Отсеять камень преткновения: как повысить эффективность грохочения?

Казалось бы, перед приобретением вибрационного грохота было учтено всё: тип добываемого материала, функционал, габариты и мощность самой машины, — но эффективность работы оборудования оставляет желать лучшего. С такой проблемой периодически сталкиваются предприятия, работающие как с рудой, так и со строительными материалами.

Ситуация усугубляется в период дождей или с приходом резких морозов, которые в Казахстане не редкость. А если грохот, ко всему прочему, начинает тратить лишние ресурсы (денежные, временные и энергетические), то нужно незамедлительно искать причину проблем и способы повысить эффективность грохочения.

Перепроверить и отрегулировать настройки

Очень часто причины кроются в неверных настройках грохота: на процесс грохочения влияют также длина и ширина просеивающей поверхности, частота и амплитуда колебаний, наклон сита и многие другие факторы.

Если, например, говорить о последнем параметре, то эксперты уточняют, что при крутом наклоне сита производительность самого грохота, конечно, будет очень высокой, но в таком случае вы можете потерять в эффективности грохочения. Поэтому здесь очень важно выдержать золотую середину. Как уточняют в статье на своём официальном сайте специалисты компании Luoyang Haiside Heavy Industry Co., Ltd., уменьшение угла наклона может сократить толщину материала и добиться его тонкого просеивания.

Своё мнение на этот счёт есть у представителей ещё одной китайской компании-поставщика. По данным АО «Шаньдунский завод горного машиностроения Синьхай», если вы работаете с легкопросеиваемыми материалами, то угол имеет смысл делать меньше, если же ваше исходное сырьё трудно поддаётся этой манипуляции, то угол наклона следует увеличить.

Закономерность между рабочим параметром «угол наклона» и результативностью просеивания зафиксировали также и учёные из СНГ. В 2013 году профессора Уральского государственного горного университета (УГГУ), доктора технических наук Эдуард Герц и Дмитрий Неволин в журнале «Современные проблемы науки и образования № 4» опубликовали статью на эту тему.

«В соответствии с теоретическими и экспериментальными исследованиями доказано, что наклон плоскости рабочей поверхности грохота существенно влияет на эффективность грохочения. Для определения входных параметров вибрационного грохота разработана математическая модель поведения рудной частицы на рабочей поверхности грохота. Математическая модель содержит дифференциальные уравнения движения частицы горной массы вдоль наклонной поверхности грохота, а также соотношения при ударе с частиц с поверхностью».

Как пишет в автореферате диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук ещё один специалист УГГУ Евгений Волков, значительное влияние на эффективность грохочения оказывает также высота подачи материала.

«С её увеличением возрастает количество, а также высота отскоков дроби, при этом угол их падения уменьшается. Все это так или иначе способствует повышению эффективности грохочения. Для получения максимальной эффективности необходимо установить определённое соотношение между углом наклона рабочей поверхности и высотой падения частиц».

Специалисты «МашПром-Эксперт» на своём официальном сайте добавляют, что повысить выработку и объём конечного продукта может также настройка радиуса (амплитуды) и частоты круговых колебаний, если у вашего грохота есть такие параметры. Обычно при просеивании крупного материала используют большие амплитуды и меньшие частоты, а если сырьё некрупное, то происходит наоборот — частоты усиливают, а радиус вращения сокращают.

Имеет смысл в целом отрегулировать метод подачи. В большинстве случаев распределение материала происходит не по всей ширине экрана, из-за чего какие-то его участки остаются незадействованными в работе. Кажется, мелочь, но когда каждый такой момент — это деньги, в итоге это значительно снижает эффективность просеивания.

Некоторые эксперты даже рекомендуют устанавливать распределители, которые регулируют подачу сырья, делая её равномерной, если их нет в базовой комплектации.

Это будет максимально работать вкупе с выверенной возбуждающей силой. Этот параметр, как и скорость проникновения материала, должен быть в пределах возможностей двигателя. В противном случае возможен даже отскок и «рикошет» материала, который может попадать в стратегические элементы оборудования, что потенциально может привести даже к его выходу из строя.

Подбор сит

Регулировка настроек — это только один возможный путь. Другой вариант — это повышение производительности за счёт подбора сит. Во многом именно от этого расходного материала зависит как качество конечного продукта, так и эффективность просеивающего оборудования и рентабельность самого процесса.

Причём речь идёт не о неполной занятости всей площади сетки, о чём мы говорили выше, а именно о слишком частой замене сит. Ведь эта манипуляция подразумевает остановку грохота на несколько часов. Поэтому для многих продление жизни сит становится одной из первостепенных задач.

«Если упала производительность грохота, и вы не получаете необходимый объём материала, то причиной этому могут стать несколько моментов, касающихся сита:

• низкое качество рифлёной сетки (сита часто ломаются, приходится останавливать грохот для их замены);
• недостаточный диаметр проволоки на верхних ситах, из-за чего последующие разрушаются;
• между ситом и опорной балкой отсутствует резиновый П-образный профиль — подситник;
• падение больших кусков породы на незащищённую часть сита на верхней деке;
• на сетке в узлах переплетения проволок имеются микротрещины или обломы, возникающие из-за низкого качества исходного сырья.

Решить эти проблемы можно несколькими способами. Например, использовать сетку только из пружинной в/у проволоки марки стали 50–70, а также с ячейками с повышенным диаметром проволоки, особенно на верхних ситах (до 12 мм). Также можно закрепить «язык» из металла или резины на верхнем сите», — рассказал на своём YouTube-канале генеральный директор «Завода сеток и сит «ПромТрейдИнвест» Максим Кольцов.

Безусловно, нельзя повысить показатели оборудования при помощи одной только сетки — все составляющие грохота должны подходить друг к другу. Но вариантов сеток множество, поэтому важно не запутаться в изобилии и подобрать тот расходник, который поможет достигнуть максимальной эффективности.

Как рассказала нам заместитель генерального директора «Завода сеток и сит «ПромТрейдИнвест»
Наталья Кольцова, при заказе сеток имеет смысл работать с компаниями, которые могут подобрать сита и необходимые комплектующие для конкретного оборудования и особенностей предприятия, его использующего.

По её словам, порой именно из-за трудностей, возникающих с ситом, например из-за того, что трескается пруток, люди и начинают менять правила установки на грохотах.

«К примеру, мы предлагаем таким заказчикам другие типы рифлений, объясняем, почему важно использовать подситники, соблюдать правильное расстояние между фальцем и бортом грохота. Или возьмём конкретный пример: залипание на нижней деке.

Если грохот современный, с возможностью натяжения, мы рекомендуем к приобретению либо «арфу», либо «струну». Эти типы сит исключают налипание или забивание просеиваемым материалом на 100%. Особенность самоочищающихся сеток в том, что волнообразные или струнные проволоки свободно вибрируют между собой и не дают материалам забить ячейку. Через определённое расстояние проволоки фиксируются полиуретановыми перемычками.

Да, эти модели стоят дороже, чем обычная квадратная ячейка, но последнюю нужно периодически отбивать молотками, из-за чего она быстро портится. Да и сам грохот во время очистки не работает — происходит глобальное падение объёмов добычи. При использовании же самоочищающихся сит, напротив, можно наблюдать существенный прирост производительности, порой в 2–3 раза», — разъясняет Наталья Кольцова.

В этом сходятся практически все поставщики профильных комплектующих — цена не должна выступать решающим фактором в этом вопросе. Стоимость приобретения пугает пользователей, и они попросту забывают о том, что использование недорогих сеток потом выльется в дорогостоящее обслуживание.

Сита и сетки: разнообразие вариантов

Современный рынок сеток и сит многообразен, и производители предлагают специализированные решения для конкретных задач.

Так, самоочищающиеся сита призваны бороться с залипанием просеиваемого материала. Это явление чаще всего характерно для сеток на нижних деках грохота: при просеивании материалов, особенно вязких и глинистых, частицы забивают мелкие ячейки, эффектвиность работы оборудования заметно снижается, и предприятию приходится останавливать грохот и очищать сито.

Проблема усугубляется осенью и зимой, когда мелкие частицы сырья слипаются/смерзаются под воздействием низких температур и влаги. При этом иногда работники предприятия не сразу замечают, что просеивающая поверхность сита снизилась и грохочение фактически прекратилось. Всё это время грохот будет работать впустую, не добавляя объёма продукта, но зато растрачивая электроэнергию.

Как же тогда работают самоочищающиеся сита? Их особенность заключается в проволоках — прямых или волнообразных, расположенных параллельно друг другу, а не переплетённых, как в традиционных ситах. Когда грохот работает, «прутья» как бы отряхиваются друг о друга, создавая в то же время разнонаправленные амплитудные колебания, за счёт чего сито и очищается.
Но есть нюанс: пока ещё не существует универсального самоочищающегося сита. Они также представлены в разных вариантах плетений и подбираются в зависимости от потребностей заказчика и особенностей просеиваемого материала.

«Мы, например, выпускаем четыре вида сит, которые очищаются самостоятельно и не требуют от владельца приостановки грохота. В них волны могут быть расположены как навстречу друг другу (арфообразные, тип 1), так и параллельно (арфообразные, тип 2). Есть и вариант, где прямые и волнообразные сита чередуются между собой (арфострунные).

В этом случае проволоки имеют разную амплитуду вибрации, что опять же способствует эффективному очищению сита.

Ещё, к примеру, ячейку 40 х 40 мм можно использовать с диаметром проволоки 6,0 мм (открытая просеивающая поверхность «Ао» — 75,6%), с диаметром 8,0 мм («Ао» — 69,4%), с диаметром 10,0 мм («Ао» — 64,0%). Здесь можно поэкспериментировать и подобрать баланс между незначительным изменением производительности и сроком службы сит.

И четвёртый тип самоочищающихся сит — это струнные сита, имеющие максимальную скорость просева из всех рифлёных сеток, так как они имеют площадь в свету около 90%. Часто их применяют при просеве песка», — объяснил Максим Кольцов.

Даже если конструкция грохота не предполагает установку таких решений, эксперты уже нашли способ модернизации оборудования.

«На грохотах старых типов, например ГИС, ГИЛ, ГИТ, установка сетки на деку происходит методом расклинивания, из-за чего туда нельзя поставить самоочищающееся сито. В таком случае мы предлагаем недорогой способ переделки грохота под систему натяжения. Если клиент заинтересован в установке самоочищающихся сит на грохоты старого типа, мы готовы его проинструктировать. На самом деле, всё просто, а производительность повышается в разы за счёт использования самоочищающихся сит», — рассказала Наталья Кольцова.

Отдельно остановимся на штампованных ситах. Такое решение подойдёт для тех производственных участков, где на первое место выходит срок ходимости сит и увеличенный интервал между их заменами.

Но нужно понимать, что производительность таких сит будет несколько ниже, чем у рифлёных плетёных сеток.

Зато заказчик получит гарантию кратного увеличения ходимости сит, и грохот не придётся останавливать для замены.

Ячейки штампованных сит имеют квадратную, прямоугольную, шестиугольную или круглую форму. Изготавливают их из высокопрочной стали с толщиной листа от 4,0 до 20 мм. Именно этот материал и обеспечивает больший срок эксплуатации — комплектующие служат в 2–5 раз дольше по сравнению с традиционными ситами.

За долговечность и прочность их ценят на тех предприятиях, где производится просев достаточно крупных фракций тяжёлой породы.

Но расстояние между ячейками штампованных сит больше, чем в плетёных рифлёных сетках, этим и обусловлена их меньшая (на 35–40%) выработка. При этом цена таких расходников будет выше в 2–3 раза.

Можно увидеть сходства штампованных и  полиуретановых сит. Последние пришли к нам из Европы, где стали очень популярны. Западные добытчики, несмотря на куда более высокую цену этих расходников, полюбили их за долговечность и способность работать фактически без шума. У нас полиуретановые сита пока занимают маленькую долю рынка — во многом из-за небольшой площади просеиваемой поверхности и значительно более высокой цены в сравнении с плетёными.

Однако и штампованные, и полиуретановые сита продолжают существовать на рынке, что значит, что они находят своих покупателей и помогают тем решать их специфические задачи.
Отсюда можно сделать вывод, что когда для решения проблемы существует столько способов, она уже не кажется такой сложной.

А повышать производительность грохотов сегодня экономически необходимо. Ведь качество многих месторождений снижается, а логистическое плечо увеличивается, из-за чего растут издержки. И повышение производительности добывающего или обогатительного предприятия даже на, казалось бы, незначительный процент может помочь справиться с вызовами современности.

Текст: Мария Бобова