CC BY
401
------------------------------------ © И. Круш, Д. Борохович,
Г. Косой, 2009
И. Круш, Д. Борохович, Г. Косой
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ KROOSH®
ДЛЯ ПРОЦЕССОВ РАЗДЕЛЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ ИПОЛИДИСПЕРСНЫХ СУСПЕНЗИЙ
Рассмотрены преимущества технологии грохочения Kroosh Technologies Ltd., такие как: более значительная часть энергии вибраторов воспринимается технологической нагрузкой; возможность реализации стабильных виброударных режимов, обладающих высокой энергетической эффективностью и т.д. Показаны примеры.
Ключевые слова: грохочение, аттрактор, обогащение, kroosh, энергия вибратора.
~П основу технологии, разработанной компанией Kroosh Jj Technologies Ltd, положена многочастотная нелинейная вибрационная система, в которой параметры вибровозбудителя, связей и подвижных элементов рассчитаны и выбраны таким образом, что в них реализуется режим «странного аттрактора».
В таком режиме просеивающая поверхность колеблется в поли-частотном режиме, динамическое усиление обеспечивает увеличение средней амплитуды просеивающей поверхности в 3-8 раз, а пиковые ускорения увеличиваются в 10-50 раз. Эффект «многомерного странного аттрактора» стабилизирует вибрационную систему в резонансной области в широком диапазоне частот вибрации, (см. рис. 1).
В случае аттрактора рабочий режим системы стабилизируется при значительных возмущениях режимных параметров. При соответствующей конструкции и настройке система генерирует вибрацию с широкополосным частотным спектром, что обеспечивает более эффективное использование энергии при грохочения материалов. Это проявляется в интенсивном вибрационном кипении слоя материала на рабочей поверхности, лучшей сегрегации частиц и дезинтеграции агломератов. Не менее важно то, что такие режимы обеспечивают непрерывную самоочистку ячеек сит от застрявших и налипших частиц. В результате, эффективность и удельная производительность многочастотных грохотов существенно выше, чем у традиционных одночастотных машин.
Устройство, реализующее режим аттрактора, называется (Kroosher®). Это устройство преобразует одночастотную вибрацию
в многочастотную, многократно усиливает ее и передает сетке, равномерно распределяя энергию по всей поверхности с помощью бильных решеток. Вместе с тем обеспечивается высокая надежность машины, поскольку инерционные нагрузки на корпус грохота ниже, чем в обычных грохотах.
Kroosher® - или «адаптер» является чисто механической системой. Он получает необходимую энергию от вибрирующего корпуса грохота и не нуждается в каких-либо других источниках энергии -электрических, пневматических или гидравлических.
Преимущества наших машин, основанных на нелинейных динамических эффектах, в сравнении с традиционными одночастотными машинами, следующие:
1. Более значительная часть энергии вибраторов воспринимается технологической нагрузкой (иногда разница на порядок)
2. Возможность оптимизации многочастотного вибрационного спектра в соответствии с конкретной технологической задачей.
3. Возможность реализации стабильных виброударных режимов, обладающих высокой энергетической эффективностью.
4. Высокие показатели качества грохочения достигаются, помимо специфических динамических характеристик многочастотных грохотов ULS, также за счёт возможности регулирования в широком диапазоне таких параметров, как частота колебаний корпуса, центро-
бежная сила вибраторов, сила натяжения сетки, угол наклона грохота и размер ячейки сетки.
Принцип действия вибрационных грохотов
Конвенциональный грохот
Упругая
связь
Корпус Вибратор
і
■
Рис. 2
Принцип действия многочастотных грохотов показан на рис. 2. В конвенциональных грохотах источник вибрации, корпус и сетка жестко связаны и, через упругую связь, соединены с неподвижным основанием. В многочастотных грохотах источник вибрации жестко соединен с корпусом, который, в свою очередь, соединен с наружной оболочкой механического адаптера. Внутренняя оболочка адаптера, посредством упругой связи, соединена с бильной решеткой, которая взаимодействует с сеткой или сеточной сборкой через одностороннюю упругую связь.
Импульс, передаваемый бильной решеткой сеточной сборке, зависит от величины зазора между ней и бильной решеткой. Сеточная сборка, с помощью упругой связи, закрепленной на корпусе, натянута в продольном направлении.
Совокупность описанных взаимодействий, источника вибрации, корпуса, механического адаптера, бильной решетки и сеточ-
ной сборки обеспечивают отличительные особенности многочастотных грохотов, описанные выше.
Область применения технологии KROOSH® - это процессы и аппараты для разделения частиц по крупности (сухое и мокрое грохочение, обезвоживание, а также обесшламливание пульп).
В процессах грохочения новая вибрационная система обеспечивает расширение области эффективного применения новых аппаратов для просеивания мелких (менее 10 мм), тонких (менее 1 мм) и очень тонких частиц - вплоть до 45 - 75 микрон при высокой производительности и эффективности.
Существенным преимуществом этой вибрационной системы является самоочистка просеивающей поверхности вследствие высоких пиковых ускорений рабочего органа.
В наиболее совершенных конвенциональных грохотах ускорение на просеивающей поверхности не превышает 5-8 g, вследствие чего просеивающая поверхность быстро забивается, уменьшая производительность аппарата, вплоть до прекращения процесса просеивания.
Изложенная характеристика технологии KROOSH® определяет область ее применения.
• В горнорудной и горно-химической промышленности и, в частности, на обогатительных фабриках, применение вибрационного оборудования типа Ultimate Screener позволит снизить крупность дробленой руды с 20 (25) мм до 10-8 мм, увеличить производительность измельчительного оборудования примерно на 15-20%, заменить спиральные классификаторы на многочастотные грохота и значительно уменьшить удельный расход электроэнергии на измельчение руды, потребляющей 40% всей электроэнергии на обогатительной фабрике. Повысить качество железорудного концентрата за счет мокрого грохочения и доизмельчения сростков крупнее 45 - 75 микрон.
• В угольной промышленности и, в частности на углеобогатительных фабриках, применение технологии KROOSH® в операциях обесшламливания и обезвоживания продуктов обогащения, позволит вовлечь в переработку десятки миллионов тонн отвальных шламов, хранящихся в шламонакопителях. Из этих отвальных продуктов, содержащих 50-70 % золы, может быть получен высококачественный энергетический уголь с содержанием золы 15-25 %.
• В промышленности нерудных и строительных материалов. Переработка отсевов дробления, изверженных (гранит, порфир и т.п.) и осадочных (известняк, доломит и т.п.) пород.
В настоящее время на предприятиях нерудной промышленности скопились сотни миллионов тонн отходов в виде влажных отсевов дробления мельче 5мм, которые накапливались десятилетиями из-за отсутствия необходимых технических средств их переработки.
Проведенные нашей компанией испытания показали, что большинство таких материалов может быть переработано с помощью многчастотных грохотов и использовано в промышленности строительных материалов и других отраслях.
На рис. 3, 4 приведены общие виды и технические характеристики грохотов ULS 1 х 2.3 с внутренними и наружными адаптерами.
На медной обогатительной фабрике грохот ULS 1 х 2 был испытан вместо спирального классификатора 1КСН-24 , работающего в замкнутом цикле с шаровой мельницей.Грохот был оборудован сеткой с ячейкой 1.6 мм. Надрешетный продукт возвращался в мельницу, подрешетный - напрвлялся на вторую стадию измельчения.
В табл. 2 представлены технологические показатели работы мльницы в замкнутом цикле с грохотом.
При более тонком подрешетном продукте, удельная производительность мельницы по классу 0.074 мм при работе с грохотом увеличилась на 22.4 %. Кроме этого, при работе мельницы с грохотом достигается более стабильный гранулометрический состав подрешетного продукта, в то время как при работе со спиральным классификатором с непогруженной спиралью он сильно колеблется и зависит от расхода воды, крупности руды на выходе из мельницы и распределения пульпы в корыте классификатора.
Кроме промышленного оборудования, нами разработан уникальный многочастотный ситовый анализатор для мокрого и сухого просеивания пульпы, привод которого использован для установки блока вибрационной мельницы для приготовления проб к химическому анализу. На аппарате можно производить также шламовый анализ пульпы на никелевых сетках 15,10 и 5 микрон.
Аппарат может быть снабжен дополнительным измельчительным блоком для подготовки проб к химическому анализу, который вклю-
чает четырехкамерную вибрационную мельницу. Основным рабочим элементом аппарата является вибрационная система, генерирующая многочастотные нелинейные колебания с регулируемым вертикальным размахом колебаний набора сит.
Колебательный контур аппарата включает два электрических вибратора и механический преобразователь колебаний, преобразующий высокочастотные линейные колебания подмоторной плиты в многочастотные нелинейные колебания платформы сит и каждой ситовой поверхности.
Набор сит и каждое сито совершают также крутильные колебания в горизонтальной плоскости.
При генерации многочастотных нелинейных колебаний поверхность каждого сита колеблется в широком диапазоне спектра частот 20 - 1000 герц при пиковых ускорениях на сетке до 150 g, что обеспечивает эффективное просеивание полидисперсных смесей и непрерывную очистку сеток. Для просеивания пульпы аппарат снабжен, расположенным в верхней части, оросительным блоком, который распределяет поток воды по всей площади каждого сита. На рис. 5 показан общий вид ситового анализатора MSA W/D
- 200.
При более тонком подрешетном продукте, удельная производительность мельницы по классу 0.074 мм при работе с грохотом увеличилась на 22.4 %. Кроме этого, при работе мельницы с грохотом достигается более стабильный гранулометрический состав подрешетного продукта, в то время как при работе со спиральным классификатором с непогруженной спиралью он сильно колеблется и зависит от расхода воды, крупности руды на выходе из мельницы и распределения пульпы в корыте классификатора. Кроме промышленного оборудования, нами разработан уникальный многочастотный ситовый анализатор для мокрого и сухого просеивания пульпы, привод которого использован для установки блока вибрационной мельницы для приготовления проб к химическому анализу. На аппарате можно производить также шламовый анализ пульпы на никелевых сетках 15,10 и 5 микрон.
Аппарат может быть снабжен дополнительным измельчитель-ным блоком для подготовки проб к химическому анализу, который включает четырехкамерную вибрационную мельницу. Основным рабочим элементом аппарата является вибрационная система, гене-
рирующая многочастотные нелинейные колебания с регулируемым вертикальным размахом колебаний набора сит.
Техническая характеристика
L X W X Н = 2860Х 1560 X 1680 М=1520 Kg RPM=1500 N=2.4 ^
S=2.4 т.кв.
Рис. 3. Однодечный грохот ULS1 х 2.3 с внутренними адаптерами
178
Таблица 1
Примеры использования многочастотных грохотов типа ULS в различных областях промышленности
Наименование материала, место установки грохота Влажность, % содержание глины, % Продукты (фракции) грохочения, мм Площадь поверхности сетки, м Производи-тельность,т/ч /удельная производительность, т/ч х м2 Извлечение мелкой фракции в подрешетный продукт, % Страна
1 Мел, Обогатительная фабрика сухой -3+1.25, -1.25+0 2.0 16/8,0 99.7 Германия
2 Известняк, карьер 8.7 -5+3, -3+0 1.3 18.1/13.9 93.4 Молдова
3 Доломит, карьер 2.5 -6+1.4, -1.4+0 2.3 35/15.2 80.0 Израиль
4 Доломит, Карьер 4.7 -6+1.4, -1.4+0 2.3 27.4/11.9 71.7 Израиль
5 Гранит, Обогатительная фабрика 1.8/10.8 4.5/5.6 -20+5, -5+0- 1.3 1.3 34/26.1 18/13.8 92.5 82.8 Казахстан
6 Дробленый гранитный щебень 1.8 - 3.0 -8 + 2.5 -2.5+0 2.3 18.0 - 2 8,7/ 7.8 - 12.5 88.7 Украина
7 Дробленый гранитный щебень 2.5 - 4,5 -2.5 +0.63 0.63 + 0 2.3 9.7 - 13.9/ 4,2 -6.0 95.6 Украина
8 Медноцинковая руда. Сетка щелевая, 3 - 8 -20 +8 -8 - 0 0.7 28 - 36/ 40 - 52 75 - 95 Казахстан
179
8 х 60 мм
9 Медноцинковая руда. Сетка плетеная, ячейка 8 мм 9 -10 -20 +8 -8 - 0 0.7 34 - 48/ 49 - 69 78 - 87 Казахстан
10 Гранулированный хлористый калий. Двухдечный грохот 0.6х2 Сухой + 4 -4 + 2 -2 + 0 1.0 1.0 14.5 - 18.5/ 14.5 - 18.5 89.8 98.4 Израиль
Таблица 2
Тип оборудования Нагрузка на мельницу/ на грохот, (классификатор), т/ч Выход слива (подрешет-ного прдук-та), % Содержание фракции -0.074 мм в измельченной руде, % Циркулирующая нагрузка, % Удельная производи-тельность мельницы, по фракции -0.074 мм, т/м3хч Эффективность классификации, по - 1.6 мм Страна
Спиральный классификатор 1КСН-24 68.0/74/4 64.0 32.6 12.4 0.915 44.1 Казах- стан
Многочастотный грохот ULS 1 х 2 66.0/89.2 44.0 40.4 35.1 1.12 88.2 Казах- стан.
L X W X Н = 2840 X 1910 X 1700
М= 1800 Kg
RPM=1500
N=3.4 KW
S=2.3 m.KB.
182
Wet Dry Vibratory mill
Multifrequency Sieve Analyzer MSA-W/D-200 with mill unit
Для пульпы Сухой Вибромельница
Рис. 5. Многочастотный ситовый анализатор MSA W/D - 200
Колебательный контур аппарата включает два электрических вибратора и механический преобразователь колебаний, преобразующий высокочастотные линейные колебания подмоторной плиты в многочастотные нелинейные колебания платформы сит и каждой ситовой поверхности.
Набор сит и каждое сито совершают также крутильные колебания в горизонтальной плоскости.
При генерации многочастотных нелинейных колебаний поверхность каждого сита колеблется в широком диапазоне спектра частот 20 - 1000 герц при пиковых ускорениях на сетке до 150 g, что обеспечивает эффективное просеивание полидисперсных смесей и непрерывную очистку сеток. Для просеивания пульпы аппарат снабжен, расположенным в верхней части, оросительным блоком, который распределяет поток воды по всей площади каждого сита. На рис. 5 показан общий вид ситового анализатора MSA W/D
- 200.
Фото многочастотного ситового анализатора MSA W/D - 200
Техническая характеристика ситового анализатора
• Диаметр сит: 200 мм.
• Количество сит высотой 50 мм в наборе: до 8.
• Максимальная крупность просеиваемого материала: 3(5)
мм.
• Минимальный размер отверстий в стандартном наборе сит: 25 микрон.
• Дополнительный набор сит диаметром 200 мм: 20,15,10 микрон.
• Продолжительность просеивания: 3-10 минут.
• Расход воды при мокром просеивании: 5-12 л/мин.
• Объем одной помольной камеры 305 см3.
• Время измельчения: 5-10 минут.
• Установочная мощность каждого электрического вибратора 170 ватт,
• частота вращения 3000 1/мин при частоте тока 50 герц.
• Напряжение однофазного электрического тока: 220/240 вольт.
• Масса аппарата с набором сит для мокрого просеивания: 64
кг.
• Масса аппарата с набором сит для сухого просеивания: 61
кг.
-------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Multifrequency vibratory separator, a vibratory separator including same, and a method of vibratory separation of solids. Patent USA 6,845,868, 2005. Inventors I. Krush, Y. Obodan.
2.Многочастотная вибрационная сепараторная система, вибрационный сепаратор, содержащий эту систему, и способ вибрационной сепарации твердых частиц. Патент РФ 2256515, 2005. Патент Украины UA 74544 C2, 2005. Авторы И. Круш, Ю. Ободан.
3.Борохович Д., Круш И., Ободан Ю. Опыт применения технологии Kroosh для просеивания нерудных сыпучих материалов. Вибрации в технике и технологиях. Всеукраинский научно-технический журнал. 2007, №3 (48). Днепропетровский государственный горный университет.
4. www.kroosh.com ЕШ
Krush I., Borohovich D., Kosoy G.
IMPLEMENTATION OF KROOSH® TECHNOLOGY FOR PROCESSES OF SEPARATION OF GRANULAR MATERIALS AND POLYDISPERSED DREDGERS
In this article were considered advantages of screening technologies of Kroosh Technologies Ltd., such as: considerable part of vibration energy is takes technological loading; possibility of realization stability vibroimpact modes, which has high energy performance etc. Examples were showed.
Key words: screening, attractor, refinement, kroosh, energy of a vibrator.
— Коротко об авторах --------------------------------
Круш И. - кандидат физико-математических наук, Борохович Д. - кандидат технических наук,
Косой Г. - доктор технических наук,
Kroosh Technologies Ltd. Israel, e-mail: kroosh@kroosh.com
