8.3.4. Конусные дробилки

(Л.Ф.Биленко)

Конусные дробилки с эксцентриковым приводом наиболее широко применяются в мировой практике [ 49] . Их конструктивная схема была предложена еще в 1859 г. и не изменилась до настоящего времени. В зависимости от крупности дробления их разделяют на дробилки крупного, среднего и мелкого дробления (см. 8.3.1).

Основное дробящее действие конусных дробилок — раздавливание, но имеет место и разлом кусков при изгибе, возникающем, когда кусок с вытянутой формой зажат между вогнутой поверхностью чаши и выпуклой поверхностью дробящего конуса.

Вал с закрепленным на нем подвижным конусом (рис. 8.3.1.7) совершает более сложные движения, чем это описано в 8.3.1. Силы выталкивания и трения, возникающие между стенками эксцентрикового стакана 5 и нижним концом вала 2, а также между поверхностью дробящего конуса 3 и кусками дробимого материала, заставляют вал медленно поворачиваться вокруг своей оси в сторону, обратную вращению эксцентрикового стакана. На холостом ходу ситуация изменяется: если силы трения в эксцентриковом стакане превышают силы трения в точке подвеса, то вал вращается вокруг своей оси в том же направлении, что и эксцентриковый стакан.

Ширина выходной щели у дробилок составляет (0,1ч0,2)В (здесь В — ширина приемного отверстия дробилки), а максимальный диаметр дробящего конуса — порядка 1,5В. Современные конусные дробилки для крупного дробления имеют футеровку, придающую камере дробления криволинейные очертания (рис. 8.3.1.8, а). Футеровки такого профиля уменьшают забивание дробящего пространства дробилки рудой.

Типоразмерный ряд конусных дробилок крупного дробления (ККД), выпускаемых отечественной промышленностью, приведен в табл. 8.3.4.1. Их массовая производительность в т/ч выражается эмпирической формулой

, (8.3.4.1)

где В — ширина приемного отверстия дробилки, м; k — коэффициент разрыхления.

Формула (8.3.4.1) получена для средних значений ширины выходной щели, эксцентриситета и основных размеров камеры дробления. Для перехода к другим значениям ширины выходной щели и длины хода дробящего конуса достаточно вычислить производительность на 1 мм и умножить на новое значение.

Конусные дробилки для крупного дробления выбирают по размеру максимального куска, поступающего в дробилку (В » 1,2D), и по производительности при заданной ширине выходной щели. Производительность принимается по данным заводов-изготовителей.

Если конусная дробилка изготовляется с разными эксцентриситетами, то выбирают тот типоразмер, который соответствует выпускной щели. Мощность электродвигателя проверяется по методу, изложенному при выборе щековых дробилок.

ККД могут работать под завалом, хотя пуск и остановка в таком режиме невозможны.

Профиль дробилок среднего и мелкого дробления обеспечивает условия (см. 8.3.1), при которых производительность дробилок пропорциональна площади выходной щели (рис. 8.3.1.8, б). Дробилки среднего и мелкого дробления должны работать при выходной щели небольшой ширины, а поэтому для увеличения площади щели увеличивают ее длину, что достигается применением пологих дробящих конусов. Кроме того, при пологих конусах увеличивается роль качаний конуса, способствующих разгрузке дробленого продукта.

Таблица 8.3.4.1

Технические характеристики конусных дробилок крупного дробления

Параметры

Для первичного дробления

Для вторичного
дробления
(редукционные)

ККД-500/75

ККД-900/140

ККД-1200/150

ККД-1500/180

ККД-350/160(140)

КРД-700/75

КРД-700/100

Ширина приемного отверстия В, мм

500

900

1200

1500

1350

700

700

Номинальная ширина выходной
щели в фазе раскрытия профилей, мм

75

140

150

180

160 (140)

75

100

Диаметр основания дробящего
конуса, мм

1200

1700

1900

2520

2040

1200

Производительность при дроблении руды средней твердости влажностью не более 4 % (насыпная плотность 1,6 т/м3), м3

200

420

730

1520

1070 (930)

400

780

Наибольший размер кусков
в питании, мм

400

750

1000

1200

1100

550

550

Частота качаний корпуса, мин–1

200

140

120

110

125

Мощность электродвигателя, кВт

110

250

320

400

400

250

400

Масса дробилки, т

40,6

145

240

405

330

138

237

Габариты, мм:

длина

ширина

высота

4500

4600

5100

9000

5000

7800

10000

6500

8900

11800

6800

10500

11600

5300

8700

4800

3600

7600

11500

6500

9100

Конусные дробилки среднего и мелкого дробления имеют сходные конструкции (принципиальную схему см. на рис. 8.3.1.8, 8.3.1.9) и различаются лишь в некоторых деталях. Следующее ниже описание относится к обеим дробилкам.

Станина дробилки представляет собой цилиндрическую отливку. Нижним фланцем станина устанавливается на фундаменте. Для установки дробилок большего размера (2200 и 3000 мм) применяют фундаментные плиты. На верхнем фланце лежит опорное кольцо, представляющее собой также цилиндрическую отливку, на внутренней поверхности которой сделана винтовая нарезка. Кольцо своим фланцем скрепляется с фланцем станины длинными болтами и пружинами. Всего по окружности станины дробилки размещают от 20 до 30 стяжных болтов с пружинами в зависимости от размера дробилки. Головка болтов располагается на фланце кольца. Внизу болты проходят через отверстия в дуговых шайбах и затягиваются гайками. Сила прижатия кольца пружинами составляет 4 · 103 кН для дробилок наибольшего размера.

Пружины служат для защиты дробилок от поломок. При попадании в камеру дробления недробимых предметов пружины сжимаются, наружная чаша вместе с установочным кольцом приподнимается и недробимый предмет проходит через дробилку. Если недробимый предмет настолько велик, что не выходит из камеры дробления, то конус заклинивается и дробилка останавливается — срабатывает система защиты. Для удаления застрявшего предмета современные дробилки снабжаются гидравлическими домкратами, позволяющими дополнительно поднять опорное кольцо с неподвижной чашей и освободить застрявший предмет.

При установке дробилки пружины должны затягиваться так, чтобы оставался некоторый запас сжатия (60–85 мм) на случай попадания в дробилку недробимого предмета. Наружная неподвижная чаша представляет собой отливку с нарезкой на внешней цилиндрической поверхности, которой чаша ввинчивается в нарезку на опорное кольцо. Внутренняя поверхность наружной чаши сделана конической, более широкой в нижней части. Она покрывается футеровкой из марганцовистой стали. Футеровка крепится с наружной стороны чаши болтами, зацепляющимися с крючьями, отлитыми заодно с футеровкой, которые пропускаются через отверстия в чаше. В нижней части чаши футеровка ложится на обработанный бурт, а на всей остальной поверхности плотность прилегания футеровки обеспечивается цинковой заливкой. Проемы, в которых размещены крепящие футеровку болты, закрыты сверху кольцевым кожухом, соединенным с чашей стержнями с клиновым креплением. На кольцевом кожухе укреплена приемная воронка.

В нижней части станины имеется цилиндрическая втулка, отлитая с ребрами жесткости и станиной как одно целое. Вертикальные оси станины и втулки совпадают. Во втулку вставляется и жестко к ней крепится сменная бронзовая цилиндрическая втулка, выполняющая роль подшипника для эксцентрикового стакана, выполненного в виде цилиндрической отливки с хорошо обработанной боковой поверхностью. В верхней части эксцентрикового стакана закреплена большая коническая шестерня. В самом стакане сделана коническая расточка, расположенная эксцентрично относительно вертикальной оси стакана. В этой расточке укреплена бронзовая втулка, в которую входит нижний конец рабочего вала.

Частота вращения эксцентрикового стакана составляет более 200 мин–1.

Нижняя поверхность дробящего конуса тщательно обработана по сфере радиуса R. Этой сферической нижней поверхностью дробящий конус лежит на сферической опоре, служащей для него подпятником и связанной со втулкой станины. Сферический подпятник воспринимает вес дробящего конуса, вес рабочего вала и вертикальную составляющую усилия дробления. Таким образом, вал посредством дробящего конуса как бы подвешен на сферическом подпятнике. При вращении эксцентрикового стакана ось рабочего вала описывает коническую поверхность с вершиной в точке, являющейся центром соприкасающихся сферических поверхностей конуса и подпятника. При этом дробящий конус скользит по поверхности подпятника. Последний покрыт сменным бронзовым вкладышем, по которому скользит сферическая поверхность дробящего конуса.

Для предотвращения проникновения пыли к сферическому подпятнику и приводному механизму в дробилке имеется гидравлический затвор. Избыток воды переливается через порог канавки и по спускной кольцевой выточке и трубопроводу отводится из дробилки. К внутренней поверхности дробящего конуса прикреплен воротник, свободный обрез которого при работе дробилки все время погружен в воду, заполняющую канавку. Летом гидравлический затвор заполняется водой, а зимой, если дробилка стоит в неотапливаемом помещении, — минеральным маслом.

Параллельная зона у дробилок мелкого дробления (короткоконусных) имеет длину, приблизительно равную 1/6, а у дробилок среднего дробления — 1/10–1/12 диаметра дробящего конуса. Частота вращения эксцентрикового стакана рассчитана так, чтобы каждый кусок дробимого материала был хотя бы один раз раздавлен в параллельной зоне. Ширина параллельной зоны считается шириной выходной щели. Она регулируется путем вращения наружной чаши относительно опорного кольца. При этом происходит вывинчивание или ввинчивание чаши и соответствующее увеличение или уменьшение ширины выходной щели. Чаша поворачивается при помощи гидравлических цилиндров.

При эксплуатации конусных дробилок среднего и мелкого дробления необходимо обеспечить равномерное поступление в них дробимого материала по всей окружности приемного отверстия. Для этого материал должен подаваться на установленную на вершине подвижного конуса распределительную тарель с небольшой скоростью и почти вертикально. Тем не менее распределительная тарель не гарантирует требуемую равномерность подачи исходного материала. Это связано либо с образованием на тарели наростов мелочи, искажающих геометрию ее поверхности, либо с трудностью подачи потока материала в центр тарели. В таких случаях дробилка работает неравномерно, с пиковыми напряжениями в деталях и узлах привода. Износ брони носит волнообразный характер, образуются местные выработки, в которые проваливаются крупные куски материала. Для компенсации этого явления на ряде фабрик осуществляют механическую обработку брони (один-два раза за срок их службы), удорожающую эксплуатацию дробилок.

Конусные дробилки среднего и мелкого дробления характеризуются размером D (диаметр основания дробящего конуса). Дробилка каждого размера может изготавливаться с футеровками разных профилей — для грубого и тонкого дробления. Кроме того, конусные дробилки мелкого дробления выпускаются с уменьшенным эксцентриситетом и повышенной частотой качаний для так называемого сверхтонкого дробления.

Футеровки дробилок для грубого дробления имеют большие ширину приемного отверстия и выпускную щель. Технические характеристики конусных дробилок среднего и мелкого дробления приведены в табл. 8.3.4.2 и 8.3.4.3.

В 1990-х гг. типоразмерный ряд дробилок увеличился за счет новых модернизированных дробилок крупного, среднего и мелкого дробления, более приспособленных для рационального сочетания их по стадиям для получения более мелкого конечного продукта.

Таблица 8.3.4.2

Технические характеристики конусных дробилок среднего дробления

Показатели

КСД-600

КСД-900

КСД-1200Гр

КСД-1200Т

КСД-1750Гр2-Д

КСД-1750Т-Д

КСД-2200Гр

КСД-2200Гр2-Д

КСД-2200Т

КСД-3000Т-Д

КСД-3000Гр-Д

Диаметр основания дробящего конуса, мм

600

900

1200

1200

1750

1750

2200

2200

2200

3000

3000

Ширина приемного отверстия в фазе раскрытия профилей, мм

75

130

185

125

350

200

350

450

275

475

600

Ширина разгрузочной щели
в фазе сближения профилей, мм

12–25

15–40

20–50

10–25

35–65

15–30

30–60

30–60

15–30

25–50

50–80

Длина параллельной зоны, мм

50

70

110

 

130

180

150

 

250

   
Производительность*, м3/ч,
не менее

12–40

46–88

77–115

42–95

210–360

100–190

360–610

500–800

180–360

425–850

550–700 (850–1300)

Наибольший размер загружаемых кусков в питании, мм

60

105

150

100

300

160

300

380

250

380

500

Число качаний дробящего
конуса, мин–1

350

330

260

260

260

200

242

242

242

185

185

Приводной электродвигатель: мощность, кВт

30

55

75

75

160

160

250

250

250

400

400

Масса дробилки, т

4,05

12,5

22

22

52

51

86

87

86

217

225

Габариты, мм:

длина

ширина

высота

1600

1500

1465

2800

2500

2400

3500

2500

3100

3500

2500

3100

4400

3400

4400

4400

3400

4400

5500

4300

5100

5500

4300

5100

5500

4300

5100

8500

5200

6350

8500

5200

6350

* Производительность дана для случая дробления в открытом цикле кристаллических материалов средней твердости с содержанием влаги до 4 % при минимальной и максимальной ширине разгрузочной щели.

Таблица 8.3.4.3

Технические характеристики конусных дробилок мелкого дробления

Показатели

КМД-900

КМД-1200 Гр

КМД-1200Т

КМД-1750 Гр

КМД-1750Т

КМД-1750 Т2-Д

КМД-2200 Гр(Гр2-Д)

КМД-2200 Т1

КМД-2200 Т2

КМД-2200Т5 (Т6)-Д

КМД-2200 Т2-ДП

КМД-3000 Гр-Д

КМД-3000Т2 (Т3)-Д

Диаметр основания дробящего конуса, мм

900

1200

1200

1750

1750

1750

2200

2200

2200

2200

2200

3000

3000

Ширина приемного отверстия в фазе раскрытия профилей, мм

70

100

50

130

80

70

140

(200)

100

85

85 (70)

85

220

85 (70)

Ширина разгрузочной щели в фазе сближения профилей, мм

5–15

5–15

3–12

9–20

5–15

7–12

10–20

(15–25)

5–15

7–15

6–12

(5–10)

8–12

15–25

8–15

(7–12)

Производительность*, м3/ч, не менее

12–40

45–60

27–50

100–150

85–110

85–110

220–260

(260–350)

160–220

150–210

160–235

(150–200)

180

360–620

315–475

(300–400)

Наибольший размер загружаемых кусков в питании, мм

60

80

40

100

70

60

110

(160)

80

75

70 (60)

70

180

80 (60)

Мощность, кВт

55

75

75

160

160

200

250

250

315

315

315

400

400

Масса дробилки, т

12

21

21

53

53

52

90

90

93

94

95

220

228

Габариты, мм:

длина

ширина

высота

2800

2500

2400

3500

2500

3100

3500

2500

3100

4400

3400

4400

4400

3400

4400

4400

3400

4400

5700

4300

5900

5700

4300

5900

5500

4300

5900

5700

4300

5900

5700

4300

5900

8500

5200

6900

8500

5200

6900

* Производительность указана ориентировочно для случая дробления в открытом цикле кристаллических материалов средней твердости с насыпной плотностью 1,6 т/м3 и содержанием влаги до 4 % при минимальной и максимальной ширине разгрузочной щели.

Снижение крупности дробленого продукта может быть достигнуто в основном за счет воздействия на дробимый материал больших дробящих усилий, то есть за счет форсирования процесса дробления. Вместе с тем увеличение дробящих воздействий ограничено величиной деформации до начала прессования (физическая константа для определенного материала) и является по существу максимально возможной степенью дробления, которая для конусных дробилок не превышает 4–5. Поэтому для получения более мелкого продукта необходимо снижение крупности питания дробилок мелкого дробления с соответствующим изменением геометрии камеры дробления. Решение этой проблемы требует интенсификации процесса дробления на предыдущих стадиях, где, как показывает анализ, имеют место недостаточная загрузка дробилок (степень дробления не более трех) и, зачастую, нерациональное сопряжение их по стадиям.

Создание новых и модернизация существующих дробилок, кроме установления более рациональных размеров приемной и загрузочной щелей с соответствующей корректировкой параметров камер дробления и усовершенствованием конструкции отдельных узлов, предполагает обязательное оснащение дробилок средствами для дистанционного регулирования разгрузочной щели.

Одним из основных требований при этом является максимально возможная взаимозаменяемость новых и действующих дробилок и их основных узлов.

В табл. 8.3.4.1 приведены технические характеристики новых конструкций дробилок типа ККД и КРД, рекомендуемых для использования на проектируемых предприятиях.

Эксплуатация дробилок ККД-1500 с разгрузочной щелью 140 мм объясняется необходимостью их большей загрузки при сравнительно небольшом объеме переработки. При этом возможен перевод действующих дробилок ККД-1500/180 на режим работы с разгрузочной щелью 140 мм путем замены отдельных узлов.

Создание дробилки ККД-1350/160 (140) обосновывается наличием спроса предприятий и положительным опытом работы наиболее распространенной дробилки аналогичного размера (приемная щель — 1370 мм) на зарубежных предприятиях.

При дроблении весьма крепких руд после ККД применяются поддрабливающие дробилки типа КРД-700/100. Анализ их работы на Стойленском ГОКе показывает незначительную их загрузку ввиду несоответствия приемной щели поступающему продукту, а также завышенного размера разгрузочной щели. Для повышения эффективности процесса разрушения в камере дробления приемное отверстие в дробилках уменьшено с 700 до 600 мм, а разгрузочная щель от 100 до 85 мм с соответствующим изменением геометрии камеры дробления. При работе этих дробилок можно получить продукт крупностью 150–170 мм. Сопряжение модернизированной дробилки КРД-700/100, например, с дробилкой КМД-2200Гр2 (вместо КСД-2200Т) обеспечивает получение дробленого продукта крупностью 30–50 мм вместо 80–90 мм.

Модернизация камер дробления дробилок типа ККД и КРД и перенос части работы по разрушению материала с последней стадии дробления на предыдущие обусловливают необходимость перевода дробилок среднего дробления на форсированный режим.

Модернизированные дробилки среднего дробления приведены в табл. 8.3.4.2 (с индексом Д). У дробилки КСД-3000Т2-Д размер приемной щели уменьшен с 475 до 350 мм, что обеспечивает более эффективное разрушение в рабочей камере при использовании в качестве питания продукта дробилки ККД-1500/180. В дробилках КСД-2200Гр2-Д и КСД-2200Т2-Д интенсификация режима дробления достигается за счет модернизации камер дробления и использования для главного привода электродвигателей мощностью соответственно 315 и 400 кВт вместо 250 кВт. Производительность дробилки КСД-2200Т2 выше производительности базовой стандартной дробилки КСД-2200Т в 1,6 раза.

Снижение крупности дробленого продукта после среднего дробления до 50–70 мм (вместо 80–100 мм) создает благоприятные условия для более эффективного процесса разрушения на стадии мелкого дробления.

В табл. 8.3.4.3 приведены технические характеристики новых дробилок (с индексом Д) с форсированным режимом дробления — КМД-3000Т2(ТЗ)-Д и КМД-2200Т5(Т6)-Д. При работе этих дробилок с минимальной разгрузочной щелью возможно получение в открытом цикле дробленого продукта крупностью 14–16 мм (вместо 22–25 мм при использовании старых дробилок). Более рациональному режиму дробления способствует наличие системы дистанционного регулирования разгрузочной щели, что позволяет поддерживать минимальную ее величину в процессе эксплуатации дробилок.

Опыт эксплуатации на многих предприятиях (Ковдорский ГОК, Михайловский ГОК, Учалинский ГОК, комбинат «Апатит», ГМК «Печенганикель», Алмалыкский ГМК (Узбекистан), СП «Эрдэнэт» (Монголия)) позволил установить, что применение новых конструкций дробилок и модернизация технологий дробления позволяют увеличить производительность по переработке руды на 12–15 % или использовать образующийся резерв мощности в циклах измельчения для более тонкого помола руды с последующим повышением качества концентрата. При этом крупность дробленой руды перед измельчением может быть снижена до 16–18 мм, а в замкнутом цикле мелкого дробления — до 12 мм.

В мировой практике для получения кубовидного щебня наиболее распространены конусные дробилки с эксцентриковым приводом. Стандартные дробилки типа «Саймонс» с диаметром дробящего конуса 2200 и 1750 мм обеспечивают получение щебня с содержанием кубовидных частиц 60–70 %, в то время как для строительной промышленности требуется, чтобы содержание частиц кубовидной формы во фракциях щебня 10–20 и 5–10 мм составляло не менее 85 %.

Использование дробилок КМД-2200Т7-Д и КМД-1750Т7-Д позволяет получить щебень с требуемой кубовидностью зерен за счет организации в них разрушения материала в стесненных условиях. Для этого дробилки выполняются с укороченным дробящим конусом (без традиционной распределительной тарели), что позволяет работать под завалом (с «шапкой»), а форма камеры и разгрузочная щель выбираются таким образом, чтобы дробление происходило в режиме, исключающем прессование материала.

Для поддержания «шапки» из загружаемого материала дробилки оборудуются специальным датчиком контроля уровня материала в приемной зоне. Стесненный режим разрушения материала по существу является также форсированным режимом и требует, как в описанных выше дробилках, применения усиленного привода и системы амортизации.

Предлагаемые для поставки дробилки и выпускаемые стандартные дробилки взаимозаменяемы.

Получение продукта более высокого качества (содержание лещадных зерен до 8–12 %) достигается также при использовании дробилок типа КИД с диаметром дробящего конуса 600, 900 и 1200 мм. Указанные типоразмеры дробилки пользуются повышенным спросом у предприятий стройиндустрии.

Конусные инерционные дробилки (КИД) разработаны институтом «Механобр» и ПО «Уралмаш» [ 60–63] . Станина дробилок представляет собой массивную стальную отливку, снаружи близкую по форме к усеченному конусу (рис. 8.3.4.1).

Рис. 8.3.4.1. Упрощенная схема конусной инерционной дробилки:
1 — наружный конус; 2 — внутренний конус; 3 — корпус; 4 — приводной дебалансный
вибровозбудитель; 5 — эластичная муфта; 6 — резиновый амортизатор; 7 — металлическая опора

Внутри по центральной оси конуса на радиальных ребрах удерживается цилиндр для размещения инерционного привода и опоры дробящего конуса. Нижним фланцем станина опирается на фундамент через амортизаторы — пневматические баллоны. На верхний обрез внутреннего цилиндра станины устанавливается сферический подпятник для подвеса дробящего конуса. Устройство верхней части дробилки и самой камеры дробления в основном аналогично подобному устройству для конусных дробилок мелкого дробления.

Отличительная особенность заключается в том, что опорное кольцо закреплено на станине дробилки болтами, тогда как на конусных дробилках среднего и мелкого дробления оно прижато к станине через пружины. На нижний конец вала дробящего конуса надет подшипник (стакан), на наружной поверхности которого посажен дебаланс (неуравновешенный груз). Стакан с дебалансом через фигурный фланец опирается на верхнюю головку первого шарового шпинделя, нижний конец которого шарнирно соединен с промежуточным валом, проходящим по оси станины.

Промежуточный вал через муфту и второй шпиндель шарнирно соединен с вертикальным валом редуктора. Редуктор, имеющий пару конических зубчатых колес, установлен по оси дробилки на особом выступе фундамента. Горизонтальный вал редуктора через промежуточную вставку вала и эластичную муфту приводится в движение от электродвигателя. Такая передача вращения от редуктора к стакану через два шарнирных шпинделя необходима, так как при работе дробилки станина колеблется.( Дробилка в целом представляет собой систему из двух масс (одна — дробящий конус, другая — станина), свободную в пространстве (станина установлена на амортизаторах) и колеблющуюся под действием внутренних сил. Центр масс такой системы остается неподвижным в пространстве, а массы колеблются с амплитудами, определяемыми отношением их величин.) Первый (верхний) шпиндель имеет большую амплитуду соответственно качаниям конца вала дробящего конуса, второй шпиндель (нижний) — малую амплитуду качания, соответствующую колебаниям станины.

Под действием инерционной силы, развиваемой при вращении дебаланса, ось дробящего конуса описывает коническую поверхность с вершиной в центре сферы, по которой обработан сферический подпятник. Конус обкатывается по конической неподвижной чаше и дробит материал, находящийся в камере дробления. В отличие от обычных конусных дробилок, в инерционной дробилке нет фиксированной амплитуды качаний конуса. При постоянных частоте вращения и массе дебаланса в зависимости от сопротивления, которое оказывает материал в зоне дробления, конус может приближаться или отходить от чаши. Поэтому в инерционной дробилке отсутствует зависимость между крупностью продукта и размером выходной щели.

Дробилки типа КИД при работе в открытом цикле позволяют достигнуть степени дробления (рассчитанной по среднему размеру) 15–20. Дробление в них осуществляется инерционной силой, возникающей при вращении неуравновешенного груза, что позволяет в 2 раза повысить число качаний дробящего конуса и существенно увеличить дробящее усилие по сравнению с таковым в эксцентриковых конусных дробилках типа КМД. Из механических достоинств дробилок КИД можно отметить следующие: отсутствие инерционных нагрузок, передаваемых на фундаменты; исключение поломок от попадания недробимых предметов.

Расход энергии на 1 т руды в пересчете на единицу вновь образованной поверхности в дробилках типа КИД в 1,4–1,6 раза ниже, чем в КМД. Дробилки КИД можно устанавливать вместо дробилок КМД в открытом цикле и получать при этом мелкий продукт, содержащий 90–95 % класса 12 мм вместо 90–95 % класса 25 мм. Применение дробилок КИД в открытом цикле вместо дробилок КМД, работающих в замкнутом цикле, дает возможность получить более мелкий продукт и существенно упростить схему третьей стадии дробления, поскольку питание шаровых мельниц материалом меньшей крупности повышает их производительность.

Технические характеристики дробилок КИД приведены в табл. 8.3.4.4.

Таблица 8.3.4.4

Технические характеристики конусных инерционных дробилок (КИД)*

Параметры

КИД-60

КИД-100

КИД-200

КИД-300

КИД-450

КИД-600

КИД-900

КИД-1200

КИД-1750

КИД-2200

КИД-2200М

Диаметр конуса, мм

60

100

200

300

450

600

900

1200

1750

2200

2200

Максимальный размер исходного продукта, мм

6

10

20

25

(50)

35

(70)

50

(100)

70

(130)

80

(160)

90

(180)

110

(200)

100

(70)

Производительность по граниту (т/ч):

сухой процесс

мокрый процесс

 

 

0,005

0,110

 

 

0,01

0,2

 

 

0,15

0,3

 

 

1,5

3,0

 

 

8

16

 

 

25

50

 

 

45

90

 

 

120

240

 

 

220

440

 

 

350

700

Не

менее

260

Максимальные размеры частиц, мм, в готовом продукте при настройке на крупность:

минимальную**
максимальную

 

 

 

0,2

3

 

 

 

0,3

5

 

 

 

0,7

10

 

 

 

2 (3)

12

 

 

 

3 (5)

20

 

 

 

5

30

 

 

 

6

35

 

 

 

8 (10)

45

 

 

 

10 (14)

50

 

 

 

12 (16)

60

Мощность электродвигателя, кВт

0,55

1,0

5,5

10

30

65

160

200

400

600

630

Габаритные
размеры:

длина, мм

ширина, мм

высота, мм

 

300

100

380

 

350

210

400

 

580

380

770

 

1300

800

1450

 

1500

1000

1650

 

2170

1280

2170

 

3210

1890

2210

 

4000

2500

2700

 

6500

4000

5400

 

6600

4000

6400

 

6600

4000

6400

Масса, т

0,015

0,05

0,2

2

3,5

6,5

16

35

90

140

180

* Чаще всего используется сокращенное название «КИД», являющееся торговой маркой «Механобр».

** В скобках указано значение для открытого цикла.

Производительность. По каталогам заводов-изготовителей производительность дробилок ставится в прямую зависимость от ширины выпускной щели и поэтому для данного типоразмера дробилки можно говорить об удельной производительности на 1 см ширины щели.

Упрощенно объемную теоретическую производительность можно рассчитать на основании следующих допущений. Если обозначить продвижение материала в рабочей зоне за один оборот эксцентрика через х, то из дробилки выпадет кольцо материала объемом

V = xbp Dc,

где b — ширина выходной щели; Dc — диаметр окружности, описываемой центром тяжести прямоугольника ABCD. Для упрощения можно принять Dc = D, где D — диаметр основания конуса, что даст незначительную погрешность. Если принять, что длину параллельной зоны l материал проходит за один или два оборота, т. е. х = l или х = l/2, а l пропорциональна диаметру конуса, т. е. l = kD, где k — конструктивный параметр дробилки, то теоретическая объемная производительность дробилки, м3/ч:

(8.3.4.2)

где n — частота качаний конуса, мин–1; b, l и D — в м; k и k0коэффициенты пропорциональности, p — коэффициент разрыхления.

Переход к массовой производительности затруднен неизвестностью коэффициента разрыхления в момент разгрузки. Действительная производительность дробилок типов КСД и КМД колеблется в широких пределах в зависимости от крепости и крупности руды, ее влажности, глинистости и схемы дробления. Приводимые в каталогах производительности относятся к усредненным условиям. Средние удельные производительности дробилок приведены в табл. 8.3.4.5, в которой производительность для замкнутого цикла дана по материалу, прошедшему через дробилку, т. е. по исходному питанию плюс циркулирующая нагрузка.

Таблица 8.3.4.5

Удельная производительность дробилок КСД и КМД, м3/(см · ч)

Типоразмер дробилки

Открытый цикл

Типоразмер дробилки

Открытый цикл

Замкнутый цикл

КСД-1200

КСД-1750

КСД-2200

КСД-3000

35

60

110

175

КМД-1200

КМД-1750

КМД-2200

КМД-3000

60

110

205

390

80

145

270

500

Примечание. Влияние крепости, влажности и крупности руды учитывается поправочными коэффициентами (см. табл. 8.3.3.1).

Зависимость удельной производительности от частоты качаний и диаметра основания конуса приблизительно прямо пропорциональна произведению nD2, входящему в формулу (8.3.4.2.) Ориентировочные поправки к производительности на крепость руды, влажность и крупность приведены в табл. 8.3.3.2.

Мощность электродвигателя для дробилок типов КСД и КМД приблизительно прямо пропорциональна производительности, т. е. произведению nD2 (см. формулу (8.3.4.2)):

Nдв = 0,21nD2.

Средняя потребляемая мощность составляет от 50 до 75 % мощности электродвигателя.

Дробилки выбираются по ширине загрузочного отверстия и по производительности при заданной ширине выходной щели.

Дробилки типов КСД и КМД поставляются с электродвигателями, мощность которых определяется заводом для каждого типоразмера. Поэтому проверка мощности, как это делается для дробилок крупного дробления, не производится.