Производство портландцемента

Раздел: Строительство

Щековые дробилки применяют для дробления пород особо твердых и средней плотности на первой, а также на второй стадиях дробления.

Рабочим раздавливающим органом щековой дробилки ( 2) служат две дробящие поверхности — щеки, неподвижная 1 и подвижная 2. Материал, поступая сверху через загрузочное отверстие, заклинивается между щеками и при надавливании на него подвижной щеки раздавливается. Образовавшиеся при этом мелкие куски ссыпаются в нижнюю часть дробящей полости и снова раздавливаются нажатием подвижной щеки. Так происходит до тех пор, пока размер зерен материала не окажется меньше размера нижней разгрузочной щели дробилки. Изменяя размер этой щели, можно регулировать наибольшую крупность дробленого продукта.

По принципу передачи движения подвижной щеке и характеру ее колебаний дробилки бывают: с простым качанием щеки, со сложным качанием щеки и с нижней осью качания щеки.

В дробилках с простым качанием щеки ( 2, а) на эксцентриковом валу 3 находится шатун 4, совершающий при вращении вала движения вверх и вниз. При движении вверх шатун увлекает шарнирно соединенные с ним распорные плиты 5 и плита (левая), также шарнирно связанная с подвижной щекой, нажимает на щеку и раздавливает материал, заклиненный между неподвижной и подвижной щеками дробилки. При последующем вращении эксцентрикового вала шатун переходит в нижнее положение, а подвижная щека отклоняется при дроблении. Зазор между щеками увеличивается, и раздробленный материал высыпается из дробилки через разгрузочное отверстие.

В дробилках со сложным качанием щеки ( 2, б) подвижная щека перемещается в результате вращения эксцентрикового вала. При этом щека совершает замкнутые движения по эллипсу, сближаясь с неподвижной щекой и удаляясь от нее, соответственно перемещаясь вниз и вверх. Сближение щек вызывает раздавливание материала, а перемещение подвижной щеки вверх и вниз истирает материал.

В дробилках с нижней осью качания щеки ( 2, в) движение подвижной щеки передается через шатун 4, эксцентрично насаженный на вал 3. При вращении эксцентрикового вала перемещение шатуна вызывает перемещение подвижной щеки в левое или правое крайнее положение.

В цементной промышленности для дробления сырьевых материалов применяются в основном два первых типа щековых дробилок—с простым и сложным качанием щеки. При этом для первой стадии дробления применяют в основном дробилки с простым качанием щеки как более надежные в работе.

Для каждой дробилки в зависимости от свойств материала существует наиболее выгодное (оптимальное) число оборотов эксцентрика (п), размах щеки в сантиметрах (S) и угол захвата материала в градусах (а).

Величина размаха щеки выбирается в зависимости от способности материала раскалываться при сжатии. Если материал твердый и хрупкий, величину хода делают меньше, а при дроблении пород, обладающих способностью частично размалываться (сминаться) при раздавливании или деформироваться, следует принимать максимальный размах щеки.

Угол захвата, т. е. угол, образованный направлением щек в щековых дробилках, обычно не превышает 20—24°. Увеличение угла захвата резко снижает производительность дробилки. Предельный угол захвата для обычных пород 32е; при большем угле будет недостаточна сила заклинивания материала между щеками и возможен выброс его из зева дробилки.

От величины угла захвата зависит отношение ширины загрузочного отверстия к ширине разгрузочной щели, т. е. отношение максимального размера загружаемых в дробилку кусков материала к максимальному размеру раздробленных зерен. Отношение размеров входящих в дробилку и выходящих из нее кусков называется коэффициентом дробления. Для щековых дробилок он не превышает 4—6. Так, например, при загрузке в щековую дробилку кусков в поперечнике 600 мм будет получен продукт с максимальным размером кусков 600:4=150 мм.

Производительность щековой дробилки зависит также от влажности дробимого сырья, равномерности подачи материалов в дробилку и величины загружаемых кусков.

При среднем и мелком дроблении повышение влажности материала существенно отражается на производительности дробилки. Происходит это потому, что в области, близкой к разгрузочной щели дробилки, материал превращается в комки из-за присутствия влажной пыли, образующейся при дроблении.

Большое значение для ритмичной работы дробилки имеет равномерность подачи материала. Такая подача осуществляется питателями.

Величина загружаемых в дробилку кусков материала не должна превышать 85% наименьшего размера загрузочного отверстия, иначе дробилка может забиться. Поэтому при выборе марки дробилки необходимо исходить из наибольшей крупности поступающих с карьера кусков или, наоборот, степень измельчения материала в карьере при его добыче, а также емкость ковша погрузочного экскаватора должны находиться в соответствии с размером зева установленной дробилки.

Наиболее распространенные в цементной промышленности щековые дробилки и их технические характеристики приведены в  3.

Рассмотрим конструкции двух наиболее применяемых в цементной промышленности типов дробилок: с простым и сложным качанием подвижной щеки.

Щековая дробилка ЩКД-7 (900X1200) с простым качанием подвижной щеки ( 3) имеет раму, или корпус 1, на которой размещены все остальные узлы дробилки. Рама собирается из двух продольных и двух поперечных толстых стальных листов, усиленных ребрами для повышения жесткости. В верхней части рамы установлены две пары подшипников; первая пара предназначена для оси 2 с подвешенной к ней подвижной щекой 3, а вторая пара — для эксцентрикового вала 5 со свободно насаженным на нем шатуном 6.

На концах эксцентрикового вала по одному с каждой стороны находятся маховики 4. Они обеспечивают валу равномерную скорость вращения при дроблении. Иначе в тот момент, когда щеки сближаются и раздавливают материал, создавая максимальную нагрузку, вращение вала затормаживалось бы.

В нижнюю часть шатуна в специальные выемки входят распорные плиты 7; одна распорная плита соединяет шатун с подвижной щекой и передает ей движение от шатуна, вторая плита одним концом соединена с шатуном, а вторым упирается в специальный упор 8, установленный на задней стенке рамь!. Упор — съемный, он закрепляется на раме болтами.

Для устранения износа шатуна, подвижной щеки и упора в местах их соприкосновения с распорными плитами установлены сменные предохранительные детали из твердой стали, называемые «сухарями» 13.

Возврат подвижной щеки в правое крайнее положение осуществляется тягой 12 с цилиндрической пружиной 10, упирающейся в прилив 11.

Рабочие поверхности подвижной и неподвижной щек покрыты съемными броневыми плитами 14. Для дробления относительно мягких материалов с пределом прочности 600— 800 кгс/см2 плиты изготовляют из закаленного чугуна, а для дробления более твердых материалов — из марганцовистой стали. Из марганцовистой стали изготовляют также плиты во всех дробилках, имеющих загрузочную щель 600 мм и более.

Шатун дробилки ( 4) состоит из двух частей: верхней 1 и нижней 3, соединенных между собой болтами 2 с контргайками, предупреждающими развинчивание болтов. Шатун имеет крестообразное сечение для повышения его жесткости. Верхняя часть шатуна выполняет роль подшипника.

При вращении эксцентрикового вала возникают большие усилия и подшипник разогревается. Чтобы предупредить нагрев, подшипник охлаждают водой, поступающей через патрубок 8 и вытекающей из патрубка 9.

Нижняя часть шатуна через сухарь 5 соединяется с распорными плитами. Крепят сухарь посредством клина 4.

Для защиты трущихся поверхностей от загрязнения установлен козырек 6, такие же козырьки имеются и над другими сухарями.

1 Чтобы уменьшить трение между сухарем и распорной плитой, сюда через трубку 7 подают смазку. Смазывают также и другие трущиеся узлы дробилки: подшипники подвижной щеки, места соединения тяги с подвижной щекой, узел цилиндрической пружины.

Размер разгрузочной щели дробилки регулируют следующими способами. Между упором 8 (см.  3) и стенкой есть прокладки 9, изменяя толщину которых, соответственно уменьшают или увеличивают ширину разгрузочной щели. Уменьшить ширину разгрузочной щели можно также, устанавливая прокладки определенной толщины между неподвижной щекой и ее броневой плитой. Изменение размера щели в более широких пределах производят путем установки распорных плит определенной длины.

В некоторых, менее мощных дробилках, размер щели регулируют при помощи специального клинового устройства, кото-рым поднимают или опускают сухарь, соответственно увеличивая или уменьшая размер разгрузочной щели.

Щековая дробилка СМ-11А (400X600) со сложным качанием подвижной щеки ( 5) состоит из рамы 1, изготовленной из толстых стальных листов. Стенка, выполняющая роль неподвижной щеки, усилена ребрами жесткости. На раме уста-новлены двухрядные сферические подшипники 2, служащие опорой эксцентрикового вала 3. На концах вала по одному с каждой стороны находятся маховики 4.

Подвижная щека 5 подвешена к эксцентриковому валу и при его вращении совершает колебания. Распорная плита 11 упирается в сухарь на подвижной щеке и в сухарь 10, упирающийся в свою очередь в ползун 9, расположенный между направляющими 8. Ползун 9 жестко закрепляется в направляющих клиньями, но при необходимости может перемещаться. Изменением положения ползуна в направляющих регулируют величину зазора разгрузочной щели.