Конусные дробилки

Предприятия горнодобывающей промышленности сталкиваются с необходимостью дробления добываемой породы с целью возможности ее дальнейшего применения. Для этого были разработаны и успешно применяются дробилки различных типов. Одним из распространенных вариантов оборудования для уменьшения фракционного состав рудных/нерудных пород выступают конусные дробилки. С их помощью допускается дробление щебня, угля, рудных пород и так далее. 
Используют конусные дробилки и на предприятиях металлургической промышленности для дробления окатыша, уменьшения размера фракции и так далее. Наибольшее распространение получила схема со стационарной установкой дробильных комплексов в непосредственной близости от места добычи породы. Менее распространены мобильные установки на колесном шасси или полумобильные версии оборудования для дробления.

Основы конструкции и принципы работы

Конструкция дробилки предусматривает наличие двух конусов, расположенных один внутри другого. Внешний конус неподвижный и является корпусом, а внутренний, несколько меньших размеров, подвижен с возможностью свободного вращения. Он расположен на валу, работа которого осуществляется через эксцентриковую втулку. Между двумя конусами сохраняется незначительное пространство, которое выступает камерой дробления. Загрузка сырья осуществляется через верх установки с заполнением камеры под действием силы тяжести. 
В процессе вращения вала происходит последовательное приближение конуса к внешней стенке и обратное движение. Сила давления в этом случае оказывается таковой, что сырье между стенками в результате сдавливания разрушается. Далее измельченное сырье под собственным весом ссыпается вниз, где выводится через разгрузочный люк. Фракции, не удовлетворяющие необходимому размеру направляются на повторное дробление и процесс полностью воспроизводится снова. 

Технология дробления предусматривает непрерывность действий, когда сырье постоянно догружается в камеру по мере вывода из нее материала, уже прошедшего процедуру измельчения.

Особенности камеры дробления

Современные конусные дробилки обладают гидравлическим/гидропневматическим регулированием зазоров для настройки необходимого размера получаемой фракции. Кроме того, гидравлика в данном случае дополнительно играет роль предохранителя в случаях, когда внутрь установки попадают твердые материалы, например, металлические фрагменты, дробление которых невозможно.
Еще до начала выполнения работ подбирается схема измельчения, чтобы гарантировать необходимый гранулометрический состав готового продукта. Крепление чаши пружинное, что позволяет исключить возникновение ее заклинивания при попадании металла и других высокопрочных материалов, не поддающихся разрушению.
При необходимости размер выходного отверстия временно увеличивается, из камеры удаляются лишние фрагменты, после чего можно продолжать работу. В последнее время набирают популярность вибраторы дебалансного типа. С ними внутренний конус дополнительно получает вибрацию, что положительно сказывается на качестве дробления материала. 

Конструкция конусных дробилок

В зависимости от степени подвижности оборудования дробилки делят на стационарные или подвижные. В первом случае требуется предварительное обустройство ровной площадки, но при этом высокая производительность и мощность делает такие машины оптимальным вариантом для крупного промышленного производства, разработки карьеров.
Для мобильных дробилок характерно наличие различных размеров, но они в любом случае будут меньше, с более скромными показателями производительности. Различаются между собой дробилки и по источникам питания, что позволяет покупателю подобрать тот вариант, который в большей степени подходит для его производственных возможностей. Еще одна особенность мобильных дробилок - большая требовательность к первоначальному фракционному составу сырья, слишком крупные фрагменты породы не подходят для загрузки. 

В результате стационарные модели выбирают для больших объемов переработки и высокой интенсивности на одном месте, а мобильные дробилки для решения задач, где исходное сырье уже представлено небольшими размерами фракции и имеется потребность в периодическом перемещении оборудования по территории объекта или на значительные расстояния.

По итогам дробления конусные установки принято разделять на три категории по размеру фракционного состава:

Дробилки крупного дробления:

Такие установки предназначены для работы с исходным крупнофракционным сырьем и максимальным диаметром породы до 150 мм. В свою очередь входное отверстие загрузочного узла может иметь до 6000 мм в диаметре. Наиболее распространена конструкция установок, в которых конусы имеют противоположную направленность. Это позволяет повысить уровень измельчения сырья. На выходе из дробилки выгрузочное окно может иметь диаметр до 4000 мм.
В зависимости от размеров установки возможно наличие сразу двух двигателей, отвечающих за приведение в движение эксцентриковой втулки, подключение которой осуществляется через коническую передачу. По конструкции также выделяют дробилки с одним или двумя приводами. Отдельным направлением выступают модели для вторичного крупного раскалывания.

Дробилки среднего дробления:

Для установок данной группы характерно наличие диаметра загрузочного люка в пределах 1285-2104 мм с допустимым размером исходной фракции не более 500 мм. В дробилках предусмотрено наличие не только камеры первичного (грубого) дробления, но и тонкого дробления. Наличие системы разделения на две зоны позволяет получать на выходе готовый продукт с примерно одинаковым гранулометрическим составом. Наиболее производительные машины способны выдавать до 1300 т/час измельченного сырья. Камеры дробления для оборудования данного типа могут быть различными в зависимости тех задач, которые планируется решать при помощи оборудования.

Дробилки мелкого дробления:

Установки данной группы способны работать с сырьем размером фракции не больше 100 мм, выдавая на выходе продукт тонкого помола. В зависимости от модели возможно оснащение оборудования различными камерами, вплоть до сверх сверх мелкого помола. Наиболее производительные дробилки способны выдавать до 500 т/час готовой продукции.

Основные преимущества

Основным достоинством конусных дробилок выступает высокая надежность оборудования и его долговечность. Сами конусы имеют покрытие из высокопрочных марганцевых сталей с повышенной стойкостью к износу, что позволяет работать длительное время с прочными и абразивными материалами.

Если в щековых дробилках каждый второй ход является холостым, то в конусных моделях любое маятниковое движение приводит к разрушению породы с той или иной стороны камеры. 

Воздействие на породу в результате движения внутреннего конуса оказывается одновременно двумя силами: сдавливания и изгиба, что приводит к затратам значительно меньшего количества энергии на выполнение работ, снижая себестоимость.

Еще одним преимуществом установок конусного типа является минимальный уровень шума, производимого в процессе дробления из-за конструктивных особенностей корпуса.

Отсутствие динамических нагрузок в работе и непрерывность движения делают ход спокойным, что положительно сказывается на производительности. При этом допускается режим работы под завалом, когда все пространство над дробилкой занято исходной породой.

С учетом минимальных требований к техническому обслуживанию и высокой устойчивости к сложным условиям эксплуатации конусные дробилки широко распространены на предприятиях горнодобывающей отрасли. 

Основные недостатки

При всех преимуществах нельзя забывать и о недостатках конусных моделей:

Высокая стоимость покупки и ремонта в случае выхода оборудования из строя, особенно при замене съемных стальных пластин. Технологическая сложность установки.

Невозможность работы с вязкими материалами, а также сырьевыми материалами имеющими очень крупный фракционный состав. В последнем случае с задачей лучше справляются щековые модели.

Выбор дробилки для горнодобывающих предприятий

В процессе подбора типа и модели основным критерием является фракционный состав сырья. Под него подбираются диаметры входных и выходных люков, общий диаметр камеры дробления. 
Учитывать необходимо и показатели производительности дробилки, чтобы она не задерживала технологический процесс, но и излишний запас мощности станет пустой тратой денежных средств. 

Итоговые показатели производительности определяются:

формой и вместительностью камеры дробления;
размерам загрузочного окна;
скоростью загрузки породы;
показателями твердости сырья;
конечным размером фракции материала.