Использование процесса грохочения при переработке строительных материалов - Производство и технологии дипломная работа

Главная

Производство и технологии
Использование процесса грохочения при переработке строительных материалов

Расчет процесса грохочения, который используется при переработке строительных материалов. Обзор конструкции грохотов. Основы вероятностной теории процесса грохочения, его основные показатели. Технологические и конструктивные параметры оборудования.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.


Наиболее распространенный способ сортирования материалов - механический. Механическое сортирование, производимое на плоских или криволинейных поверхностях с отверстиями заданного размера, называется грохочением, а машины и устройства, служащие для этого - грохотами.
Сыпучая смесь, поступающая на грохочение, называется исходным материалом. Зерна материала, размер которых превышает размер отверстий поверхности грохочения, остаются на этой поверхности и называются надрешетным (верхним) классом; зерна материала, прошедшие через отверстия, представляют собой подрешетный (нижний) класс. Надрешетный класс обозначают знаком плюс, подрешетный - знаком минус. Например, если смесь зерен различной крупности разделялась на сите с отверстиями 40 мм, то верхний класс обозначается +40, нижний - 40, т.е. одна поверхность грохочения разделяет исходный материал на два класса. Если материал, подлежащий сортированию, будет последовательно проходить п поверхности грохочения, то в результате получится п + 1 классов.
Просеивающей поверхностью вибрационных грохотов является колосниковая решетка или сито, которые расположены в горизонтальной или наклонной плоскости и приводятся в колебательное движение. Благодаря колебательным движениям просеивающей поверхности материал, поступающий на нее, перемещается к разгрузочному концу грохота. Во время движения по просеивающей поверхности материал разделяется на подрешетный и надрешетный классы.
Просеивающие поверхности могут совершать круговые, эллиптические или прямолинейные движения. Обычно для наклонных грохотов характерны все три вида движения, а для горизонтальных - прямолинейные, направленные под углом 35-45° к просеивающей поверхности.
Скорость колебательного движения просеивающей поверхности выбирают такой, чтобы она обеспечивала периодический отрыв материала от просеивающей поверхности при его движении к разгрузочному концу.
При переработке строительных материалов, например, нерудных применяют следующие виды грохочения:
предварительное, при котором из исходной горной массы выделяется материал негабаритных размеров или материал, не требующий дробления в машинах первой стадии дробления;
промежуточное для выделения продукта, не требующего дробления в последующей стадии;
контрольное, применяемое за последней стадией дробления для контроля крупности готового продукта и выделения отходов; частицы крупнее заданного размера возвращаются на повторное дробление (замкнутый цикл);
окончательное или товарное для разделения готового продукта на товарные фракции.
Различают сухой и мокрый способы грохочения. При мокром способе исходный материал поступает на грохот в виде пульпы или в сухом виде и орошается водой из специальных брызгальных устройств. Мокрый способ применяют обычно для сортирования материалов повышенной влажности и загрязненных глиной, илом и другими примесями. В этих случаях при грохочении материал не только разделяется по крупности, но и промывается.
Процесс грохочения принято оценивать двумя показателями: производительностью, т.е. количеством поступающего на грохот исходного материала в единицу времени, и эффективностью грохочения - отношением массы материала, прошедшей сквозь отверстия сита, к массе материала данной крупности, содержащейся в исходном материале.
Эффективность грохочения отражает качественную сторону процесса грохочения. Качество получаемого продукта оценивается засоренностью (замельчением или закрупнением) которая равна процентному содержанию зерен посторонних фракций в данной фракции продукта.
Понятие фракция отличается от понятия класс тем, что пределы фракции определяются теми предельными размерами граничных зерен, которые требуется получить, а пределы класса определяются размерами отверстий сит, на которых происходит грохочение. Например, чтобы разделить гравийную породу на две фракции: гравий с размером частиц более 5 мм и песок, размер частиц которого менее 5 мм, применяют сито с отверстиями 6,5 мм в свету. Следовательно, зерна размером 5-6,5 мм относятся к верхней фракции, но к нижнему классу. Это обстоятельство не позволяет заменить показатель чистоты продукта показателем эффективности грохочения.
грохочение грохот строительный материал
Рис 2. Зависимость вероятного прохождения зерна через отверстие сита от диаметра зерна и размера отверстия
Исходя из вероятностной теории грохочения можно сделать следующие выводы:
1. Если построить график зависимости N = 1/Р от соотношения d/ I (рис2), то будет видно, что незначительное увеличение диаметра зерна d более 0,75l вызывает необходимость существенного увеличения числа отверстий на сите для прохождения этого зерна через него. Следовательно, согласно теории вероятности зерна размером менее 0,75l будут легко грохотимые, а зерна размером более 0,75l трудно грохотимые. Это подтверждает правильность деления зерен на легкие (при d <0,75l) и трудные (при d > 0,75l), как это принято на практике.
2. Ввиду того, что вероятность просеивания не зависит от абсолютных размеров отверстий сита и зерна, можно утверждать, что при одинаковых просеивающих поверхностях и исходном материале одного и того же гранулометрического состава через каждое отверстие может проходить лишь определенное число зерен. Это число сохраняется примерно постоянным независимо от того, происходит ли грохочение крупного материала на ситах с большими отверстиями или мелкого материала на ситах с мелкими отверстиями. При одинаковой производительности число зерен в исходном материале с увеличением крупности будет уменьшаться прямо пропорционально третьей степени диаметра зерен, в то время как число отверстий на единицу поверхности сита уменьшится прямо пропорционально лишь второй степени размера отверстия сита. Следовательно, производительность грохота при прочих равных условиях с увеличением отверстий возрастает прямо пропорционально размеру этих отверстий.
Вероятностная теория процесса грохочения базируется на рассмотрении условий прохождения единичного зерна через отверстие просеивающей поверхности. В действительности процесс грохочения протекает значительно сложнее. Результаты изучения работы машин в эксплуатационных условиях, а также экспериментальные данные позволили установить закономерности этого процесса и определить параметры машины и ее технико-эксплуатационные показатели.
К конструкции проволочных сит предъявляются следующие требования: отношение суммарной площади отверстий ко всей площади сита должно быть наибольшим; форма изгиба проволок должна обеспечивать большую точность размеров отверстий и их неизменяемость при грохочении; сито не должно коррелировать; сито должно быть износостойким. Наибольшую световую площадь имеют плетеные сита, от прочности плетения которых зависит качество грохочения и срок службы сит.
На рис.3, a-г показаны проволочные сита. Сита различают по способу переплетения (рис.3, а), по форме ячейки: квадратная и прямоугольная (рис.3, б), по сечению проволоки: круглая и специального профиля (рис.3, в), по форме проволоки: предварительно изогнутая (рис.3, в) и прямая (рис.3, г).
На рис.3, г изображено сварное сито. Такое сито часто изготовляют на месте эксплуатации из стальных прутков диаметром 7-8 мм и размером ячеек 60-100 мм.
Формы отверстий решет показаны на рис.4. Поверхности грохочения с прямоугольными отверстиями имеют значительно большее живое сечение (70-80%), чем с квадратными (около 60%) и круглыми (приблизительно 40%), а следовательно, обеспечивают и большую пропускную способность. Однако при прямоугольных отверстиях в подрешетный продукт может попасть значительное количество лещадных зерен.
a - с различными видами плетений; б - с квадратными и прямоугольными ячейками; в - из круглой проволоки и специального профиля; г - сварное сито из прямой проволоки
Так как поверхности грохочения могут иметь различную форму отверстий, возникает необходимость определить эквивалентность отверстий. Равноценными считаются отверстия, при которых обеспечивается один и тот же выход материала.
ВНИИСТРОЙДОРМАШ рекомендует для решет с круглыми и прямоугольными отверстиями применять следующие переходные коэффициенты: lкр = 1,25lкв при грохочении щебня; lкр = 1,15lкв при грохочении гравия; lпр = 0,8lкв (здесь lкр - диаметр круглого отверстия; lкв - размер квадратного отверстия; lпр - ширина прямоугольного отверстия).
Качество грохочения, производительность и срок службы просеивающей поверхности во многом предопределяются конструкцией ее крепления к коробу грохота. Таким образом, долговечность сита зависит не только от материала, из которого оно изготовлено. Слабое натяжение сита приводит к его быстрому выходу из строя. Поэтому особенно при использовании плетеных сит конструкция крепления должна обеспечивать постоянное и равномерное натяжение сита, исключающее излом проволок сетки.
Одно из натяжных устройств показано на рис 5.
В последнее время используют резиновые штампованные или литые армированные листы-решета или сетки из резинового шнура (струнные сита). При эксплуатации таких сит установлено, что при грохочении абразивных материалов резиновые сита (рис.6) экономичнее сит с металлическими поверхностями грохочения. Кроме того, например, при грохочении материалов, склонных к налипанию, грохот, оборудованный струнной резиновой поверхностью, имеет более высокую производительность и эффективность грохочения, так как вследствие возбуждения дополнительных колебаний в резиновых струнах они почти не забиваются.
Рис 7. Основные кинематические схемы грохотов: a - с круговыми колебаниями; б - c направленными колебаниями
Рис 8. Грохот С-784 с круговыми колебаниями
Для уменьшения износа клиновых ремней и предотвращения передачи вибраций на вал двигателя приводной шкив насажен на вал вибратора с эксцентриситетом, примерно равным амплитуде колебаний грохота.
Центробежные силы инерции, возникающие при вращении дебалансов, вызывают круговые или близкие к ним колебательные движения короба грохота. Амплитуда этих колебаний зависит от сил инерции, характеристики амортизаторов и нагрузки на грохот.
Грохот опирается на фундамент или подвешивается при помощи пружинных амортизаторов. При увеличении нагрузки на грохот амплитуда колебаний его короба соответственно уменьшается, и нагрузка на подшипники остается практически постоянной, т.е. инерционный грохот обладает свойством "самозащиты" от перегрузок. Это свойство позволяет успешно использовать рассматриваемые грохоты для грубого грохочения крупнокускового материала, например, для отсева мелкого материала перед первичным дроблением. Для этого созданы инерционные грохоты тяжелого типа, в качестве просеивающей поверхности которых служат решета из тяжелых колосников.
Колосниковый грохот (рис.9) имеет мощный футерованный короб, внутри которого на разных уровнях размещены колосниковые решетки. Короб установлен на опорные кронштейны рамы при помощи винтовых пружин. Благодаря конструкции опорных устройств просеивающую поверхность возможно располагать под углом наклона 0-30° к горизонту.
Рис 9. Общий вид колосникового грохота
Сменные колосники из высокомарганцовистой стали можно устанавливать с просветом 70 или 200 мм. Расстояние между колосниками в направлении от загрузки материала к выгрузке увеличивается, что предотвращает забивание решетки.
Вал вибратора приводится во вращение от электродвигателя клиноременной передачей. Параметры колебаний таких грохотов назначают исходя из условий обеспечения скольжения материала по поверхности колосников.
Инерционные горизонтальные грохоты среднего типа предназначены для окончательного грохочения (см. рис 7, б), эти грохоты по конструктивному исполнению сложнее, чем грохоты с круговыми колебаниями, так как в них применены вибраторы с направленными колебаниями. Однако в этих грохотах возможно установить просеивающую поверхность грохота горизонтально и тем самым уменьшить его размеры по высоте. Устанавливают такие грохоты на передвижных дробильно-сорхировочных установках, а также в местах, где высота ограничена.
На рис.10 показан вибратор грохота с направленными колебаниями. Он состоит из корпуса 2, прикрепленного к коробу грохота. В корпусе на роликоподшипниках установлены два дебалансных вала 3. На конце одного из валов имеется шкив /, соединенный клиноременной передачей со шкивом приводного электродвигателя. Второй дебалансный вал приводится во вращение от первого дебалансного вала зубчатой передачи 4 с передаточным отношением, равным единице, что обеспечивает синхронное вращение дебалансных валов. Линия, соединяющая центры дебалансных валов, расположена под углом 55° к горизонту, вследствие чего коробу грохота сообщаются прямолинейные колебания, направленные под углом 35° к плоскости сита.
Рис.10. Вибратор грохота с направленными колебаниями
В качестве упругих опор на отечественных грохотах использовались спиральные пружины или пластинчатые рессоры. Из-за специфической работы грохотов к их упругим опорам предъявляют высокие требования: при достаточной жесткости они должны передавать как можно меньше вибраций на основание, отличаться хорошей демпфирующей способностью и большим сроком службы. Как показала эксплуатация, металлические упругие опоры не соответствуют этим требованиям. Особенно сказывается несовершенство их конструкций при переходе через резонансную область колебаний при пуске и остановке грохота. Длительное время перехода резонанса и большие амплитуды колебаний при этом вызывают быстрый выход из строя упругих опор и снижают срок службы остальных узлов грохота. Недостатком таких опор является также их многообразие и сложность унификации, так как грохоты, отличаясь один от другого массой и размерами, требуют соответственно различных по конструктивному исполнению упругих опор.
Исследованиями ВНИИстройдормаша установлено, что наиболее эффективными опорами грохотов являются пневмобаллонные амортизаторы. Они имеют по сравнению с металлическими пружинами следующие преимущества.
На грохотах с большими просеивающими поверхностями рекомендуется применять так называемые виброблоки, каждый из которых состоит из короткого вала, установленного в двух цилиндрических подшипниках и с закрепленными на его концах дебалансами.
Такое решение дает возможность выпускать грохоты с большими площадями просеивания с круговыми и направленными колебаниями, используя в различных комбинациях всего несколько размеров унифицированных виброблоков.
На рис 11 показан виброблок и различные схемы расположения виброблоков на грохотах с круговыми и направленными колебаниями.
Рис.11. Виброблок и различные схемы расположения виброблоков на грохоте
На рис.12 показан горизонтальный инерционный грохот с направленными колебаниями одной из зарубежных фирм. На этом грохоте направленные колебания создаются отдельными системами виброблоков и электродвигателей, т.е. по принципу самосинхронизации.
Рис 12. Инерционный грохот с направленными колебаниями
В грохотах с направленными колебаниями других зарубежных фирм применяют двухвальные виброблоки с передачей движения от приводного вала ко второму при помощи шестеренчатой пары (рис 13).
а - схема; б - общий вид; 1 - ведомый вал с дебалансами; 2 - приводной шкив; 3 - ведущий вал с дебалансами; 4 - шестеренчатая передача; 5 - подшипники; 6 - масляная ванна
На рис 15 показан двухъярусный грохот с большой поверхностью просеивания с направленными колебаниями американской фирмы Аллис-Чалмерс.
Рис 14. Грохот фирмы Дллис-Чалмерс:
1 - короб; 2 - виброблоки; 3 - верхний ярус сит; 4 - нижний ярус сит; 5 - амортизационные пружины
Короб грохота приводится в движение сдвоенными виброблоками, установленными на мощную поперечную траверсу. Такое конструктивное исполнение привода грохота используют некоторые западногерманские фирмы, например, Крупп и Зибтехник.
Основные преимущества виброблока следующие:
больший срок службы подшипников благодаря центральной и равномерной нагрузке;
высокая собственная частота колебаний вала, что обеспечивается благоприятными соотношениями диаметра и длины вала;
возможность регулирования возбуждающей силы как внутри блока (регулировкой дебалансов), так и установкой различного числа блоков на грохот;
возможность равномерного распределения нагрузки на короб грохота и создания грохотов с большими поверхностями просеивания;
легкая замена, практически без простоя грохота.
Другим направлением в создании привода виброгрохотов является применение специальных мотор-вибраторов, устанавливаемых непосредственно на коробе грохота.
Мотор-вибраторы имеют те же преимущества, что и виброблоки. Кроме того, привод не имеет внешних вращающихся частей и при компоновке из нескольких мотор-вибраторов они почти не зависят друг от друга, как виброблоки. Их не обязательно располагать по одной прямой, а можно, например, один закрепить на верхней части грохота, а другой на нижней части.
На рис 15, а, б показаны схемы крепления мотор-вибратора к коробу грохота, а также конструкция мотор-вибратора. В зависимости от способа крепления мотор-вибраторов к коробу грохота можно сообщать его просеивающей поверхности различные виды колебания: круговые, эллиптические, прямолинейные (рис 15, в-д).
Рис.15. Мотор-вибратор и схема его крепления на грохоте:
а - общий вид мотор-вибратора; б - разрез мотор-вибратора; о - схема крепления на грохоте с круговыми колебаниями; г - то же, с эллиптическими колебаниями; д - то же, с прямолинейными колебаниями
Необходимо отметить, что мотор-вибраторы сложнее и тяжелее виброблоков, а создание их с большими статическими моментами при сравнительно низких частотах связано с трудностями. Поэтому мотор-вибраторы применяют преимущественно на вибро-грохотах малых типоразмеров и для грохочения мелких фракций материала, а также для привода тяжелых колосниковых грохотов, где требуется лишь обеспечить скольжение кусков материала по поверхности колосников и не предъявляются жесткие требования к параметрам колебаний.
Мотор-вибраторы высокой надежности имеют виброустойчивую обмотку, снабжены двухрядными сферическими подшипниками с принудительным воздушным охлаждением. Вал мотор-вибратора выполнен из высоколегированной хромоникелевой стали.
Следует отметить, что мотор-вибраторы так же, как и виброблоки, имеют свои области рационального применения. Они как виды привода грохотов не исключают, а дополняют друг друга.
В некоторых случаях, в основном при грохочении мелких материалов, применяют грохоты, у которых колебания просеивающей поверхности создаются электромагнитным вибратором (рис 16).
При пропускании тока через катушку электромагнит 1 притягивает якорь 2, соединенный тягой 3 с планками, между которыми зажато сито 4. При движении вверх якорь ударяется об упоры, что вызывает резкий толчок, при этом подача тока в катушку прекращается и якорь пружиной 5 отжимается. При помощи маховичка 6 можно изменять зазор между якорем и упорами, а следовательно, и амплитуду колебания сита.
Электромагнитный вибратор закрепляют над средней частью просеивающей поверхности, поэтому амплитуда колебаний последней неравномерная: наибольшая в средней части и минимальная по краям, что является недостатком грохота с электромагнитным вибратором. К преимуществам таких грохотов можно отнести отсутствие вращающихся и трущихся частей, а также то, что колебания сообщаются только просеивающей поверхности, а короб (рама) остается неподвижным. Электромагнитный вибратор сообщает просеивающей поверхности 3000 колебаний в минуту и амплитуду, равную, примерно, 0,3 мм.


Из графика 1 видно, что движение масс m 1 и m 2 происходит синхронно и в противофазе.
Для того что бы произошел удар (см. график 2) требуется подобрать ограничитель. Если ограничитель будет слишком мягким, то удар будет продолжительным. Если слишком твердым, то удар будет распространяться на это ограничитель
Удар должен происходить в тот момент времени, когда материала на сите нет, чтобы не было большего засорения сита. На графике, удар происходит в (+) части. В данном случае под ударом подразумевается резкое изменение жесткости.
При ударе происходит разрыхление слоя материала и выпадение из него мелких частичек на сито.
С помощью компьютера, методом подбора значений собственной частоты колебаний (Р) были найдены рациональные условия выполнения удара.
Из графика видно, что в момент удара происходит резкая остановка масс m 1 и m 2 . Так как выполняется условие , то момент удара - фактически отсутствие относительного перемещения масс за время t удара.
Построение качественно-количественной схемы подготовительных операций дробления, грохочения железной руды: выбор метода, выход продуктов. Обзор рекомендуемого оборудования. Магнитно-гравитационная технология и флотационное обогащение железной руды. курсовая работа [67,5 K], добавлен 09.01.2012
Расчет операции дробления и грохочения. Выбор типоразмера дробилки. Расчет фракционного состава дробленого продукта. Определение выходов и объемов промежуточного продукта. Расчет размерных параметров виброгрохота и определение рабочей площади грохочения. курсовая работа [1,6 M], добавлен 01.06.2012
Выбор и расчет основного технологического оборудования процесса переработки минерального сырья, питателей. Расчет операций грохочения. Выбор и обоснование количества основного оборудования, их технические характеристики, назначение и основные функции. курсовая работа [379,9 K], добавлен 17.10.2014
Геологическая характеристика Учалинского месторождения. Нормы и параметры процессов дробления и грохочения. Технологический процесс обогащения руд на Учалинской обогатительной фабрике. Теоретические основы процесса измельчения и классификации руды. курсовая работа [55,7 K], добавлен 13.11.2011
Применение операции грохочения в промышленности. Назначение питателей и дозаторов в цепочке выдачи сыпучих материалов в технологические машины. Роль и функции транспортеров в производстве. Использование воронки-весов для работы с горячим агломератом. реферат [610,5 K], добавлен 05.02.2016
Качественно-количественные операции флотации железной руды. Расчет процесса дробления-грохочения, крупности и выхода продуктов. Показатели обогащения: выход концентратов, хвостов; содержание компонентов. Технологическая эффективность процессов обогащения. курсовая работа [66,6 K], добавлен 20.12.2014
Проектирование технологического процесса изготовления стола компьютерного из древесины и древесных материалов. Разработка конструкции изделия, расчет производственной программы, выбор потребного оборудования, расчет основных и вспомогательных материалов. курсовая работа [1,7 M], добавлен 19.03.2012
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Использование процесса грохочения при переработке строительных материалов дипломная работа. Производство и технологии.
Лабораторная Работа Гидравлика
Реферат: Воспитание специальной выносливости в боксе. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая работа по теме Этнография марийского народа
Реферат: AIDS In Detail Essay Research Paper Acquired
Реферат: Основы организации и оплаты труда
Курсовая Работа На Тему Реалии В Произведении "Аленький Цветочек" С.Т. Аксакова И Способы Их Перевода
Дипломная работа: Наказания не связанные с лишением свободы
Структура Написания Сочинения По Русскому Языку Егэ
Тема Курсовой Начальная Школа
Реферат: Своеобразие творчества Петера Пауля Рубенса с жанру портрета
Курсовая работа по теме Тестирование зрительной функции млекопитающих
Реферат: Other Minds Essay Research Paper The problem
Реферат: Саламбо 2
Письмо С Необитаемого Острова Сочинение 3 Класс
Контрольная работа: Восточная философия
Курсовая работа по теме Остання династія Романових
Реферат На Тему Современная Практика Организации Потребительского Кредиитования В Коммерческом Банке
Реферат: Собственность как экономическая категория 5
Сочинение по теме Отзыв по повести Т. Нилина "Жестокость"
Дипломная работа по теме Особенности современных технологий социальной работы с осужденными в условиях исправительной колонии общего режима
Гидрокрекинг - Производство и технологии презентация
Планирование и принятие решений в организации - Менеджмент и трудовые отношения контрольная работа
Характеристика правления Павла I - История и исторические личности реферат