DOI: 10.52150/2522-9117-2022-36-507-521

Лапшин Євген Семенович, д.т.н., пров.н.с., Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова НАН України, вул. Сімферопольська, 2а, Дніпро, Україні, 49005. ORCID: 0000-0002-5443-5566. E-mail: les48@i.ua

Шевченко Олександр Іванович, д.т.н., с.н.с., Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова НАН України, вул. Сімферопольська, 2а, Дніпро, Україні, 49005. ORCID: 0000-0002-3759-7889. E-mail: alex-tpm@ukr.net

АНАЛІЗ ТЕХНІЧНИХ РІШЕНЬ ДЛЯ ЗНЕВОДНЕННЯ ТА КЛАСИФІКАЦІЇ ЗА КРУПНІСТЮ МІНЕРАЛЬНОЇ СИРОВИНИ ПРИ ТОНКОМУ І НАДТОНКОМУ ВІБРАЦІЙНОМУ ГРОХОЧЕННІ

Анотація. Стаття спрямована на вивчення нових технічних рішень для зневоднення й класифікації за крупністю при тонкому та надтонкому вібраційному грохоченні мінеральної сировини. Показано, що вміст вологи в багатьох продуктах обмежений ГОСТом або тимчасовими нормами. Вода є баластом під час їх перевезень. Надмірна кількість води сприяє замерзанню сировини в зимових умовах та викликає великі труднощі при вивантаженні їх із вагонів. Традиційні методи дозволяють ефективно розділяти лише матеріали з розмірами частинок понад 1 мм, а вологість готового продукту знизити до 18-22% залежно від крупності, що не відповідає необхідним нормам. Необхідне зниження вологи до 8-10% і менше. Крім того, переробка різної сировини в більшості випадків вимагає одночасно зі зневодненням розділення продуктів широкого спектра крупності. Для подолання сил зчеплення між вологими частинками використовують різні збудження, одним із яких є комбіноване, яке забезпечує інтенсивне переміщення рідини та частинок щодо один одного. Під комбінованим мається на увазі збудження з різними поєднаннями полічастотних, імпульсних динамічних впливів, також можливі і додаткові впливи різних фізичних полів. Використання полічастотних та імпульсних динамічних («одиночні удари») впливів на вібраційному полічастотному грохоті МВГ2.0 дозволяє ефективно виділяти тверду фазу з рідкої при очищенні зворотньої води крупністю частинок від 20 мкм. При цьому залишкова волога у надрешітному продукті становить не більше 17%. Метод комплексного зневоднення вологої мінеральної сировини, що поєднує три механізми зневоднення (вібраційний, електрокінетичний і вакуумний), зосереджених в одному пристрої дозволяє при різній початковій вологості сировини зменшувати вологість з 30 до 16%, з 20 до 14% і з 10 до 10%, тобто у кілька прийомів знизити вологість із 30 до 6 %. Ці результати отримані для вузьких класів крупності 0,25-0,63 мм. Використання режимів з «подвійними ударами», активатора і дезінтегруючих елементів у новому віброударному грохоті дозволили знизити вологість з 30% до 8-10%. Ефективність відокремлення класу +0–0,1 мм становила до 65-70%. При використанні активатора вологість матеріалу зменшена з 30 до 7-9%, а ефективність відділення класу +0-0,1 мм збільшена до 70-75%. За рахунок застосування над активатором дезінтегратора досягнуто зниження вологості надрешітного продукту до 6-8%, при цьому ефективність відокремлення класу +0-0,1 мм підвищилася до 75-80%. Експериментальним методом на моделі віброударного грохоту для різних класів крупності визначено умови, за яких забезпечується максимальне вилучення класу +0–0,1 мм та зниження вологості. В даний час ведуться роботи спрямовані на створення віброударного грохоту, в якому буде реалізовано розширення спектра впливу на матеріал, що переробляється, збільшення ресурсу роботи грохоту, можливості оперативного автоматичного управління, підвищення стабільності роботи і при цьому простота конструкції.

Ключові слова: полічастотна та імпульсна динамічна дія, комплексне зневоднення, віброударний режим з «подвійними ударами», розділення за крупністю, зневоднення.

DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-507-521

Посилання для цитування: Лапшин Є. С., Шевченко О. І. Аналіз технічних рішень для зневоднення та класифікації за крупністю мінеральної сировини при тонкому і надтонкому вібраційному грохоченні. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2022. Вип. 36. С. 507-521. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-507-521

Перелік посилань

1. Бейлин М. И. Теоретические основы процессов обезвоживания углей. Москва : Недра, 1969. 240 с.
2. Meinel Zu den Grundlagen der Klassierung sieschwieriger Materialien. Aufbereitungs-Technik. 1999. № 7. P. 313–327.
3. Лапшин Е. С., Шевченко А. И. Пути совершенствования вибрационного разделения по крупности и обезвоживания минерального сырья. Науковий вісник Національного гірничого університету. Вип. 3(135). С. 45–51.
4. Обезвоживание на многочастотных вибрационных машинах. URL: http://www.vtcenter.ru/articles/coal_atic.htm
5. Вопросы и ответы. URL: http://www.kroosh.ru/%20?Voprosy_i_otvety%26nbsp
6. Лапшин Е. С., Шевченко А. И. Анализ состояния развития вибрационного грохочения при обезвоживании минерального сырья. Геотехническая механика. 2012. № 101. С. 84–104.
7. Привод поличастотного грохота: пат. 45544 Украина. № u200906845; заявл. 30.06.09; опубл. 10.11.09, Бюл. № 2 с.
8. Булат А. Ф., Шевченко Г. А., Шевченко В. Г., Шляхова М. А. Вибрационные поличастотные грохоты в технологиях переработки тонких фракций минерального сырья. Научно-техническое обеспечение горного производства. № 86. С. 112-118.
9. Булат А. Ф., Шевченко Г. А. Влияние поличастотных колебаний просеивающих поверхностей вибрационных грохотов на разделение сыпучих материалов. Науковий вісник Національного гірничого університету. Вип. 4. С. 92 – 97.
10. Шевченко Г. А., Шевченко В. Г. Бобылев А. А. Вибрационные грохоты с поличастотными колебаниями просеивающих поверхностей для тонкого разделения. Уголь Украины. Вып. 2(674), С. 23-27.
11. Шевченко Г. А., Шевченко В. Г. О целесообразности использования вибрационного поличастотного грохота для очистки оборотной воды при промывке руды роф. Геотехническая механика. Вип. 104. С. 120-125.
12. Пристрій для зневоднення сипких матеріалів: пат. 89501 Україна. № u 201312652; заявл. 25.10.2013; опубл. 25.04.2014, Бюл. № 8. 4 с.
13. Надутый В. П., Сухарев В. В., Костыря С. В. Результаты комплексного обезвоживания горной массы на вибрационном устройстве. Вібрації в техніці та технологіях: всеукраїнський науково-техн. журнал. Вінниця, № 1(73) 2014. С. 88-93.
14. Спосіб грохочення та зневоднювання мінеральної сировини, що важко класифікується: пат. 65469 Україна. № u 201105325; заявл. 26.04.2011; опубл. 12.12.2011, Бюл. №23. 4 с.
15. Спосіб грохочення та зневоднювання матеріалів, що важко класифікуються: пат. 67194 Україна. № u 201107943; заявл. 23.06.2011; опубл. 10.02.2012, Бюл. № 3. 4 с.
16. Спосіб розділення за крупністю та зневоднювання сипучого матеріалу, який важко класифікується: пат. 77362 Україна. № u 201209458; заявл. 02.08.2012; опубл. 11.02.2013, Бюл. № 3. 4 с.
17. Лапшин Е. С., Шевченко А. И. Пути интенсификации обезвоживания минерального сырья на вибрационных грохотах. Збагачення корисних копалин. Вип. 47(88). С. 144-151.
18. Шевченко А. И. Интенсификация разделения по крупности и обезвоживания минерального сырья при новом способе виброударного грохочения. Збагачення корисних копалин. Вип. 54(95). С. 157-166.
19. Надутый В. П., Лапшин Е. С., Шевченко А. И. Математическое моделирование грохота с ударным возбуждением просеивающей поверхности. Автоматизація виробничих процесів у машинобудуванні та приладобудуванні. Львівська політехніка. Вип. 45. С. 320–324.
20. Шевченко О. І. Розвиток наукових основ процесу віброударного зневоднення техногенної сировини гранулометричного складу, який змінюється : автореф. дис. … докт. техн. наук : 05.15.09. Дніпро, 2021. 45 с.