НОВАЯ РАЗГРУЗОЧНАЯ РЕШЕТКА БАРАБАННЫХ МЕЛЬНИЦ

В течение длительного времени ведущая роль в подготовке руд к обогащению как в цветной, так и в черной металлургии, принадлежала трехстадиальному дроблению и двухстадиальному измельчению в стержневых и шаровых мельницах. И сейчас этот традиционный способ рудоподготовки является основным для многих действующих и проектируемых фабрик.

   В патентной и специальной литературе вопросу влияния параметров разгрузочной решетки на показатели самоизмельчения уделено мало внимания, тогда как, на наш взгляд, ее роль весьма существенна.

   В работах института Механобр освещен целый комплекс мероприятий по повышению производительности измельчительных отделений обогатительных фабрик, в том числе и по разгрузочным решеткам. Показано, что с ростом размеров мельниц появляется ряд неприятных факторов технико-технологического характера, что влечет за собой целую серию реконструкций шаровых мельниц по переводу их на центральную разгрузку.

   Вышеприведенные обстоятельства, а также другие факты, когда ячейки в решетке мельницы самоизмельчения имеют размер 60х60 мм, а в разгрузке мельницы крупнее 10 мм зерен не наблюдается, послужили основой к постановке специальных исследований.

   Главной задачей в период исследований было оценить влияние основных параметров решетки (конфигурация и размеры отверстий, их расположение по торцу, конструкция лифтеров) и технологических факторов (содержание мелкого класса в мельнице) на ее пропускную способность в целом и алмазов в частности.

Рис. 1. Эскиз разгрузочной решетки на испытательном стенде

Рис. 2. Эскиз решетки для мельниц само- и полуизмельчения

Рис. 3. Эскиз решетки для шаровой мельницы

Рис. 4. Унифицированная решетка мельницы МБКШ-3,0x1,4

   На рисунке 1 приведен фрагмент разгрузочной решетки, которая испытывалась на стенде однобарабанной лабораторной мельницы. Было проверено влияние конфигурации ячеек и их расположение относительно лифтера (радиального ребра), толщины полотна решетки в районе ячейки на пропускную способность. Выяснилось, что:

• наименьшей пропускной способностью обладают круглые отверстия;

• пропускная способность коротких отверстий (а, с) в 5-8 раз выше, чем традиционных конических (в, d);

• пропускная способность радиально расположенных щелей имеет максимальное значение;

• пропускная способность отверстий, находящихся за лифтером (радиальным ребром) по ходу движения (в "теневой зоне"), в 5-6 раз ниже тех, которые находятся до лифтеров;

• средняя крупность слива, разгружаемая через решетку у периферии барабана (пояса 10, 11, 12), в 1,5-2 раза ниже, чем у центра барабана (пояса 1, 2, 3);

• в целом пропускная способность решетки при "правильных" ячейках практически не зависит от площади "живого" сечения.

   Например, при изменении площади "живого" сечения в 10 раз, пропускная способность практически не изменилась, однако, значительно изменился грансостав продукта измельчения  - выход мелкого класса (0,07) снизился в 2,5 раза (с 67 до 27%). Следовательно, подбором ячеек можно, не снижая пропускной способности решетки, воздействовать на гранулометрию готового продукта.

   На основании изложенного совершенно очевидна конструкция решетки мельницы самоизмельчения, эскиз которой показан на рисунке 2, и которая должна отвечать следующим требованиям:

• отверстия решетки должны быть щелевыми и располагаться вдоль радиуса;

• толщина плиты решетки в районе щели не должна быть больше ширины щели, а длина щели не должна быть меньше 3-х размеров ширины;

• ширина щелей должна быть различной от периферии к центру в зависимости от поставленной задачи по гранулометрии;

• вся поверхность решеток должна быть оснащена каблуками, причем наиболее изнашиваемая часть (уровни 5-9) – крупными каблуками, которые позволяют защитить поверхность от крупных кусков и в то же время дать возможность мелкому материалу свободно скользить вдоль просеивающей поверхности, находя свою щель;

• величина площади "живого сечения" не должна быть определяющей, однако при этом необходимо иметь в виду, что конфигурация и размеры щелей должны отвечать вышеперечисленным условиям;

• прочностные характеристики решетки обеспечиваются замкнутобалочной конструкцией внутренней поверхности, обращенной в сторону разгрузочной камеры, и каблучковой конструкцией наружной поверхности, обращенной к загрузочному окну.

   На рисунке 3 приведен эскиз рекомендуемой решетки шаровой мельницы. В отличие от традиционной (рисунок 4) площадь живого сечения снижена в 3 раза, значительно (в 2 раза) увеличена конусность отверстия, при этом на глубину 10-15 мм стенки ячейки идут параллельно, что дает возможность длительное время иметь калиброванное заданное значение ширины ячейки. Рабочая поверхность новой решетки в отличие от традиционной защищена от воздействия шаров каблучками, расположенными таким образом, чтобы происходило постоянное относительное перемещение пульпы вдоль решетки. Этому активно способствует отсутствие каких-либо радиальных ребер. Прочностные характеристики новой решетки обеспечены замкнутой системой ребер жесткости, расположенных с противоположной рабочей стороны (вид А).

   В целом новая решетка по сравнению с традиционной имеет массу на 20% меньше, следовательно, на столько же дешевле.

   С целью постоянного вывода шаров "неэффективного" размера имеется возможность подобрать место для отверстия на решетке, через которое этот размер шаров будет преимущественно разгружаться.

   С учетом вышеприведенных данных и собственного практического опыта нам представляется, что отказ некоторых предприятий от разгрузки через решетку в пользу сливного типа не только снижает пропускную способность мельницы, но и способствует выходу более крупного слива, и, что наиболее важно, переизмельчению полезного компонента.

   Предлагаемая к испытанию решетка, благодаря своей повышенной (в несколько раз) пропускной способности, позволит работать измельчительному отделению с большей циркуляцией, что опять же будет способствовать снижению переизмельчения. Если к этому добавить консольную мельницу с ее коротким барабаном и с более развитой площадью решетки (в 1,5-1,8 раза), то возможно дополнительное снижение переизмельчения. В этой связи следует также упомянуть о новых гидроциклонах, которые в настоящее время испытываются в ТТД. Их эффективность разделения по крупности 74 мкм позволяет с большой долей вероятности говорить о том, что только за счет их применения возможен рост производительности мельницы на 5-10%.