РАЗДЕЛ 2
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ГРОХОТА ПРИ КЛАССИФИКАЦИИ ВЛАЖНОЙ ГОРНОЙ МАССЫ
2.1 Определение влияния влажности на эффективность грохочения
Как отмечалось выше, по результатам исследований различных авторов влажная горная масса на виброгрохотах классифицируется значительно хуже сухой. Эта общая закономерность относится к различной горной массе. Несмотря на большое количество исследований и наблюдений, чёткой зависимости эффективности грохочения от различной степени влажности массы не установлено. Как показывает практика переработки руд, угля, строительных материалов, их влажность колеблется в пределах 3-20%. Поэтому были проведены предварительные лабораторные исследования, а впоследствии в промышленных условиях, грохочения влажной массы с установлением конкретных показателей [41,42,43]. В качестве примера рассматривалось грохочение неотмытого гранитного отсева, содержащего наибольшее количество (15-20%) глинистых включений, повышающих слипаемость сыпучей массы во влажном состоянии. Целью экспериментов являлось установление зависимости эффективности грохочения от процентного содер-жания влаги. Исследования проводились на серийном вибрационном грохоте ГИЛ-52 по крупностям разделения 3 и 5мм неотмытого гранитного щебня при содержании подрешётного класса крупности в исходном продукте крупностью - 10мм 35-40%. Влажность горной массы варьировалась от 3 до 20%. Равномерность влажности по слою сыпучего материала обеспечивалась его многократным смешиванием в процессе предшествующей технологической переработки: двухстадийным дроблением (среднее и мелкое), многократными перегрузками и предварительным грохочением по крупностям 40, 25 и 10мм. Результаты экспериментов представлены в табл.2.1. Исследования проводились при амплитуде колебаний короба грохота 4,5 мм, частоте 14 Гц и толщине слоя материала 100-120мм на жестких металлических сетках и резиновых сетках РЛСС.
Таблица 2.1
Результаты исследований грохочения гранитного отсева
Влажность сыпучего материала, %Эффективность разделения по крупности 3мм,
Е, %Эффективность разделения по крупности 5мм,
Е, %Состояние поверхности сетки грохота и материала на грохоте3не залипает6местные залипания9начало интенсивного залипания12Интенсивное залипание15залипание сетки и окомкование материала20Разрыхление и ослабле-ние окомкования В таблице: показания в числителе - просеивающая поверхность РЛСС, а показания в знаменателе - металлическое жесткое сито. Качественные показатели грохочения при классификации коксовой мелочи, угля, марганцевой руды, доломитов и известняков повторяются.
Наблюдения за процессом классификации различных материалов с разной степенью влажности показали, что эффективность разделения их существенно зависит от целого ряда факторов: режимных параметров грохота - амплитуды и частоты, технологического - толщины слоя материала или удельной нагрузки, конструктивных - длины грохочения и угла наклона просеивающей поверхности, а также от размера ячейки. Влияние каждого из этих шести факторов на грохочение материалов с различной степенью влажности изучено недостаточно, поэтому выбор рационального режима работы грохота производится в основном экспериментально, что в производственных условиях возможно только при редких (например, сезонных) колебаниях влажности горной массы. Однако, при проектировании новых и модернизации существующих виброгрохотов, выборе оптимального режима их эксплуатации, невозможно установить степень и границы влияния каждого из перечисленных факторов на показатели грохочения, а также их взаимное влияние при одновременном изменении нескольких факторов сразу. При этом влажность грохотимого материала может изменяться за счёт добавки другого компонента (например, в шихтоподготовке или химическом производстве) или дополнительной загрузки такого же материала, но с другой влажностью (например, угольная мелочь на подготовительный склад). Во всех таких случаях для обеспечения высокоэффективного грохочения и управления про-цессом возникает необходимость в комплексном многофакторном эксперимен-те, где определяемой величиной являются технологические показатели грохоче-ния, а варьируются, с учётом влажности, все семь параметров [44].
Таким образом, изменение влажности сыпучих материалов от 3 до 20% в 1,3 - 1,5 раз снижает эффективность грохочения. Для обеспечения требуемых режимов работы виброгрохотов необходимы дополнительные исследования при изменении режимных и конструктивных параметров грохота, а также мо-делирование процесса для идентификации и выбора требуемых параметров[44].
2.2 Определение целевой функции, варьируемых параметров и планирование эксперимента при исследовании работы грохота с влажной горной массой
Предварительные исследования работы грохота с мелкой влажной массой
показали, что его режимные и конструктивные параметры оказывают различное воздействие на влажный материал. Интегральной оценкой этого воздействия является эффективность грохочення Е, закрупнение ?(+), и замельчённость ?(-) продуктов грохочения. Эти три показателя являются основными при работе грохота, поэтому они выбраны в качестве функции цели [44, 45].
Переменными факторными признаками, влияющими на процесс, приняты семь параметров: 1) размер ячейки контрольного сита грохота - для мелкого грохочения приняты два размера ячейки контрольного сита S=3,0 и 5,0 мм, с пределом варьирования d=2, 4, 5, 6, 7 и 8 мм; 2) влажность грохотимой горной массы W= 3, 6, 9, 12 и 20%; 3) угол наклона просеивающей поверхности ? = 5, 10, 15, 20, 25 и 30 град.; 4) частота колебаний короба грохота ? = 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200 и 1300 об/мин; 5) удельная нагрузка на грохот g= 5, 10, 15, 20, 25, 30 и 35 т/ч?м2; 6) амплитуда колебаний короба грохота A = I, 2, 3, 4, 5, 6 и 7 мм; 7) длина просеивающей поверхности L = 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 м. Перечислен-ные факторные признаки в дальнейшем обозначены, х1, х2, ..., хm, где m - число факторов. Процеcc грохочения характеризуется основными пока
- Київ+380960830922