Александр Полулях - Грохочение угля

Гидрогрохочением называется мокрое грохочение зернистых материалов в виде пульпы, при котором основным интенсифицирующим усилием разделения является гидродинамическая сила струй воды, вытекающих из сопел. Грохоты, предназначенные для этой операции, называются гидрогрохотами.

Пневмогрохочением называется сухое грохочение зернистых материалов, при котором основным интенсифицирующим усилием разделения является аэродинамическая сила струй воздуха, вытекающих из сопел. Грохоты, предназначенные для этой операции, называются пневмогрохотами.

Пневмогидрогрохочением называется мокрое грохочение зернистых материалов в виде пульпы, при котором основным интенсифицирующим усилием разделения является аэродинамическая сила струй воздуха, вытекающих из сопел. Грохоты, предназначенные для этой операции, называются пневмогидрогрохотами.

Прямоточным грохочением называется грохочение, когда движение надситного продукта совпадает с направлением интенсифицирующего усилия разделения.

Противоточным грохочением называется грохочение. когда движение надситного продукта противоположно направлению интенсифицирующего усилия разделения.

Предварительное – для отделения от исходного угля крупных кусков с целью выборки из них породы и других предметов и последующего дробления.

Подготовительное – для получения отдельных (машинных) классов угля, пригодных для раздельного их обогащения или других видов обработки.

Самостоятельное – для выделения сортов сухого отсева.

Контрольное – для контроля крупности готового продукта.

Обесшламливающее – для удаления шлама из машинных классов и продуктов разделения при мокром обогащении.

Обеспыливающее – для удаления шлама из машинных классов и продуктов разделения при сухом обогащении.

Обезвоживающее – для удаления воды от продуктов мокрого обогащения.

Вспомогательное – для выделения мелочи из отдельных сортов.

Избирательное – для получения классов угля, отличающихся не только по крупности, но и качеству.

В практике обогащения углей грохочение осуществляется от крупных кусков к мелким. Верхнее сито имеет отверстия наибольшего, нижнее – наименьшего размера.

Просеивание зерен нижнего класса сыпучего материала сквозь сито можно рассматривать как операцию, состоящую из двух стадий: зерна нижнего класса должны пройти сквозь слой зерен верхнего класса, чтобы достигнуть поверхности сита; зерна нижнего класса должны пройти через отверстия сита. Осуществлению обеих стадий помогает соответствующий характер движения короба грохота, приводящий слой зерен на сите в разрыхленное состояние и освобождающий сито от зерен, застрявших в его отверстиях.

При встряхивании короба в слое зерен, лежащем на сите, происходит их сегрегация (расслоение по крупности), причем наиболее крупные зерна оказываются в верхнем слое, а наиболее мелкие – на поверхности сита. Последние легко достигают поверхности сита и проходят через его отверстия.

Рис. 1.3. Схема прохождения зерна через квадратное отверстие сита

Зерна проходят через отверстия беспрепятственно, если они не касаются проволоки, т. е. когда центр зерна при падении проектируется на заштрихованную площадь ( l – d ) 2(рис. 1.3).

Можно считать, что число случаев, благоприятствующих прохождению зерна через отверстие, пропорционально заштрихованной площади ( l – d ) 2, а число всех возможных случаев падения зерна на отверстие пропорционально его площади l 2. Вероятность прохождения зерна через отверстие определится отношением площадей:

С учетом толщины проволок сита получено следующее выражение для вероятности прохождения зерна сквозь сито:

Рис. 1.4. Вероятность прохождения зерен через сито в зависимости от их относительного размера

Первый член этого выражения представляет коэффициент живого сечения сита. Следовательно, вероятность прохождения зерна прямо пропорциональна живому сечению сита.

Зерна размером до 0,75 l имеют большую вероятность их прохождения через отверстия сита и называются легкогрохотимыми. Небольшое увеличение размера зерен сверх 0,75 l предопределяет резкое снижение вероятности прохождения. Поэтому зерна крупностью в пределах от 0,75 l до l называются трудногрохотимыми. Зерна диаметром от l до 1,5 l называются «затрудняющими», так как они затрудняют просеивание «трудных» зерен. Зерна крупностью более 1,5 l существенно не влияют на перемещение «легких» и «трудных» зерен по поверхности сита (рис. 1.4).

Чем больше скорость движения материала по грохоту, тем меньше вероятность просеивания, при прочих равных условиях, и тем больше производительность грохота по исходному материалу.

Сферическое зерно диаметром d (рис. 1.5), движущееся по ситу со скоростью v , пройдет через отверстие при условии, что траектория движения центра его тяжести пересечет верхнюю плоскость сита не дальше точки 0 1. Если траектория движения зерна пройдет выше, то возможность прохождения его через отверстие маловероятна.

Координаты точки 0 1

где v – скорость движения зерна, м/с; t – время движения, с; g – ускорение свободного падения, м/с 2.

Рис. 1.5. Схема влияния скорости движения зерна на прохождение его через отверстие сита

Из рис. 1.5 следует, что

Из формулы (1.6) видно, что

Подставив в формулу (1.6) значения x 1 и t 1 , получим

Скорость v , при которой обеспечивается прохождение зерна через отверстие,