Мобильность как преимущество
Мобильные установки дробления и грохочения

В. Перелыгин, к.т.н., горный инженер

Увеличение потребления качественного щебня за последнее время и ужесточение требований по качеству требуют внедрения на щебеночных предприятиях новейших дробильных комплексов и модернизации всей технологической цепочки – от буровзрывных работ в карьере до самой последней стадии сортировки.

Современные технические решения позволяют создавать машины в большей степени приспособленные к специфическим условиям ведения работ на объектах, а это в свою очередь позволяет упрощать технологические схемы. Одним из перспективных направлений повышения эффективности производства щебня является использование мобильных установок дробления и грохочения. Технологу незачем объяснять преимущества использования мобильных комплексов на карьерах. В первую очередь это сокращение перегрузок и транспортировки полуфабриката. Установку первичного дробления можно подводить непосредственно к забою, обеспечивая погрузку горной массы сразу в приемное отделение дробилки. Далее полуфабрикат можно подавать на вторичное дробление, сортировку и проч. (в зависимости от принятой технологии), также минуя откатку и перегрузку с использованием автотранспорта. Следует отметить, что стоимость транспортировки на различных карьерах может достигать половины всех производственных затрат.

Сегодня во всем мире мобильные установки вполне успешно заменяют стационарные дробильные комплексы. Применительно к производству щебня это справедливо лишь для предприятий производительностью до 0,5…0,8 млн. т в год переработки горной массы. На более крупных предприятиях традиционно используют более мощные стационарные комплексы с высокой единичной мощностью горно-транспортного и дробильно-сортировочного оборудования. При дроблении строительных отходов на стройплощадках мобильным установкам вообще трудно найти альтернативу, и легкие мобильные дробильные агрегаты для подрядных работ уже не один год широко используются, в том числе и в России.

Наиболее известны в России мобильные установки производства Metso Minerals и Sandvik. Среди производителей дробильно-сортировочного оборудования эти фирмы можно считать законодателями отрасли по всему миру, поэтому ознакомиться с новейшими достижениями отрасли удобнее на примере одной из них.

Metso Minerals предлагает целую линейку дробильных мобильных установок Lokotrack, эти установки наиболее апробированы в России.

Мобильная дробильная установка представляет собой машину на гусеничном ходу с установленной дробилкой – щековой, конусной, роторной, с питающим устройством, грохотами, отсеком управления. Мощный дизель обычно через механическую передачу приведен к дробилке, а приводы конвейеров, питателей, гусеничного хода являются гидравлическими.

Гусеничный ход представляет собой похожую конструкцию с ходом карьерных гидравлических экскаваторов и хорошо приспособлен к работе на карьерных и строительных площадках. Дробилка как самый массивный элемент устанавливается ближе к центру гусеничной тележки, в непосредственной близости от двигателя. Перед началом работы дополнительно выпускаются поддерживающие аутригеры. Система конвейеров собирается согласно предназначению конкретной мобильной установки, в зависимости от технологии ее использования и получения конкретного продукта.

Серия Lokotrack LT110…LT160 создана в соответствии с требованиями горного производства, т. е. это тяжелые и мощные установки, способные длительно работать в самых тяжелых условиях. Эти машины используются для первичного дробления горной массы, самых крепких горных пород непосредственно у забоя. Первыми эти установки появились у производителей гранитного щебня, где в наиболее сложных условиях доказали свою работоспособность.

Lokotrack LT110…LT160 оснащены щековыми дробилками серии С– это тип щековых дробилок со сложным качанием щеки, т. е. дробящая плита совершает «жующие» движения, тем самым подвергая материал дополнительному истиранию и улучшая условия захвата кусков породы. Дробилки со сложным качанием щеки отличает большая производительность по сравнению с типом с простым качанием щеки, но кинематика дробилки с простым качанием щеки позволяет достигать больших усилий в фазе максимального сближения дробящих плит, поэтому такой тип дробилок используют для особо тяжелых условий.

Дробилки серии С довольно хорошо себя зарекомендовали на разных рудниках, в том числе в стационарных установках. Корпус дробилки собран на болтах без использования сварки. Специально для переработки разных пород (материалов) разработаны разные типы дробящих плит: есть плиты для дробления особо крепких пород, для дробления скользких пород, мягких, гравия, бетона, асфальта и т. д.

Перед подачей материала в дробилку на колосниковом питателе происходит отделение мелочи, которая, минуя зев дробилки, сразу попадает на главный откаточный конвейер. Дополнительно возможно оборудование установки боковым конвейером для отбора карьерной мелочи, кабиной, гидромолотом на гидроманипуляторе. Последнее особенно востребовано на горных работах, так как выход негабарита может значительно затруднить работу комплекса, а с помощью гидроманипулятора с гидромолотом отдельные куски породы можно разбивать в приемном отделении дробилки.

Модели Lokotrack LT1315, LT1415 оснащены мощными роторными молотковыми дробилками NP1315 и NP1415 и предназначены для дробления низкоабразивных пород средней и малой крепости на карьерах. Отличием молотковых дробилок является их относительно большая производительность, высокая степень дробления, возможность загрузки крупнокускового материала (до 1000 мм для NP1415, до 600 мм для NP1315). Зачастую мощные молотковые дробилки используют для первичного дробления материала, если его физико-механические свойства (крепость, абразивность) позволяют проводить ударное дробление достаточно эффективно. Этот вид дробилок (в составе стационарных комплексов) широко распространен на карьерах по добыче карбонатного сырья. В целом компоновка мобильных установок LT1315 и LT1415 идентична компоновке Lokotrack серии LT110…LT160.

Для вторичного и третичного стадий дробления Metso Minerals предлагает модели Lokotrack LT300HP и Lokotrack LT300GP, оснащенные конусными дробилками 300HP и 300GP. Компоновка LT300HP и LT300GP значительно сложнее по сравнению с установками с щековыми и молотковыми дробилками. В состав мобильного комплекса включены модульный грохот, система внутренних конвейеров, два откаточных конвейера для конечного продукта. Перед подачей материала в дробилку в питающем бункере происходит отбойка мелочи, которая затем подается на грохочение совместно с уже дробленым продуктом. Надрешетный продукт возвращается в дробилку, а подрешетный может делиться на две фракции и подается на откаточные конвейеры для отгрузки. Привод дробилок осуществляется посредством ременной передачи от дизельного двигателя, остальные приводы гидравлические. Состав комплекса может меняться в зависимости от требований заказчика.

Интерес вызывают именно конусные дробилки GP и HP. Дробилки HP включают в себя механический подвес подвижного конуса, регулировку разгрузочной щели с помощью вращения верхней опорной чаши. Верхняя чаша посредством винтовой нарезки на внешней поверхности ввинчивается в нарезку на внутренней поверхности установочного кольца. Поворот чаши осуществляется с помощью гидромоторов. Система выгрузки недробимых кусков с фиксированной точкой возврата обеспечивает мгновенное восстановление ширины разгрузочной щели после прохождения куска. Система выгрузки включает в себя двойные гидроцилиндры, которые заменяют собой ставшие привычными разгрузочные пружины. Главный вал установлен в основание рамы и является неподвижным. Установленный на валу эксцентрик приводится во вращение посредством конической зубчатой передачи. Вращаясь, эксцентрик передает качание на подвижной конус. Подвижной конус через шаровую опору и футеровочный вкладыш опирается на верхний торец главного вала. Конус уравновешен противовесом.

Гидромоторы поворота чаши позволяют осуществлять небольшое регулирование разгрузочной щели и влиять тем самым на процесс дробления непосредственно во время работы. Гидропривод достаточно просто автоматизировать, установив датчик положения на гидромотор, что позволит подключить дробилку к автоматической системе управления системе и вести работу полностью в автоматическом режиме.

Дробилки серии НР легко трансформируются для перехода с процесса крупного дробления на мелкое и, наоборот, с мелкого на крупное, если заменить футеровку подвижного конуса, футеровку чаши, переходное кольцо и клиновые болты. Исполнение камеры дробления может быть следующего вида: сверхмелкая, мелкая, средняя, крупная, сверхкрупная.

В дробилках Nordberg серии GP применена схема с использованием гидроцилиндра, расположенного под главным валом. Гидроцилиндр служит для поднятия-опускания главного вала с установленным на нем конусом, тем самым происходит регулировка разгрузочной щели. Нижний корпус дробилки стянут с верхним корпусными болтами. При попадании в камеру недробимого куска срабатывает предохранительный контур в гидросистеме подвеса главного вала, давление в гидроцилиндре падает и вал опускается, высвобождая пространство для прохождения куска. После выпадения недробимого фрагмента предохранительный клапан закрывается, и гидроцилиндр поднимает главный вал обратно, обеспечивая настроенный рабочий зазор между конусами.

Дробилки разбиваются на две группы по исполнению – среднего дробления (вторичного, индекс S) и мелкого дробления (третья стадия). Исполнение камеры дробления установок среднего дробления может быть М (среднекрупный), С (крупный), ЕС (особо крупный). Установки мелкого дробления – EF (особо мелкое), F (мелкое), MF (среднемелкое), M (среднекрупное), C (крупное), EC (особо крупное).

Из аналогов продукции Metso Minerals можно отметить мобильные установки Fintec, их в настоящее время усиленно продвигают на российском рынке. Fintec (Великобритания), скорее, инжиниринговая компания, которая специализируется именно на создании и производстве мобильных дробильно-сортировочных комплексов. Мобильные установки Fintec комплектуют дробильными агрегатами Sandvik, главного конкурента Metso Minerals.

Модельный ряд Fintec менее насыщенный, чем у Metso Minerals: компания производит три мобильные дробильные установки и три мобильные установки грохочения.

Fintec 1107 представляет собой самоходную щековую дробилку Sandvik J11, которая относится к типу дробилок со сложным качанием щеки. Качество исполнения дробилок, их основные технологические показатели аналогичны дробилкам серии С производства Metso Minerals. В целом компоновка установки сходна с аналогичными установками Lokotrack:

  • вибропитатель (Sandvik) с возможностью отсева мелочи;
  • шиберный переключатель под питателем;
  • боковой конвейер для отбора карьерной мелочи;
  • щековая дробилка (гидравлический привод с клиноременной передачей);
  • откаточный конвейер.

Fintec 1107 может использоваться как в карьерах для первичного дробления, так и на подрядных работах по ресайклингу.

Установка Fintec 1440 оснащена роторной дробилкой Sandvik PR301 D и используется для первичного и вторичного дробления низкоабразивных материалов. Компоновка машины такая же, как Fintec 1107.

Модель Fintec 1080 оснащена конусной дробилкой Sandvik Hydrocone (H3800). В целом Hydrocone и дробилки Nordberg серии GP повторяют общую компоновку, и все сказанное применительно к Nordberg GP можно отнести и к дробилкам Hydrocone за исключением некоторых деталей. Например, при замене футеровки конусов на дробилках Sandvik требуется заливка пространства между футеровкой и конусом, несколько отличается гидросистема подержания главного вала и др.

Конфигурация дробильной камеры у Hydrocone также может подбираться исходя из типа исполнения – 10 типов от сверхтонкого до сверхгрубого для дробилок серии CH мелкого дробления и 3 типа исполнения для дробилок серии CS среднего дробления: МС – среднегрубый, С – грубый и ЕС – сверхгрубый. Конфигурация камеры дробления выбирается применительно к конкретным условиям работы дробилок, необходимые составляющие могут изготавливаться отлично от серийных образцов.

Fintec 1080 можно использовать в комплексе оборудования для получения кубовидного щебня, дробления руд перед подачей в обогащение и т. д.

Из мобильных установок комплектуют мобильные дробильные комплексы, которые могут включать несколько стадий дробления. Все более популярными становятся мобильные комплексы среди производителей гранитного щебня, особенно в таких регионах, как Карелия. Передвижные дробильные комплексы могут вводиться в работу в короткий промежуток времени с выходом на полную производственную мощность.

ТЕХНИКА (обзоры) КАРЬЕРЫ/ГОРНЫЕ РАЗРАБОТКИ Дробилки
В. Перелыгин, к.т.н., горный инженер Основные Средства 11'2008 3 августа 2016

Комментарии (0)