В новый век — с новым оборудованием

По данным ассоциации «Урал-Омега», назначение их дробилок — последняя стадия дробления в трех- или четырехстадийных схемах дробления, определяющая качество конечного продукта.

Следует отметить, что данные машины имеют очень низкую степень сокращения на крепких материалах, что обусловлено самим принципом однократного ударного дробления. В иностранной литературе такие дробилки называются raunder, что буквально означает «скруглитель», т. е. основная задача такого оборудования — изменение формы материала. При переработке рваного камня в центробежной ударной дробилке происходит обламывание краев зерен, поэтому форма щебня оказывается более близкой к шару, чем к кубу. Для качественного дробления крепких пород в таких дробилках необходимо разогнать материал на роторе до очень высокой скорости (более 150 м/с), что практически невозможно. Здесь можно упомянуть об опыте использования центробежных ударных дробилок при производстве щебня из гравия в Ставропольском крае и Тверской области, где не удалось добиться дезинтеграции из-за недостаточной скорости ротора, т. к. окатанная форма зерен гравия не имеет острых граней для их скругления.

Разрушение дробимого материала «в слое» применительно к конусным дробилкам — сравнительно новый технологический метод, разработка которого принадлежит отечественной школе дезинтеграции.

Специалистами ОАО «Механобр» на основе фундаментальных исследований в области физики твердого тела и теории колебаний разработаны современные образцы дезинтегрирующего вибрационного оборудования, обеспечивающие принудительное самоизмельчение материала внутри собственного слоя под воздействием виброимпульсного сжатия с одновременным сдвигом при дозировании силы воздействия на слой материала по величине предела прочности дефектных поверхностей его структуры. Теоретическое обоснование и практическое применение метода стало возможным после создания математических моделей разрушения в камере дробления дробилки с учетом физико-механических свойств дробимого материала. Реализация таких принципов рационального разрушения осуществляется в конусных инерционных дробилках (КИД).

На рис. 3 показана принципиальная конструктивная схема конусной инерционной дробилки (КИД).

Конусная инерционная дробилка работает следующим образом. При вращении вибратора генерируется центробежная сила, заставляющая внутренний конус совершать гирационное движение на сферической опоре, который также приобретает свою центробежную силу, зависящую от его амплитуды. Последняя определяется степенью деформации слоя материала и величиной центробежной силы вибратора.

Первоначально дробилки КИД применялись для дробления крепких руд черных и цветных металлов, где во главу угла ставится минимальный размер продукта дробления при достижении максимальной производительности, что в конечном итоге приводит к экономии электроэнергии и увеличению производительности шаровых мельниц обогатительного передела.

Регулируя толщину слоя материала путем изменения величины разгрузочной щели и дробящей силы, когда слой продавливается лишь на определенную величину, можно добиться разрушения только межкристаллических связей без нарушения целостности самих кристаллов, что бывает весьма важным при селективной дезинтеграции минерального сырья. В таких случаях нет необходимости измельчать руду до минимальных размеров.

Применение дробилок КИД для производства высококачественных строительных материалов, в частности для получения кубовидного щебня, позволяет использовать фактор дробления материала в толстом слое.

В настоящее время разработан и успешно внедрен усовершенствованный типоразмерный ряд дробилок КИД производительностью до 300 т/ч при крупности питания до 200 мм с высокой степенью сокращения.

Применение разработанной специалистами «Механобр-техники» математической модели процесса дезинтеграции в камере дробления с учетом физико-механических свойств дробимого материала позволяет создавать нетрадиционные принципиально новые технологические схемы.

На основе опыта работы дробильно-сортировочных установок с дробилками КИД и соответствующей корректировки технической документации появилась возможность внедрения в существующие технологические линии КИД-технологии.
Дробилки КИД в России для производства щебня используются с 1996 г. Опыт эксплуатации выявил ряд особенностей, которые выгодно отличают КИД-технологию от традиционных схем дробления. Успешно устраняются и некоторые мелкие недостатки, неизбежно возникающие при внедрении принципиально новых технологий.

Как один из этапов работ по внедрению нового прогрессивного оборудования на дробильно-сортировочных заводах рассматривается замена двух стадий дробления в эксцентриковых дробилах КСД и КМД на одностадиальное дробление в дробилках КИД. Для этой цели разработаны конструкции дробилок КИД-1750С и КИД-1500. При проектировании этих машин была поставлена задача максимального увеличения размера принимаемого куска материала с одновременной минимизацией крупных фракций получаемого щебня за счет повышения степени сокращения при минимальном выходе отсевов фракции 0–5 мм.

Дробилки КИД-600, КИД-900, КИД-1200 для производства высококачественного кубовидного щебня работают на Урале, в Московской области, Санкт-Петербурге, Воронежской, Новгородской, Ростовской областях, Ставропольском крае.

Литература:

1. Буткевич Г. Р. «Современное состояние горной отрасли промышленности строительных материалов США» // «Строительные материалы», 2003 г., № 4. С. 31–33.
2. Буткевич Г. Р. «Промышленность нерудных строительных материалов: достигнутое и перспективы». «Строительные материалы», 2003 г., № 11. С. 2–5.
3. Баринова Л. С. «Современное состояние и проблемы горной промышленности строительных материалов». Материалы Х международной конференции «Технология, оборудование и сырьевая база горных предприятий промышленности строительныхматериалов». Минск. 2002 г. С. 5.
4. Арсентьев В. А., Вайсберг Л. А., Зарогатский Л. П., Шулояков А. Д. «Производство кубовидного щебня и строительного песка с использованием вибрационных дробилок». С-Пб., издательство ВСЕГЕИ, 2004 г. С. 11.
5. Гущин А. И., Косян Г. А., Артамонов В. А., Козин А. Ю., Кушка В. Н. «Реальность производства щебня I группы по форме зерна» // «Строительные мате-риалы», 2002 г., № 2. С. 4–5.
6. Вайсберг Л. А., Шулояков А. Д. «Технологические возможности конусных инерционных дробилок при производстве кубовидного щебня» // «Строительные материалы», 2000 г., № 1. С. 8–9.
7. Вайсберг Л. А., Зарогатский Л. П. «Новое поколение щековых и конусных дробилок» // «Строи-тельные и дорожные машины», 2000 г., № 7. Стр. 16–21.
8. Вайсберг Л. А., Шулояков А. Д., Спиридонов П. А.«Сокращение стадиальности дробления — оптимальный путь снижения себестоимости высококачественного щебня» // «Строительные материалы», 2002 г., № 11. С. 7–9.
9. Черкасский В. А., Шулояков А. Д. «Опыт производства высококачественного щебня с помощью дробилок вибрационного типа» // «Строительные материалы», 2001 г., № 5. С. 43.
10. Арсентьев В. А., Вайсберг Л. А., Зарогатский Л. П.,Шулояков А. Д. «Производство кубовидного щебня и строительного песка с использованием вибрационных дробилок». С-Пб., издательство ВСЕГЕИ, 2004 г. С. 80–97.
11. Шулояков А. Д., Носов А. А. «Производство кубовидного щебня на базе оборудования ОАО «Механобр-техника» // «Промышленно-строительное обозрение», 2003 г., № 7 (73). С. 19.
12. Вайсберг Л.А., Шулояков А.Д., Спиридонов П.А. «Сокращение стадиальности дробле-ния — оптимальный путь снижения себестоимости высококачественного щебня» // «Строительные материалы», 2002 г., № 11. С. 7–9.