Автоматизация дробильно-сортировочного завода

ГОУ ВПО  МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ: “АВТОМАТИЗАЦИЯ ДРОБИЛЬНО-СОРТИРОЧНОГО ЗАВОДА”

Выполнил студент: Даниленко И. Ю.

Проверил: Дьяконов Н. А.

МОСКВА 2013

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение                                                                                                  3-4
2. Автоматизация дробильно-сортировочного завода                        5-10
3. Список литературы                                                                         11

Введение

Каменные материалы перерабатывают на специализированных дробильно-сортировочных  установках и заводах, которые по степени подвижности разделяют  на стационарные, полустационарные (инвентарные, сборно-разборные), передвижные и плавучие.

Дробильно-сортировочные  заводы разделяют: по объему выпускаемой  продукции (мощности) на заводы малой  производительности (до 50-100 м³ в год), заводы средней производительности (100-250 тыс. м³ в год) и заводы большой производительности (более 250 тыс. м³ в год); по схеме технологического процесса - на заводы, работающие по открытому или замкнутому циклу; по расположению в отношении рельефа местности - на заводы, расположенные на горизонтальной площадке с горизонтальной компоновкой оборудования, и заводы с вертикальной схемой компоновки.

Открытым циклом называют такой цикл, при котором дробимый материал на каждой стадии проходит через  дробилку только один раз и сверхмерный  материал не поступает для дополнительного  дробления. Более равномерный продукт  получается при замкнутом цикле  дробления, когда сверхмерный материал поступает для повторного дробления  и грохочения.

На дробильно-сортировочном  заводе материал измельчается в несколько  стадий с применением различных  дробильных машин, которые выбирают в зависимости от свойств исходного  материала. Число стадий дробления  назначают исходя из требуемой степени  дробления.

Принципиальная схема  трехстадийного процесса переработки горных пород на дробильно-сортировочном заводе показана на рис. 11. Горная масса поступает в бункер 1 и питателем 2 подается на предварительное сортирование, которое производится на тяжелых колосниковых грохотах 3. Из исходной горной массы отбирается материал, не требующий дробления в машинах первой стадии. В зависимости от степени загрязнения нижний продукт может быть направлен на дальнейшее дробление или исключен из процесса переработки. Верхний продукт поступает в дробилку 4 первичного (крупного) дробления, где размер отдельных кусков уменьшается до 125-250 мм. Это обеспечивает нормальную работу дробилок последующей стадии.

Рис. 11. Принципиальная схема  трехстадийного процесса переработки горных пород.

Нижний продукт после  предварительного сортирования и материал, прошедший первую стадию дробления, подают на грохот 5 для промежуточного сортирования, назначение которого - исключить из потока материала продукт, не требующий переработки в машине 6 второй стадии дробления. Это снижает нагрузку на дробилку вторичного (среднего) дробления и уменьшает переизмельчение материала. На этой стадии дробления устанавливают одну или несколько дробилок для среднего дробления и получают куски размером 46-125 мм. Нижний продукт первого грохота 5 для промежуточного сортирования и продукт, прошедший дробилку 6 второй стадии дробления, поступают на второй грохот 7 для промежуточного сортирования. Дробилка 8 для мелкого дробления, установленная на третьей стадии, перерабатывает до товарного размера 40 мм материал, полученный на предыдущих стадиях. Для этого в зависимости от вида горной породы применяют конусные, молотковые и роторные дробилки для мелкого дробления.

После дробилки третьей стадии материал поступает на грохот 9 поверочного (контрольного) грохочения и на грохот 10 окончательного сортирования. На этом грохоте верхнее сито устанавливают на максимальный размер фракции готового продукта. С этого сита верхний продукт, т. е. зерна размером больше 40 мм возвращаются в дробилку третьей стадии. Так осуществляется замкнутый цикл дробления. Применение замкнутого цикла повышает (на 25-30%) производительность дробилок последней стадии, так как допускает их работу с более широкими выходим ми щелями. Кроме того, замкнутый цикл позволяет более точно выдержать требования по допустимому закрупнению готового продукта.

             Автоматизация дробильно-сортировочных заводов.

Дробильно-сортировочное  предприятие представляет собой  единую поточно-транспортную систему (ПТС). Производственные процессы выполняются  без участия обслуживающего персонала, а только под его наблюдением в автоматизированном режиме, поэтому их легче автоматизировать.

Особенностью, осложняющей  автоматизацию дробильно-сортировочного завода, является необходимость обеспечения  дистанционного и автоматического  управления не только пуском и остановкой машин и механизмов, но и автоматического регулирования режимов переработки материала на paзличных стадиях процесса в зависимости от изменения количества и качества поступающего сырья, а также защиты оборудования при резких отклонениях режимов работы.

Средства и приемы автоматизации  отдельных механизмов на дробильно-сортировочных  заводах, если рассматривать процесс  получения нерудных строительных материалов от ,приема исходного сырья до склада готовой продукции, в основном сводятся к следующему: автосамосвалы с сырьем, подъезжая к приемному бункеру, взвешиваются на автоматических автомобильных весах, суммирующих общую массу горной породы, поступающей на переработку за смену.

Приемный бункер питателей оборудован двумя датчиками уровня. Если количество исходного материала в бункере  достигает верхнего уровня, включается красный сигнал светофора и машины для загрузки бункера не подаются до тех пор, пока уровень в бункере  не понизится и не включится зеленый  сигнал светофора.

Если количество материала в  бункере достигает нижнего уровня, то питатель останавливается и поступление материала из бункера в головную дробилку прекращается. Таким образом в бункере всегда остается определенный слой материала, предохраняющий пластины питателя от ударов крупными кусками материала при загрузке бункера из автосамосвалов.

Автоматизация загрузки головной дробилки заключается в следующем (рис. 2). Сырье поступает в бункер 1, из которого питателем 2 (с электродвигателем 3) подается в дробилку 4 (с электродвигателем 5), а оттуда дробленый продукт  поступает на конвейер 6 (с электродвигателем 7). При дроблении однородной породы производительность питателя равняется  производительности дробилки. При попадании в дробилку крупных кусков и прочных пород производительность дробилки снижается.

Рис. 2. Схема автоматизации загрузки головной дробилки:

1 — бункер, 2 — питатель, 3, 7 —  электродвигатели, 4 — дробилка, 5 —  электропривод, 6 — конвейер, 8, 9 —  преобразователи мощности электродвигателей  конвейера я дробилки (датчики), 10 — радиоактивным преобразователь, 11 — регистрирующая аппаратура, 12 — аппарат управления двигателем  питатели

Если производительность питателя остается неизменной, то дробилка переполнится и потребляемая мощность электродвигателем 5 дробилки увеличится. Чтобы исключить переполнение дробилки, электродвигатель снабжен датчиком 9, который контролирует его потребляемую мощность, а дробилка — датчиком 10, следящим за уровнем материала в ней. Датчики 9 и 10 дадут сигнал аппарату 12 на уменьшение скорости электродвигателя 3 питателя 2, а следовательно, и производительности питателя.

При поступлении мелкой и малопрочной породы дробилка работает с повышенной производительностью, в результате чего переполняется отводящий конвейер 6 и мощность его электродвигателя 7 резко возрастает. В этом случае датчик 8 измерения мощности электродвигателя дает сигнал аппарату 12 на остановку питателя или на уменьшение его производительности.

Чтобы предотвратить попадание  в дробилки недробимых металлических предметов, подводящие конвейеры оборудуют автоматическими устройствами для обнаружения и удаления металла, например, электромагнитными шкивами и подвесными электромагнитами, устанавливаемыми на конвейерах после дробилок первичного дробления.

При установке электромагнитного  шкива конвейера немагнитное  сырье под действием центробежной силы отрывается от конвейера в первой четверти шкива, а металл, притягиваемый  шкивом, вместе с лентой огибает  шкив и попадает в отводящую воронку. Этим способом удаляются металлические  предметы, близко расположенные к ленте. Из верхних слоев материала металлические предметы удаляют с помощью подвесных электромагнитов. Целесообразно использовать одновременно два типа металлоуловителей, но и это не обеспечивает полного удаления металлических предметов из потока материала. Более эффективно применение металлоискателей. При обнаружении металла металлоискатель подает команду в схему управления, в результате конвейер часть материала с металлическим предметом подает в противоположном от дробильного агрегата направлении, а затем конвейер опять продолжает двигаться в рабочем направлении. Основной недостаток металлоискателей — необходимость удаления вместе с металлом некоторого количества материала.

Для нормальной работы дробильных установок  необходим постоянный контроль скорости и положения ленты конвейера. Для контроля за скоростью ленты устанавливают реле контроля скорости (PKC) на натяжном барабане или ролике, частота вращения которых зависит от скорости движения ленты.

На положение ленты конвейера  влияют многие факторы: неправильная установка  натяжного барабана, нехватка роликов  и заклинивание их, смещение слоя материала  при загрузке относительно продольной оси конвейера и др. Существует два способа контроля положения  ленты — одно — и двухступенчатый. При одноступенчатом контроле преобразователь положения ленты соответствует крайнему допустимому положению и при нарушениях отключает привод конвейера. При двухступенчатом контроле дополнительно устанавливают промежуточный преобразователь. В случае отклонения ленты до первой ступени контроля подается сигнал на щит, а при отклонении ленты до второй ступени отключается привод. На конвейерных линиях в ряде случаев устанавливают также лентовыравниватели, предназначенные для автоматического возврата ленты в рабочее положение.

Нормальная работа оборудования во многом зависит от состояния течёк, по которым движется материал. Для контроля прохождения материала через течки применяют различные индикаторы забивания течек, а также вибрационные преобразователи и механические индикаторы.

В основу работы индикатора положено свойство полупроводниковых триодов  менять выходное сопротивление в  момент попадания материала между  контактными штырями, которые установлены  в течке на заданном уровне. Когда  течка оказывается забитой, ток  в цепи увеличивается, срабатывает  реле и подается сигнал, что течка  забита.

Вибрационные преобразователи  основаны на измерении вибрации стенки течки, на которой устанавливают  микрофон. Сигнал микрофона подается через усилитель на реле, включающее сигнал о забивании течки.

Рис. 3. Механический индикатор: 1 —  корпус течки, 2 — отклоняющий сектор, 3 — кнопка управления, 4— амортизатор, 5 — кронштейн, 5—противовес

Механический индикатор (рис. 3) работает следующим образом. При забивании  течки 1 сырье давит на подвижный  сектор 2, заставляющий срабатывать  контактное устройство. Импульс тока через релейный блок воздействует на магнитный пускатель, который включает вибратор, прикрепленный к стенке течки, и одновременно отключает  двигатель механизмов, подающих в  течку материал. Это обычно сопровождается звуковым или световым сигналом.

Готовая продукция из бункеров разгружается с помощью автоматических устройств, которые выдают готовые фракции  или смеси фракций в заданных пропорциях.

Все оборудование автоматизированного  завода снабжается автоматическими  устройствами, контролирующими температуру  подшипников, наличие смазки, ее подогрев и охлаждение.

Повышение экологичности. Дробильное оборудование по ряду санитарно-гигиенических показателей не удовлетворяет установленным требованиям и нормам обеспечения нормальных условий работы обслуживающего персонала. Поэтому выбору способа установки и эксплуатации оборудования следует уделять особое внимание.

Дробление материалов в дробилках  и дробильных установках связанно со значительным шумообразованием, возникающим при расколе кусков и вибрации деталей от импульсных воздействии усилий дробления.

Для уменьшения шумового воздействия  на обслуживающий персонал рассматриваются  два основных способа: снижение шума, излучаемого технологическими устройствами; борьба с проницаемостью излучаемого  шума.

По первому способу  выбирают оптимальную толщину стенок, усиливают изолирующие элементы, применяют эластичные соединения отдельных  деталей с корпусом, устанавливают  дробилки на упругих элементах, разделяют  течки и трубопроводы эластичными  фланцами и др.

По второму способу  применяют различного вида укрытия, устанавливают оборудование в отдельных  помещениях, удаляют пульты управления и рабочие зоны от непосредственной близости с дробилками.

Применение виброизоляции. При работе дробилок на фундаменты передаются большие горизонтальные динамические нагрузки, которые наиболее опасны для строительных конструкций при расположении оборудования на высоких отметках. В связи с этим фундаменты дробилок выполняют обычно из монолитного железобетона. И тем не менее в ряде случаев они испытывают недопустимые вибрации.

Конструктивно виброизоляторы могут быть выполнены в виде подвесок (рис. 12) или в виде специальных виброизоляторов с гидравлическими шарнирами, установка дробилок на виброизоляторы не требует каких-либо изменений в самих машинах.

Пылеобразование и пылеподавление. При эксплуатации дробильного оборудования важнейшей задачей является защита обслуживающего персонала от вредных воздействий пыли.

Процесс дробления кусков материала в дробильных машинах  происходит с образованием мелкодисперсных  частиц. Кроме того, поступающие  в дробилки материалы также содержат мелкие пылевидные фракции, образовавшиеся в результате разрушения горной породы взрывом в карьере, а также  от истирания при перегрузках  и транспортировании. Воздушные  потоки, возникающие от движения рабочих  органов дробилок и свободного движения кусков материала, увлекают с собой  мелкодисперсные фракции, выносят  их в окружающую зону промышленного  помещения, создают неблагоприятные  условия для обслуживающего персонала.

Рис. 12. Схема подвесной виброизоляции: а – схема установки дробилки: 1 – дробилка; 2 – приводной двигатель; 3 – платформа; 4 – стержень подвеска; 5 – опора платформы; б – узел подвески: 1 – регулировочная гайка; 2 – натяжная муфта; 3 – защитная шайба; 4 – шарикоподшипниковый упор; 5 – постель подшипника; 6 – стойка; 7 - опорная рама; 8 – трос.

По характеру образования  и выделения пыли дробильное оборудование обычно разделяют на две группы. Первая - щековые и конусные дробилки (с качающимся рабочим органом), вторая - молотковые и роторные дробилки (с  быстровращающимся ротором). В щековых  и конусных дробилках возвратно-поступательные движения рабочего органа выталкивают  воздух из внутренней полости дробилки последовательными порциями в приемное отверстие и в выходную щель. При этом скорость пылевоздушных потоков щековых дробилок достигает 3 м/с, у конусных – 1,8 м/с. Формирование воздушных потоков в молотковых и роторных дробилках происходит подобно формированию воздушных потоков в центробежных вентиляторах при быстром вращении роторов. Скорость выхода воздуха достигает 7 м/с.

По технологическому циклу  сопрягается дробильное оборудование с перегрузочными устройствами - течками, воронками, бункерами, конвейерами, в  которые материал перемещается самотеком  под действием гравитационных сил. Движущийся материал увлекает (эжектирует) воздух, который нагнетается в технологические емкости, создавая в них избыточное давление.

Для защиты производственного  помещения от выброса пыли применяют  герметичные укрытия оборудования, течек, мест пересыпки.

К укрытиям предъявляются  следующие требования: их форма должна соответствовать аэродинамике пылевоздушных  потоков.

Обеспечение требуемого уровня разрежения достигается пылеотсасывающей вентиляцией, объемы которой зависят  от вида оборудования, формы и типа укрытий, характера готового продукта и др. и определяются по специальным  методикам. Ориентировочные значения объемов аспирируемого воздуха в зависимости от типа дробильного оборудования приведены в данных Союзгипронеруда (Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий нерудных строительных материалов. - Л.: Стройиздат, 1988).

Чтобы работа технологического оборудования была невозможна без действия аспирационных установок, предусмотрена  блокировка электроприводов аспирационного оборудования с технологическим  и пуск ее с опережением до 3 мин.

Для эффективного пылеподавления в тех случаях, когда позволят технологический процесс, широко используют гидро- и парообеспыливание, благодаря которому с помощью распыленной воды и пароводяного тумана увлажняется материал и подавляется пылевое облако. Увлажнение изверженных пород на 8-10% и осадочных на 4-6% практически сводит к минимуму выделения пыли 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бауман В. Л., Клушанцев Б.В., Мартынов В.Д. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. – М.: Машиностроение, 1981. – 324 с.