ГП "УКРНИИУГЛЕОБОГАЩЕНИЕ"
Суббота, 17.11.2018, 19:31
Приветствую Вас Гость | RSS
 
Меню сайта
Категории раздела
Мои статьи [47]
Поиск
Статистика
Форма входа
Главная » Статьи » Мои статьи

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ МОКРОГО ПОДГОТОВИТЕЛЬНОГО ГРОХОЧЕНИЯ УГЛЯ НА ПОДВИЖНЫХ ГРОХОТАХ
Подготовка машинных классов угля перед обогащением является одной из основных операций, от эффективности выполнения которой в значительной мере зависит качество и выход продуктов гравитационного обогащения на от-садочных машинах и тяжелосредных сепараторах. Для выделения машинных классов на отечественных фабриках применяют сухое и мокрое подготови-тельное грохочение, а также их последовательное сочетание.
Для углеобогатительных фабрик с мокрыми методами и глубиной обо-гащения 0-0,5 мм наиболее приемлемым оказался способ мокрого грохочения с применением в качестве обрабатываемой среды специально подаваемой воды. Выполненный Укрнииуглеобогащением комплекс работ показал, что расход воды при мокром грохочении соизмеримый с необходимым расходом воды на смачивание и транспортировку мелкого угля в отсадочные машины, обуслов-ливает эффективное обесшламливание исходного материала перед его обога-щением современными методами [1].
Технологические схемы узлов гидрогрохочения выполнены одно-, двух- и четырех секционными. Разделение, в основном, ведется в одну или две ста-дии с выделением двух продуктов. Секция узлов подготовительного грохоче-ния на фабриках, обогащающих крупный машинный класс методом гидравли-ческой отсадки, оснащена только одним гидрогрохотом с неподвижной про-сеивающей поверхностью, обеспечивающим производительность до 700 т/ч. Агрегатная компоновка оборудования на секции (два последовательно уста-новленных грохота) характерна для фабрик, обогащающих крупный машинный класс методом тяжелосредной сепарации. Однако на ряде фабрик есть секции, оснащенные только одним грохотом как с подвижной, так и неподвижной про-сеивающей поверхностью.
Для гидрогрохочения углей применяются либо инерционные грохоты с подвижной просеивающей поверхностью ГИСЛ-42, ГИСЛ-62А (ГИСЛ-62У) и ГИСТ-72 (ГИСТ-72А), серийно выпускаемые Луганским машиностроительным заводом им.А.Я. Пархоменко, либо гидрогрохоты с неподвижной просеиваю-щей поверхностью различной формы (ГГН-2,7, ГГН-4,2, ГГН-5,6, ГНК-600, ГНК), изготавливаемые, в основном экспериментальной базой Укрнииуглеобо-гащения.
Параллельно установленные вибрационные грохоты ГИСЛ-62 при на-грузке на один аппарат 200-230 т/ч обеспечивают необходимое качество разде-ления по граничной крупности 15 и 25 мм, соответственно, на ЦОФ «Октябрь-ская» и «Селидовская». Однако при увеличении нагрузки на эти грохоты, уменьшении граничной крупности разделения до 10 мм, а также присутствии в рядовом угле значительного количества мелких и тонких глинистых примесей, размокаемых пород, особенно присущих углям Западного Донбасса, невоз-можно достигнуть требуемого качества подготовки машинных классов.
Как правило, для повышения производительности секций рассев осуще-ствляют в две стадии на двух последовательно установленных вибрационных грохотах ГИСТ-72. Длительный опыт работы секций, оборудованных подоб-ным образом на ЦОФ «Краснолиманская», «Калининская», «Стахановская», «Комендантская», «Красная Звезда», «Червоноградская», «Свердловская», «Нагольчанская» показал, что их производительность в среднем не превышает 350 т/ч. При этом перед первым грохотом установлено колосниковое сито для предварительного отсева (ЦОФ «Калининская», «Краснолиманская»).
С целью достижения необходимого качества при подготовке крупного машинного класса к обогащению методом тяжелосредной сепарации такая схема агрегатной установки двух грохотов ГИСТ-72 оказалась наиболее целе-сообразной. Однако наиболее затратной по капитальным и эксплуатационным расходам. Поэтому при сложившейся ситуации возможно несколько путей од-новременного решения задачи повышения качества продуктов и снижения за-трат на операции мокрого подготовительного грохочения:
1) если позволяет компоновка технологического оборудования, то уста-новить взамен первого грохота ГИСТ-72 гидрогрохот типа ГГН;
2) интенсифицировать процесс разделения на одном грохоте ГИСТ-72, а второй демонтировать;
3) интенсифицировать процесс разделения на первом или одновременно на двух грохотах ГИСТ-72 и перейти на классификацию по меньшей гранич-ной крупности (6-10 мм).
Институт «Гипромашуглеобогащение», являющийся разработчиком гро-хотов многофункционального назначения с направленными колебаниями сита типа ГИСЛ и ГИСТ, выбрал основным направлением интенсификации и по-вышения точности разделения в процессах мокрого грохочения, обезвожива-ния, обесшламливания, отмывки суспензии от продуктов обогащения - это по-вышение их вибродинамических характеристик в целях получения оптималь-ного коэффициента динамичности. Достижение оптимального значения этого коэффициента обеспечивает достаточную интенсивность сегрегации зерен в слое надситного материала и максимальную проходимость мелких зерен через отверстия [2].
Так, на ЦОФ «Свердловская» используется на операции мокрой класси-фикации антрацита по граничной крупности 6 мм опытный образец высокочас-тотного грохота ГIс-16,0х1-М(ГВЧ71) с ситом шириной 2.5 м и рабочей пло-щадью 16 м2. В перспективе планируется разработать и изготовить двухситный грохот ГIсМ-16,0х2-М(ГВЧ72), который будет иметь по сравнению с серийным грохотом ГИСТ-72 более высокие технологические параметры за счет интен-сификации вибродинамического режима колебаний сита [2]. 
Безусловно, увеличение частоты виброперемещения сита с 735 до 960-1500 мин.-1 является одним из основных факторов при интенсификации про-цесса мокрого грохочения углей. Однако происходящее при этом увеличение коэффициента динамичности приводит к снижению механической надежности грохотов с повышенным вибродинамическим режимом работы и создает определенные трудности при их внедрении и эксплуатации на операции мокро-го подготовительного грохочения.
Анализ факторов, влияющих на процесс мокрого подготовительного гро-хочения на подвижных грохотах, показал, что более рациональное использова-ние гидродинамических сил воды позволит значительно интенсифицировать процесс разделения материала по крупности.
Рассмотрим схему подачи воды для гидрогрохочения углей на подвиж-ных грохотах. На первом из двух грохотов, как правило, устанавливают два-три брызгальных устройства, на втором одно-два. На фабриках Украины на подвижных грохотах установлены ливневые брызгала с одним или двумя пере-ливными порогами. Иногда вода подается на смачивание материала в желобе перед первым грохотом. Недостатком такой схемы подачи воды является нера-циональное использование ее энергии, затрачиваемой на гидрогрохочение ма-териала на подвижных грохотах.
Энергия воды подаваемой, как правило, под напором гасится при ее по-ступлении в сливное брызгало. При этом вода, поступающая сверху вертикаль-но на слой материала, только смачивает и деагрегирует частицы угля, увеличи-вая их «порозность» и подвижность при смещении относительно друг друга при воздействии инерционных сил и создает, таким образом, в основном бла-гоприятную среду для разделения по крупности, но не воздействует интенсив-но на сам процесс сегрегации зерен.
Поэтому поиск наиболее рационального способа подачи воды на гидро-грохочение материала на подвижных грохотах, новых нетрадиционных техни-ческих решений конструкции и технологии разделения на них, позволяющих интенсифицировать процесс подготовки машинных классов, является актуаль-ным.
Одним из решений задачи по интенсификации подготовки машинных классов является создание на базе грохота ГИСТ-72 установки с комбиниро-ванным гидровибрационным методом разделения (УГВ-72), в основу которой заложены три изобретения заявленные институтом «Укрнииуглеобогащение» [3-5].
Основные узлы установки УГВ-72, приведенные на рис.1, состоят из ко-роба 1, привода 2, загрузочно-распределительной вибрационной поверхности 3 и расположенной под ней просеивающей вибрационной поверхности 4, уста-новленных с зазором одна под другой и ступенчато в направлении разгрузки крупных фракций, водного коллектора 5, сопел 6, подводящей трубы 7. На пер-форированном участке загрузочно-распределительной вибрационной поверх-ности 3 расположены в шахматном порядке по ширине установки два ряда от-верстий 8 и 9. Сопла расположены между загрузочно-распределительной и просеивающей вибрационными поверхностями 3 и 4 по всей их ширине и рас-положены выпускными отверстиями против направления движения материала по ним.
Водный коллектор 5 состоит из двух разъемных между собой частей, вы-полненных в виде труб, на каждой из которых установлены по два сопла. Со-пла выполнены с отверстиями расширяющейся диффузорной формы прямо-угольного сечения, при этом, верхняя часть диффузорного сопла съемная - для прочистки отверстий.
С целью изменения угла наклона сопел относительно вибрационной про-сеивающей поверхности 5, предусмотрена возможность поворота труб вокруг своей оси в ступицах 10, расположенных на концах коллектора. Подвод воды к коллектору осуществляется по трубопроводу 7, выполненному в виде распре-делительного тройника и жестко закрепленному на опорной раме 12. В месте пересечения трубопровода 7 с загрузочно-распределительной вибрационной поверхностью 3 установлен на ней клинообразный отбойник 11. Перед под-вибраторной балкой 13 жестко закреплено на раме 12 безнапорное сливное брызгало 14 для дополнительного смачивания надрешетного продукта и от-мывки шлама.

Установка УГВ-72 для распределения сыпучих материалов работает сле-дующим образом. Исходный материал поступает на начальный неперфорируе-мый участок загрузочно-распределительной вибрационной поверхности 3 и транспортируется сплошным потоком по всей ширине этой поверхности. При поступлении материала на перфорированный участок вибрационной поверхно-сти 3 и провала зерен через два ряда отверстий 8 и 9 образуется два вертикаль-ных потока, в которых материал дискретно разобщен по ширине потока на равновеликие в сечении струи. При этом струи смежных потоков смещены по отношению друг к другу на величину, равную ширине отдельной струи. Надрешетный продукт (в основном крупные зерна, не провалившиеся в отвер-стия 8 и 9, размер которых значительно больше заданной крупности разделе-ния) транспортируется по конечному неперфорированному участку вибраци-онной поверхности 3 и образует в зоне свободного падения на просеивающую вибрационную поверхность 4 сплошной третий вертикальный поток материа-ла, который не обрабатывается струями воды. В зоне свободного падения потоки сыпучего материала, проходящего через отверстия 8 и 9, обрабатыва-ются струями воды, истекающими под давлением из сопел 6. При этом мелкие зерна «выбиваются» струями воды из струй вертикальных потоков материала и поступают на практически незагруженный начальный участок вибрационной просеивающей поверхности 4, где легко проваливаются через ее отверстия. Таким образом, это позволяет осуществить эффективное контрольное грохочение (зерна размером больше крупности разделения не поступают в подрешетный продукт, а транспортируются по рабочей поверхности 4). На слой зерен, оставшихся на сите после контрольного грохочения, поступают сначала крупные зерна, выделенные из дискретных вертикальных потоков, проходящих через отверстия 8 и 9, а затем на верхний слой смеси этих зерен, более крупные зерна с третьего сплошного потока, сходящего с верхней вибрационной поверхности 3. После зоны свободного падения материала осуществляется окончательная доводка образо-вавшейся смеси надрешетного продукта на вибрационной просеиваю-щей поверхности 4, включающая, в том числе, дешламацию этого продукта с помощью оборотной воды, подаваемой через безнапорное сливное брызгало 14. Подрешетный продукт поступает в ванну установки. При малом содержа-нии крупных (некондиционных) зерен в материале, вытесненном из струй, проходящих через отверстия 8 и 9, этот продукт может без контрольного гро-хочения направляться в ванну через зазор «а», образовавшийся после снятия от места загрузки 1-ой секции сита рабочей поверхности 4. 
В зависимости от крупности исходного материала, требуемой граничной крупности разделения, объемов и давления рабочей среды для обеспечения не-обходимого качества рассева струи воды могут подаваться под различным уг-лом к потоку дискретных струй материала и на разные участки потока в зоне свободного падения. Это позволяет в каждом конкретном случае создать наи-более приемлемые условия для разделения и повышения эффективности гро-хочения. Создание этих условий осуществляется следующим образом. Трубы коллектора 5 с закрепленными на них соплами 6 поворачиваются и жестко фиксируются в ступицах 10 с помощью болтового соединения. Форма и разме-ры распределительных отверстий 8 и 9 подбираются опытным путем в зависи-мости от гранулометрического состава материала, граничной крупности раз-деления и нагрузки. Давление воды на сопла должно быть не менее 0,05 МПа.
Из описания конструкции и принципа работы установки УГВ-72 видно, что один и тот же поток подаваемой воды дважды оказывает интенсифици-рующее воздействие на слой грохотимого материала: 
1) сегрегирует зерна, создавая веер частиц различной крупности в зоне свободного падения материала с верхнего на нижний ярусы вибрационной по-верхности;
2) промывает материал на сите аналогично как при подаче ее на ливне-вые брызгала.
Институт «Укрнииуглеобогащение» на договорной основе может выпол-нить работы по реконструкции грохотов ГИСТ-72, ГИСЛ-62, ГИСЛ-42 в уста-новку с комбинированным гидровибрационным методом разделения для подготовки машинных классов и оказать техническую помощь при наладке и внедрении этого оборудования.
Применение одной установки с комбинированным гидровибрационным методом разделения взамен агрегатной установки 2-х подвижных грохотов на одной секции фабрики позволит при подготовке машинных классов в два раза сократить количество оборудования используемого на этой операции. При этом отпадает необходимость использовать в качестве просеивающей поверх-ности верхний ярус сит. Экономический эффект от внедрения одной установки составит за счет сокращения капитальных и эксплуатационных затрат 250-300 тыс. грн.
Замена используемых для подготовки машинных классов грохотов ГИСТ-72 на установку, в состав которой входит грохот меньшего типоразмера ГИСЛ-62 позволит уменьшить капитальные и эксплуатационные затраты на 100-150 тыс. грн.
Внедрение одной или двух последовательно расположенных установок УГВ позволит за счет интенсификации подготовки машинных классов осуще-ствить переход на разделение по граничной крупности с 13-25 мм на 6-10 мм и обеспечит, таким образом, переброску части продукта с отсадки на более эф-фективно работающую тяжелосредную сепарацию.
Кроме того, внедрение на ряде фабрик взамен традиционных гидрогро-хотов ГГН установки с комбинированным гидровибрационным методом разде-ления позволит за счет более высокого качества подготовки машинных классов и уменьшения на 30-40% расхода воды применяемой на этой операции улуч-шить эффективность разделения методом отсадки, уменьшить объемы воды, циркулирующие в водно-шламовой схеме фабрики. Это обеспечит на 0,2-0,3% увеличение выхода концентрата или уменьшение на 0,2% его зольности.

ЛИТЕРАТУРА
1. Рекомендации по применению агрегатной установки гидрогрохотов с неподвижной просеивающей поверхностью и грохотов типа ГИСЛ в узлах подготовительного грохочения углей / Г.В. Жовтюк, З.Ш. Беринберг, К.А. Соснов, В.С. Мехальчишин, А.Д. Полулях. - Ворошиловград: Укрнииуглеобогащение, 1980.
2. Кофанов А.С., Чумак В.Ф. Опыт Гипромашуглеобогащения в разработке высоко-частотных грохотов // Уголь Украины. - 2005. - № 12.
3. А.с. 1688939 СССР, МКИ В07 В 1/08. Устройство для разделения сыпучих мате-риалов / Г.В. Жовтюк, В.С. Мехальчишин, З.Ш. Беринберг, И.Н. Кейтельгиссер/.
4. А.с. 1777972 СССР, МКИ В07 В 1/08. Устройство для разделения сыпучих мате-риалов /В.С. Мехальчишин/.
5. А.с. 1803198 СССР, МКИ В07 В 1/08. Устройство для разделения сыпучих мате-риалов /В.С. Мехальчишин/.


Категория: Мои статьи | Добавил: ukrnii (19.11.2008)
Просмотров: 4296 | Рейтинг: 0.0/0
Arcanforge © 2018