Принцип работы оборудования
Принцип действия виброконусной мельницы ВКДС-700.
Существенно повысить эффективность разрушения и снизить энергозатраты на дезинтеграцию минеральных материалов позволяет оборудование, реализующее более интенсивные способы измельчения, в частности, вибрационный способ разрушения материалов.
Теория вибрационного разрушения пород разработана сотрудниками санкт-петербургского Механобра еще в советское время в середине 20 века. Вибрационное воздействие реализует закономерности разрушения горных пород в зависимости от скорости деформаций и вида напряжённо-деформированного состояния Закономерности были получены А.Н.Ставрогиным и его учениками, которые развили и проверили теорию С.Н.Журкова о термофлуктуационном механизме разрушения твердых тел применительно к горным породам.
Следует отметить, что горные породы в целом отличаются повышенной хрупкостью и трещиноватостью, а также существенной неоднородностью минерального состава. Поэтому при ударном нагружении работают принципы селективного ударного разрушения.. Наиболее важным условием селективного разрушения является высокочастотный ударный характер силовых воздействий, который вызывает волновые ударные процессы в кусках горной породы, приводящие к селективному разрушению при достаточно высоком уровне напряжений. При этом образующиеся трещины не успевают зарастать в результате высокой частоты воздействия рабочего органа (конуса) дробилки на куски породы.
Таким образом, принцип работы ВКДС основан на высокочастотном воздействии на куски материала в камере измельчения рабочего органа дробилки (конуса), приводимого в движение высокочастотными вибраторами. При частоте силового воздействия на породу 200 раз/минуту (что соответствует частоте колебаний традиционных конусных дробилок) степень измельчения не превышает 3-4 единицы. В созданных в конце 20 века в Механобре (Санкт-Петербург) конусных инерционных дробилках (КИД) при частоте силового воздействия 1500 раз/минуту степень дробления достигала 40 единиц. Причем при питании дробилок рудой размером 30мм при повышенной частоте силового воздействия наблюдался выход 40% продукта размером мельче 0.1 мм, а энергопотребление при этом составляло 2.5-3 кВт*часа на тонну продукта.
КИДы нашли применение в промышленности нерудных материалов (производство щебня). Применить КИД в горной промышленности на стадии среднего и тонкого измельчения, а также провести масштабирование оборудования для повышения производительности не удавалось главным образом из-за недостаточной надежности и работоспособности баббитового подшипника дебаланса.
Анализируя одномассовые, многомассовые и распределенные колебательные системы, можно сделать вывод, что достичь высокочастотного (до 3000 раз/минуту) силового воздействия на породу в дробилках с одномассовой колебательной системой с сосредоточенными параметрами (КИД 1500, КИД 2200, т.е. КИД большой мощности) проблематично, и для его достижения необходимы принципиально новые конструктивные решения.
Вибрационная конусная дробилка ВКДС-700, названная по имении своего разработчика к.т.н. Сапожникова Александра Ивановича, характеризуется возможностью работать на высокой частоте силового воздействия (порядка 3000 ударов в минуту), с высокой надежностью и ремонтопригодностью.
Данные качества дробилки достигаются применением вместо одного нескольких вибраторов с роликовыми подшипниками и установкой вибраторов на внешнем дробящем элементе (конусе) в доступном для обслуживания месте. Кроме того, подвижный дробящий элемент оснащен системой демпфирования и регулирования амплитуды качания, исключающей касание и удары подвижного элемента (конуса) о неподвижный элемент (стенки камеры измельчения) при отсутствии породы в камере измельчения, а также при запуске и остановке дробилки при прохождении резонансной частоты.
Электронная система управления приводами вибраторов обеспечивает их синхронный оптимальный режим работы, позволяет дистанционно без механических настроек в широких пределах управлять степенью измельчения и получать продукт желаемой фракции.
При дроблении боя красного кирпича, железной руды ковдорского месторождения, известняка Угловского месторождения при установленной частоте силового воздействия 3000 раз/минуту степень дробления достигала 36 единиц.
