Сурет. Торлы шарлы диірменнің схемасы.

Дәріс.

Нтақтау үрдістері. Диірмендердің түрлері мен жұмыс істеу принципі

Мақсаты: ұнтақтаудың негізгі үрдістерімен танысу, диірмендер типі мен жұмыс істеу принципін қарастыру.

Жоспар:

Нтақтау үрдістерінің орындалуы.

Диірмендердің типі мен жұмысы.

Кілт сөздер: ұнтақтау, сапа, ірі, орта, майда және жұқа ұнтақтау, диірмен, барабанды диірмендер, шарлы диірмен, МШР, МШЦ, құрғақ өздігінен ұнтақтау диірмендері, «Каскад» диірмендері, планетарлы диірмендер, дірілдеуік диірмен.

1. Байыту фабрикаларында пайдалы қазбаларды ұнтақтау үрдісі ұнтақталған өнім ірілігіне байланысты ашық және жабық циклдерде бір, екі және бірнеше сатылы жүреді.

Ұнтақтаудың ашық циклі деп диірменнен шығатын өнім дайын болып табылатын ұнтақтау үрдісін айтамыз. Тұйық цикл деп қажетті ірілікті алу үшін сұрыптаудан өтетін және қайта ұсату үшін ірілері қайта диірменг ежіберілетін ұнтақтау үрдісін айтамыз. Диірмендер әдетте сұрыптағыштармен бірге жабық циклде жұмыс жасайды. Ұнтақтау ірілігіне қарай ірі (50 – 60% класса – 0,074 мм), орта (60 – 85% класса – 0,074 мм) және майда(более 85% класса – 0,074 мм) ұнтақтау ажыратылады..

Ірі ұнтақтау үшін аз капиталдық шығындарды қажет ететін, жұмысы қарапайым және жеңіл реттеліп отыратын бір сатылы схемлар қолданылады. (сурет 20, а). Бір сатылы схемалардың түріне диірмен қорегінің және сұрыптағыш құймасының бақылау және қайцталама сұрыптауынан құралған схемлар алынады.

Ұнтақтаудың екі сатылы схемалары (сурет 20, б, в) І сатысында ашық және тұйық циклді ұнтақтаудан құралуы мүмкін. Мұндай схемалар қымбат және күрделі, бірақ -0,074 мм класындағы өте майда ұнтақталған 80 – 85% алуға болады. Екі сатылы схемалардың түрлеріне бір сатылы схемалардың түрлерін жатқызуға болады. Үшсатылы және одан көп саталы схемалар өте ұсақ жоғарғы өнімділікті кендерді ұнтақтауда қолданылады.

Ұнтақтаудың жабық циклінің қолданылуы диірмендерді әлдеқайда тиімді жұмысын және ашық циклмен салыстырғанда ірілігі бойынша біркелкі ұнтақталған өнім алуға мүмкіндік береді. Циркуляцияаушы жүктеме С үлес бірлікпен немесе пайызбен алынады.

 

Бастапқы кен Бастапқы кен

Су Су

Ұнтақтау Ұнтақтау

Сұрыптау Сұрыптау

құмдар Ұнтақтауе

Нтақталған

өнім ұнтақталған құмдар

Нім

бастапқы кен

в)

су

Ұнтақтау

Сұрыптау I

Мдар

Сұрыптау II

Ұнтақтау

Нтақталған өнім құм

20-сурет ұнтақтау схемалары:

а – жабық циклдегі бір сатылы сұрыптағышты;

б – екі сатылы схема.

в – І және ІІ сатыда да жабық циклмен жүретін екі сатылы.

50 – 200%-ға тең циркуляциялаушы жүктеу кезінде диірмен өнімділігі арта түседі. Оны одан әрі жоғарылата бастасақ 500% өнімділік шексіз арат түседі. Байыту фабрикаларында бұл шама әдетте 150-300, ал кейде 500 құрайды.

Оны ұнтақтау және сұрыптау өнімдерінің торлық талдауы арқылы анықтауға болады. Жабық цикл үшін:

Мұнда С– қатыстық бірліктегі циркуляциялаушы жүктеу; - сәйкесінше қорек, құйма, классификатор құмындағы класс мөлшері.

2. Пайдалы қазбаларды ұнтақтау диірмендер деп аталатын аппартарда жүзеге асады. Диірмендерді механикалық және аэродинамикалық деп бөлеміз. Ұнтақтағыш ретінде металл стерженьдер, шарлар, сол кендердің ең ірі кесектері алынуы мүмкін.

Құрылымы бойынша диірменді бөлінеді: барабанды, роликті, сырғымалы және дискілі.Барабанды диірмендер өз кезегінде айналмалы барабанды, центрге тартқыш және дірілдеуік болып бөлінеді. Байыту фабрикаларында барабанды диірмендер қолданылады.

Барабанды диірмендер тік қойылған қақпақпен жбылған және 40-45 пайызы ұнтақталушы кенмен толтырылған бос барабаннан тұрады. Қақпақтардың ортасында цапфалар болады, олардың бірі арқылы ұнтақталатын материал жүктелсе, екіншісі арқылы ұнтақталған мтаериал сыртқа шығарылады. Цапфалар подшипниктерге бекітіледі, ал диірмен барабаны горизонталь ось бойымен айналып тұрады. Материалдығ ұнтақталуы ұнтақтаушы материалдардың барабаннан алшақ қозғалысы есебінен жүзеге асады.

21-сурет. Айналмалы барабанды диірменнің құрылысының жіне жұмыс принципінің схемасы:

1 - 1 және 3 – бос денелі цапфалары бар жүктеуші және шығаршы қақпақтар; 2 - барабан; 4 – ұнтақтаушы материал

 

40 мм-ден кіші шарларды қолдану ұсынылмайды, себебі ұнтақтау тиімділігін төмендете отырып, олар кеңістікті үлкен шарлар арасында толытырп тастайды. Шар формасын жоғалтқан шарлар және 40 мм-ден төмен шарлар шарларды қайта сұрыптау кезінде алынып тасталуы керек.

 

 

Барабанды қоектендіргіш жүктеуші цапфа арқылы дирменге кенді жүктеу үшін екі жағынан да ашық етіп орналстырылған цилиндрлі конустық камерадан тұрады. Ол диірмен барабанының жүктеу цапфасына болтпен бекітіледі. Оларды диірмен осьі деңгейінде 70 мм ірілікке дейінгі кендерді жүктеу үшін қолданады.

Иірімді қоектендіргіш материалды диірменге жіберу үшін айналу осьі бойымен бүйір жағында дөңгелек сағңылау бар спираль формалы болады.

Қоектендіргіш цапфаға цапфа мен қоректендіргіш саңылау сәйкес келуі үшін болтпен бекітіледі. Иірімді қоректендіргіштер бір-екң және үш шөмішті етіп жасалады.

Құрамды қоректендіргіш (22-сурет.) кесекті кендерді сұрыптағыш құмдарымен бір уақытта диірменге жүктеу үшін қолданылады. Оның ең басты айырмашылығы ірі кесекті материалдың иірімді шөміш жүктеу қорабынан өтіп диірменге түсуінде.

 

22-сурет. Құрамды қоректендіргіш

1 - корпус; 2 - шөміш; 3 – шөміш басы; 4 - қақпақ

Орталықтан жүктеуші шарлық диірмен (МШЦ) жоғары айтылғанға ұқсас құрылымға ие. Диірменнен пульпаның шығарылуы жүктеу цапфасынан саңылаудан өз бетімен шығарылады.

Өздігінен ұнтақталудың келесі түрлерін ажыратуға болады:

- кенді, кен ірілігі 350 – 0 мм (не 600 – 0 мм) болып, ірі кендер майдалрын ұнтақтай отырп, өздері де ұнтақталады;

- кенді галкалы, бұл кезде кен кен галкасы түріндегі ұнтақтғаыш көмегімен ұнтақталады (ірілігі 80 – 30 мм);

- аэродинамикалық, бұл кезде газ ағынында жоғары жылдамдықпен қощзғалушы кен ұнтақтаушы материалдардың өзара соқтығысуынан ұнтақтала бастайды.

Бұл диірмендер шарлы және стерженьді диірмендер үшін қолданылады. Ұнтақталған кенннің алынуы бұл диірмендерде жүктеу цапфасына қарағанда біршама үлкен диаметрге ие бос денелі жүктеуші цапфа саңылаы арқылы өздігінен жүзеге асады. Бұл диірмендерде материалдың шектен тыс ұнталуына әкеп соғатын пульпа деңгейі жоғары болады (23-сурет)

23-сурет. МШЦ орталықтан жүктеуші шарлы диірмен.

I - қоректендіргіш; 2 – түпкі подшипниктер; 3, 6 –тік қойылған қақпақтар; 4 - люк; 5 – тісті тәж; 7 – жүктеуші воронка; 8 – болат футеревкаланған плиталар; 9 - барабан; 10 – шығарушы воронкалар

 

Тор арқылы жүктеуші шарлы диірмендер МШР (24-сурет) жүктеуші және шығарушы цапфалармен қатар құйылған тік қоәылған қақпақта болттармен бекітілетін цилиндрлік барабаннан тұрады. Барабанға 30-120 мм диаметрге ие шойын және болат шарларды енгізеді. Шар диаметрінің кенірілігіне тәуелділігі келесі теңдеумен өрнектеледі:

d₀ = 28 ,

мұндағы: d₀ – шар диаметрі, мм; d – диірмендегі орташа кен кесегінің диаметрі, мм.

Барабан мен қақпақтардың елінуін болдырмау үшін оларды арнайы плиталармен футеревкалайды. Плиталар кіші диірмендер үшін 50 мм, ал үлкендері үшін 150мм қалыңдықта болады, плиталарды марганецті және хромды болаттан, шойын не резеңкеден жасайды да тікелей барабанға болтпен бекітеді. Диірмен барабанын қалың болат бетінен дәнекерлеу арқылы дайындайды.

Пульпаны жүктеу сызығы

сурет. Торлы шарлы диірменнің схемасы.

Диірменнің жұмыс аумағынан ұнтақталған материалды алу тік қойылған тордағы тесі және шеңбер трәізді саңылаулар арқылы элеваторлы пульпа көтергіш көмегімен жүзеге асады.

Барабанның айналуы кезінде тор арқылы пульпақабылдағышқа өткен ұнтақталушы материал радиалды лифтерлар көмегімен диірменнің осьінен жоғарыға көтеріледі, жүктеугі цапфа арқылы өздігінен құйыла бастайды.

МШР-да пульпа деңгейін диафрагма саңылауын кішікене жауып тұру арқылы реттеуге болады. Тор арқылы жүктеуші диірмендер 0,5 м⁵ жұмыс көлемінен бастап шығарылады.

Өздігінен ұнтақталу бірақ артықшылықтарға ие: кенді өздігінен ұнтақтауда І сатыдан соң ортат және майда ұнтақтауды іске қоспай-ақ ірілігі 350-0 мм болатын кендерді ұнтақтай беруге болады; ұнтақтаушы денелердің жұмсалу мөлшері азаяды; кеннің шектен тыс ұнтақталуы азаяды, және кей жағдайларда байытудың технологиячлық көсеткіштері де жақсаруы мүмкін.

Кемшіліктеріне электроэнергияның көп жұмсалуы, диірмендер футеревкасының аз болуы мен төмен өнімділігі жатады. Бұл үрдіс кеннің барлық түріне жарамды.

Экономикалық тұрғыдан алғанда өздігінен ұнтақталу ұрдісі өте қымбамтқұа түседі, себебі, біріншіден, жабдықтардың бағасы қымбат, екіншіден, двигательдердің қуаттылығы жоғарғы болғандықтан оған жұмсалатын электроэенргиясының шығыны да көп. Бірақ өзгелермен салыстырғанда екніші және үшінші сатылар қолданлмайтын болғандықтан, 5-6 пайзға арзанға түседі.

Өздігінен ұнтақталу құрғақ әдіспен «Аэрофол» және ылғал әдіспен «Каскад» диірмендерінде жүзеге асады.

Құрғақ ұнтақтауға арналған «Аэрофол» диірмені (25-сурет) диаметрі үлкен қысқа барабаннан тұрады.

 

25-сурет. Құрғақ әдіспен ұнтақтауға арналған «Аэрофол» диірмені.

1 - конвейер; 2 – қабылдау воронкасы; 3 – тік қақпақтар;

4 - балки-ребра; 5 - барабан; 6 - сақиналар;. 7 – ауалы сұрыптағыш

Барабаннан алшақ ішкі бетте өзара арақашықтықта орнласқан екі балки-ребра бекітілген, барбан айналғанда олар кен кесектеірн көтереді. Төменге түсе отырып, кен ұнтақталады, өздері соққылай отырып олар сол кезде ұнтақтала береді. Тік қақпақтарда үшбұрышты қималы сақиналар орнатылған. Бұл сақиналардың мақсаты материал кесегін барбан ортасына жіберу. Диірмен ауалы сұрыптағышпен бірге жабық циклде жұмыс жасайды. Құрғақ диірмендерде ірі кесектер барбаннан алшақтамаы керек,с ондықтан олардың ұзындығын кіші етіп жасайды. (1/3 Д).

Ылғал әдіспен ұнтақтаушы диірмен. «Каскад» диірменің жалпы түрі 26-суретте көрсетілген.

 

26-сурет Ылғалды ұнтақтауға арналаған диірмен: 1 – тасымалдаушы жүктеуші воронка; 2 - подшипник;

3 – диірмен корпусы; 4 – тісті жетек; 5 - электроқозғалтқыш; 6 – пульпа жіберуші спираль

 

Барабан горизонталь фланцтармен байланысқан екі шарты бөліктен тұрады. Барабанды жөндеу кезінде кенді салуға арнлаған люк орнталыған. Конус формалы тік қақапақта ішіне төлке салынған құймалы цапфалар орнатылған. Жүктеуші төлкеде келіп түсуші материалды барабанға тез жеткізуге арналған спираль бар.

Жүктеуші тор жекелей секторлардан тұрады. Тор артында радиалды лифтерлер бар. Шығарушы цапфада диірменнен шыққан пульпаны сұрыптауға арналған алынбалы бутара бар. Тісті жетек шығарушы цапфада орнатылған, онымен бірге бір не екі электроқозғалтқышты өткізіп тұратын бір екі білік қондырылған.

Тік қақпақтар диаметрі 8 м-ден жоғары болады, беріктік шартына қарай, конустық вормаға ие болады. Футереалушы плиталар хромомолибденді болаттан жасалған ауыспалы жолақтар ыбар никель шойыннан жасалған. Қаңқасы мен барабнның цилиндрлі бөлігінің арасындағы қашықтық 450 мм. Қаңқа өздігінен ұнтақтау диірмендерінде маңызды рөл атқарады – қаңқасы желінген жағдайда үйкеліс әсерінен диірменен жұмысы бұзылады.

Бұл диірмендер тек жүктеудің өмеңгі деңгейі жақсы жұмыс жасайды, ал көп мөлшерде кен жүктелсе, ұнтақтаушы кесектер өз күшін жоғалтады.

Диірменнен кен галкасы мен желінген шарларды шығару үшін арнайы торда өлшемі 75x75 немесе 100x100 мм болатын терезе орнатылған.

Планетарлы барабанды диірмендер (27-сурет) жетекке 2 орнатылған бірнеше барбандардан тұрады. Әр барабан подшипникте еркін айналып тұрады, кинематикалық түрде қозғалмайтын шестернге 4 жалғаоған 5 жетек шестернамен бекітілген. 6 біліктің айналуы кезінде барабандар 3 өзінің осьі бойымен айналады. Планетарлы типтегі диірмендер өздігінен ұнтақталу кезінде ірілігі бірдей материалды алуға мүмкіндік беретіндігімен ерекшеленеді.

27-сурет. Периодты жұмыс жасаушы планетарлы диірмен. 1 – тірек баған; 7 – люк. Қалған бөлшектері мәтінде берілген.

Дірілдеуік барабанды диірмендер аса майда цемент, керамикалық және де басқа шикізатт ыұнтқатау үшін қолданылады. Диірмен корпусы прудиналарға бекітіліп, дебалансты дірілдеуіктен тербелмелі қозғалыс жасайды, осылайша диірмен барабаны тербелмелі қозғалысқа түспейді (28-сурет).