На горнодобывающих предприятиях переработка горной массы всегда состоит из нескольких взаимосвязанных стадий. Процесс обязательно включает механическое разрушение материала и его последующее разделение по классам крупности. Связка измельчающего и сортировочного агрегатов образует единый технологический узел, который функционирует непрерывно. Если производительность машин не совпадает, производственная линия начинает давать сбои: промежуточные бункеры переполняются или пустеют, ленты конвейеров испытывают перегрузки, потребление электрической энергии возрастает вхолостую из-за неравномерной подачи камня. Правильно настроив оборудование, удается предотвратить аварийные остановки и снизить износ броней, бил, а также полиуретановых или металлических сит.
Для технического баланса обогатители учитывают физические характеристики исходной породы и механические параметры самих установок. Основная задача инженера – добиться такого режима, при котором весь поток измельченной руды успевает просеиваться без образования завалов на деках.
Выбор схемы работы контура
В горной промышленности применяют два основных варианта компоновки измельчающего и сортирующего оборудования: открытый и замкнутый циклы.
Открытая схема предполагает однократное прохождение горной массы через рабочую камеру с последующим сбросом на сита. Надрешетный продукт, который оказался крупнее заданных параметров, отправляется на следующую стадию переработки или отгружается на склад.
Замкнутый цикл устроен сложнее. В такой системе некондиционный крупный кусок возвращается обратно в камеру измельчения с помощью возвратного конвейера. Эта масса образует так называемую «циркулирующую нагрузку». Ее рассчитывают до момента запуска фабрики. Ошибка в вычислениях приведет к тому, что возвращаемый материал просто забьет приемное отверстие. Чтобы предотвратить подобные ситуации, необходимо учитывать специфические параметры функционирования техники.
- Ширина разгрузочной щели (CSS). При уменьшении данного значения выход мелкого продукта увеличивается, но общая пропускная способность установки падает.
- Площадь просеивающей поверхности. Размеры деки должны соответствовать объему материала, поступающего с питателя или подающего транспортера.
- Амплитуда и частота колебаний короба. Для крупных фракций настраивают большую амплитуду при низкой частоте, для мелких песков – наоборот.
- Влажность рудного тела. Мокрая и липкая порода быстро забивает ячейки, снижая эффективность грохочения до нуля.
Синхронизация производительности агрегатов
Совмещение пропускной способности двух совершенно разных механизмов считается наиболее сложной инженерной задачей проектировщика. Щековые или конусные установки выдают определенный объем кубометров в час в зависимости от крепости породы по шкале Протодьяконова. Вибрационный грохот принимает этот объем и пропускает через свои сетки. Если подать на сетку больше руды, чем она способна просеять, толщина слоя превысит допустимые нормы. Нижние слои камня будут заблокированы верхними, мелкая фракция не дойдет до отверстий и уйдет в надрешетный продукт вместе с крупногабаритными кусками.
Для предотвращения таких ситуаций подачу горной массы строго дозируют. Регулировка скорости подачи осуществляется посредством пластинчатых или вибрационных питателей. Современные обогатительные фабрики оснащают узлы перегрузки частотными преобразователями, которые меняют скорость оборотов двигателей в режиме реального времени.
Использование автоматизированных систем
Внедрение систем автоматического управления позволяет связать разрозненные механизмы в единую сеть обмена данными. Датчики собирают информацию о текущем состоянии всех узлов, передают ее на пульт диспетчера. Программное обеспечение анализирует показатели и моментально корректирует работу приводов. Такая настройка исключает человеческий фактор и предотвращает холостой ход оборудования при отсутствии сырья.
Для стабильного технологического процесса на конвейерных линиях монтируют следующие контрольно-измерительные приборы:
- конвейерные весы – они фиксируют массу руды, проходящей по ленте в единицу времени, и подают сигнал на изменение скорости питателя;
- ультразвуковые уровнемеры – устанавливаются в приемных бункерах для контроля степени заполнения емкости и предотвращения пересыпания;
- датчики мощности на электродвигателях – регистрируют скачки амперметра, что свидетельствует о заклинивании рабочей камеры недробимым телом;
- сенсоры вибрации – контролируют подшипниковые узлы эксцентриковых валов и предупреждают о начале разрушения сепаратора или перегреве масла.
Балансировка гранулометрического состава
Финальная продукция дробильно-сортировочного комплекса должна соответствовать строгим ГОСТам по лещадности и распределению зерен. Изменение настроек измельчающего агрегата напрямую влияет на то, что происходит на деках сортировочной установки. Если оператор сдвигает брони ближе друг к другу, образуется большое количество пылевидных частиц. Они моментально забивают нижнее сито грохота. В результате фракция 5-20 мм начинает засоряться более мелкими включениями, а качество готового щебня падает.
Решение проблемы лежит в правильном подборе самих просеивающих поверхностей. Металлические плетеные сетки подходят для сухих материалов, однако при малейшем повышении влажности лучше использовать струнные сита или полиуретановые панели с эффектом самоочистки. Также инженеры применяют оросительные форсунки, которые смывают мелкую пыль с кусков породы прямо во время их движения по коробу. Мокрое грохочение повышает точность разделения по классам крупности в несколько раз, хотя и добавляет в схему необходимость очистки сточных вод и использование пульповых насосов.
В результате тщательных расчетов техника функционирует максимально плавно и защищена от предельных нагрузок. Она стабильно выдает нужный результат, даже если свойства добываемого сырья постоянно меняются.