Материалдарды тасымалдау үшін жабдықтар

Материалдарды тасымалдау үшін жабдықтар

Түсті металлургияның қазіргі  кәсіпорындарының, әсіресе тау-металлургиялық комбинаттар, тасымалдаушы машиналар  мен механизмдерінің орасан мөлшеріне  ие болады. технологиялық үрдістер (және олардың жабдықтары) тасымалдаушы жабдықтармен жалпы өндірістік жүйеге өзара байланыстырылған. Тасымалдаушы жабдықтардың үздіксіз жұмысы – негізгі технологиялық жабдықтардың жұмысы сияқты, кәсіпорынның табысты жұмысы үшін міндетті шарт. Тасымалдаушы машиналар жұмысының жалпы көліктік-технологиялық тізбегінде бұзылуы цех пен кәсіпорын жұмысының бұзылуына себеп болады. тау-металлургиялық комбинаттарда әртүрлі материалдар тасымалданады: кендер, концентраттар, шихталық материалдар (шырақ тұқылы, агломерат, глинозем, қойыртпақ, ерітінділер және т.б.). Бір технологиялық операциядан екіншісіне ауысатын сусымалы материалдардың мөлшері кейбір кезде сағатына 2-3 мың тонна құрастырады. Осындай массаларды тасымалдау үздіксіз әрекетті тасымалдаушы жабдықтардың жүйесімен ғана орындалуы мүмкін – конвейерлермен, гидро және пневмо көлік құралдарымен.

Тасымалданатын материалдар  сипаты бойынша тасымалдаушы құралдар келесі топтарға бөлінеді:

таспалы, арқанды-таспалы, тақтайшалы конвейерлер және элеваторлар, онда материал үздіксіз қозғалатын тасымалдаушы эоементте немесе оның ішінде тасымалданады;

қырғыш және бұрамалы конвейерлер, онда материалдар қозғалмайтын науаша немесе құбыр бойынша қозғалмалы қырғыштармен немесе айнымалы бұрамамен итеріледі;

дірілді конвейерлер, қайда материал діріллақтырғыштармен тербелмелі құбыр ішінде қозғалады;

тасымалдаушы айгымалы құбырлар, олардың ішінде материалдарды  аудару және бойлық орын ауыстыруы  бұрандалы бет бойынша орындалады;

гидрокөлікті орнату – ағын әрекетімен гидроқоспаларды (қойтармақты) жылжытатын, сораптар;

материалдардың қозғалысы қозғалып бара жатқан ауаның ағын әсерімен үздіксіз лекпен мөлшерленген күйде болатын, пневмокөлікті орнату.

Осы тарауда түсті  металлургия үшін ғана ең кең таралған және сипатты тасымалдаушы машиналар  мен механизмдер қарастырылған.

1. Таспалы конвейерлер

Таспалы конвейерлер  – түсті металлургия кәсіпорындардағы цех ішіндегі және цех арасында механикалық  үздіксіз көліктің ең кең таралған түрі. Олар тіпті барлық түсті металлургия  кәсіпорындарында пайдаланылады әсіресе  байыту фабрикаларында және глиноземді зауыттардың ұсақтау және даярлау цехтарында кеңінен пайдаланылады. Ірі тау-металлургиялық комбинаттарда таспалы қондырғылардың ұзындығы 8-10 км жетеді. Тіпті барлық кенді шикізат, ірі ұнтақталған кендерден бастап және кенді концентраттармен аяқтап, таспалы конвейерлермен тасымалданады.

Осы конвейерлерді кеңінен  пайдалану маңызды дәреджеде  өнімділігі сағатына бірнеше ондағаннан 3-6 мың тоннаға дейін жету мүмкіндігімен, физикалық қасиеттері әртүрлі материалдарды  үлкен арақашықтыққа (горизонталь бойынша және 45º және одан артық бұрышпен) орын ауыстыру; сонымен қатар осы конвейерлер пайдалану кезінде қарапайым және сенімді болып келеді. Бір құрамда ұзындығы 4-4,5 км дейін конвейерлік қондырғылар бар. Конструкция бойынша конвейерлер станционарлы, жылжымалы (домаланатын) және тасымалды бола алады.

Сурет ХХVІІІ-1 Таспалы  конвейер сызбасы:

1 – жетекті атанақ; 2 – таспа; 3 – жүктен босату  воронкасы, 4 – жетек;

5 – науашалы аунақ  тіреуіші; 6 – төменгі аунақша; 7 –  жүктен түсіру арбашасы; 8 – конвейер рамасы; 9 – жүктеу тартпасы; 10 – кермелеу атанағы; 11 – кермелеу құрылғысы; 12 – жүк.

Конвейердің негізгі  бөлшектері (сурет ХХVІІІ-1): тарту  және тасымалдаушы орган болып келетін, 2 иілімді таспа; бәсеңбеткіш арқылы электрқозғалтқыштан қозғалысқа келетін, бір немесе екі жүргізуші атанағынан тұратын, жетекті механизм; конвейер рамасы 8; таспаны ұстап тұратын, аунақшалар 6; таспаны кермелеу үшін 11 құрылғысымен куермелеу атанағы 10. конвейерлік қондырғы кешеніне сонымен қатар жүктеу және жүктен түсіру құрылғылары, материалды қайта жүктеу механизмдері; таспаны тазалау және материалды өлшеу үшін құрылғылар, бақылау және автоматты аппаратура, жүк көтеру механизмдері және құрал-саймандары.

Конвейерлік таспа қаңқаны  зақымдану мен тозудан қорғайтын, резеңкелі қаптамалардан және тарту күшін қабылдайтын, қанқадан (өзекшеден) тұрады. Қаңқа қалындығы 0,2-0,3 мм өзара байланысқан резеңкелі жұқа қабаттан (сквидждерден), 3-тен 12-ге дейін төсемшелерден тұрады. Соңғы кездерге дейін төсемшелерді жасау үшін материал ретінде мақта-маталы мата – бельтинг қызмет еткен, оның негізінде 1, 2, 2Р және 2У типті таспалар жасалады, олар өзара сиректелген (брекерлі матамен) және кеннің түсетін кесектерімен тесіп өтуден қарсы тұрақтылығын жоғарлату үшін нығайтылған бүйірінің болуымен ерекшеленеді және т.б. Өзгеше ауыр жағдайларда жұмыс істейтін, таспалардың екі қабат брекерлері бар. Отандық зауыттармен мақта-саталы бельтинг Б-820 негізінде (бір төсемшенің 1 см еніне 61 кгс есептік беріктігі) және ені 300 мм-ден 2000 мм-ге дейін ОПБ (беріктігі 115-130 кгс/см) өзгеше берік бельтинг негізінде конвейерлік таспалар жаппай шығарылады. Ені 3600 мм дейін таспаларды шығару қарастырылады.

Төсемшелер саны таспаның бойлық беріктігінің және оның енінің талаптарымен анықталады. Бельтинг негізіндегі таспаларда төсемшелер саны 3-тен 12-ге дейін қарастырылған. Резеңкелі қаптамалардың қалындығы құрастырады: таспаның жұмыс жағынан 3; 4; 4,5 және 6 мм, ал ауыр құмтүрпілі материалдар үшін арналған таспалар үшін 10 мм дейін; жұмыс істемейтін жағынан 2 және 1,5 мм.

Бельтинг негізіндегі  таспаларда төмен меншікті беріктігі, әлсіз жылусыйымдылығы, жоғары гигрожинақтылығы болады. лавсан, капрон және найлон типті  синтетикалық материалдар негізіндегі  таспалардың беріктігі жоғары (300-600 кгс/см дейін), сылусыйымдылығы жақсы (250 ºС дейін) және шіруге қарсы маңызды үлкен тұрақтылыққа ие болады.

Қатты тозатын ірі  кесекті материалдарды тасымалдау үшін отандық зауыттар 1К-300 типті  капрон маталар негізіндегі таспалармен, ал одан әрі кесекті және құмтірпілі материалдар үшін дайын таспада төсемшелерді 300 кгс/см үзіліс беріктігімен 2К-300 және 3К-300 типті таспалармен жабдықтайды. Осы таспалардың маталық өзекшесін негізгі және ағынды резеңкелі жұқа қабаттары К-10-3-3Т капрон маталарынан жасайды, өзекше екі жақты резеңкелі қаптамалармен қорғалған. Отандық өндірісті таспалар туралы негізгі мәліметтер ХХVІІІ-1 кестесінде келтірілген.

Қаңқасы лавсан – мақта (ЛХ-120) құрама матадан жасалған таспаларды екіжақты қаптамамен, бүйірлерін маталық  ораумен және брекермен қабат-қабатымен жасайды. Қатты құмтүрпілі орташа кесекті материалдар (кендер және т.б.) үшін беріктігі 120 кгс/см РЛХ типті таспалар пайдаланылады.

Отандық зауыттар жалпы  тағайындаулы, жылутұрақты, оттөзімді, аязға төзімді және майға төзімді  таспаларды жеткізеді. Жалпы пайдаланулы таспалар қоршаған ортаның температурасы 25 ºС кем емес және тасымалданатын материалдың температурасы 60 ºС жоғары емес кезінде қалыпты жұмысқа есептелген. Аязға төзімді таспалар минус 45 ºС дейінгі температуралар кезінде жұмыс істей алады. Оттөзімді таспалар ТН 38-5-12-66 бойынша жасалады, олар қатарлы көмірді тасымалдау үшін арналған. Маталық қаңқа 2У таспасына сәйкес келеді; қаптамалар, жұқа қабаттар отқа төзімді резеңкеден орындалған. Майға төзімді таспаларда майға төзімді резеңкеден жасалған қаптамалары бар типтік өзекшесін пайдаланады.

Үлкен қуатты және ұзындықты  конвейерлі қондырғыларында негізі диаметрі 2,1 мм-ден 11,6 мм-ге дейінгі  болат арқандары болатын резеңке  арқанды таспалар пайдаланылады. Таспалардың  ені 1,5-тен 3,3 м аралығында, беріктігі таспаның 1 см енінен 700-6000 кгс, қалындығы 20-27 мм болады. осы таспаалардың артықшылықтары келесі: жоғары беріктігі және ұзақмерзімділігі, үлкен иілімділігі, кіші салыстырмалы ұзаруы (0,5 % аралығында).

Кесте ХХVІІІ-1

Отандық конвейерлі таспалардың сипаттамасы

Резеңкеленген таспалардың  ұштары екі тәсілмен жіктеледі: әртүрлі  металл топсалар, арнайы сым қапсырмалар, бұрандалар мен тойтарма шегелер  көмегімен механикалық және вулканизация. Материалдың шашылуын алдын алу үшін қапсырмалар арасындағы аралықтарды желіммен, арнайы пасталармен жағады, резеңкемен тығыздайды. Резеңкелі арқанды таспалар тек вулканизациямен қосылады.

Механикалық жіктеудің ірі кемшіліктері бар: қосылу беріктігі таспа беріктігінен 50-80 % аспайды; қызмет етудің төмен ұзақтығы 3-4 ай аралығында; аунақшалар мен атанақтардың жоғары тозуы және таспаның жігі олар бойынша өткен кездегі тарсыл; дөңес бөлшектері және жіктің қалындығының арқасында таспаны тазалау қиындатылған болады, таспаның тесіктері матаның шіруін жылдамдатады; жалған жұмыс істей басталуы салдарынан металл іздегіштердің қалыпты жұмысының мүмкінсіздігі. Осы тәсілдің артықшылықтары – жұмысты қарапайым, жылдам және арзан орындау. Оны тиімді пайдалану облысы – конвейерлерді жие бөлшектеу және тасымалдаумен өндірісте және жарылыс қауіпті шахталарда, қайда вулканизация қиындатылған немесе мүмкін емес болады.

Таспаларды вулканизациялауды  ыстық немесе салқын тәсілмен орындайды. Ірі кәсіпорындарда шешілген таспаларды жөңдеу және жіктерді вулканизациялау (соңғысынан басқасы) үшін арнайы баспаналар болады. суықтай вулканизациялау өндіріске кеңінен енгізіледі. Вулканизацияланған жіктер таспа беріктігінің 90-95 % жететін, жоғары беріктікпен, жоғары ұзақ мерзімділікпен, жақсы қымталуымен және иілістерге қарсы тұруымен, аунақшалар және атанақтар бойынша өткен кезде байсалдылықпен және шусыздығымен сипатталады. Орындаудың қиындығы мен үлкен еңбек сыйымдылығынан басқа, ыстық вулканизация 18-24 сағат аралығында конвейердің ұзақ тоқтап тұруын талап етеді. Суық вулканизация тұрып қалу уақытын 50 % қысқартуға мүмкіндік береді, еңбек сіңіруді аздау қажет етеді, ауыр баспақтарды талап етпейді және ыстық вулканизация кезінде қыздыру нәтижесінде қима беріктігін әлсірету мүмкіндігін жоққа шығарады.

Тегіс таспалар үшін аунақшатіреулері біраунақшалы қабылдайды, ал науашалы таспалар үшін – екі, үш және одан артық  бірдей аунақшалармен пайдаланады. Аунақшалар саны таспа енімен анықталады. Бос тармақта тегіс аунақшаларды орнатады (сурет ХХVІІІ-2). Үш аунақшалы тіреулердің бүйір аунақшаларының көлбеу бұрышын 20 және 30º қабылдайды, ал бельтингтен жасалған қаңқамен өте кең таспалар үшін және синтетикалық қаңқамен таспалар үшін 36º қабылдайды. Ені 2 м артық таспалар үшін шеткі аунақшалардың еңіс бұрышы 54º төрт-бес аунақшалардан тұратын науашалы аунақ тіреулерін пайдаланады, бұл конвейер өнімділігінің жоғарлауын және таспаны дәл орталақтандыруды қамтамасыз етеді.

Сурет ХХVІІІ-2. Таспалы  конвейердің көлденең қимасы:

а – жалпы; б – жүктеу орнында; 1 – таспа; 2 – науашалы аунақтіреуіш;

3 – рама; 4 – төменгі  аунақша; 5 – кронштейн; 6 – қорғау  парағы; 7 – бүйір; 

8 – тығыздама

Типтелген аунақшалардың  диаметрі таспа енінен және тасымалданатын материалынан тәуелді 83 мм-ден 194 мм-ге дейін тербеледі, аунақшалардың ұсынылатын диаметрлері ХХVІІІ-2 кестеде келтірілген.

Кесте ХХVІІІ-2

Аунақшалардың ұсынылатын диаметрлері, мм

Аунақшалар диаметрін  арттыруымен таспа қозғалысына  кедергі төмендейді, бірақ аунақшалардың салмағы мен бағасы өседі.

Аунақшалар болат құбырдан жасалады. Жұмыс тармағындағы аунақшалар арасындағы қашықтық 800 ден 1200 мм-ге дейін  тербеледі, бос тармақта – таспа  енінен және тасымалданатын материалдың  физикалық қасиеттерінен тәуелді 2400 мм-ден 3000 мм-ге дейін. Әрбір аунақшаны әдетте екі шарикмойынтіректерінде орнатады. Мойынтыректердің қымталуы лабиринттік тығыздаумен (өтпелі өстер кезінде) немесе қақпақтармен (жартыөстері бар конструкцияларда) жасалады.

Аса ауыр конвейерлердің аунақшаларын олардың салмағын күрт төмендету үшін жарты өстерде жасайды. Аунақшаларды 6-8 ай өткен соң майлайды. Лабиринт бөлшектерін мұқият дайындаған кезде және конвейерді дұрыс қамтамасыз еткен кезде осы конвейерлердегі майлау мерзімін мойынтіректерді қоспай және тазалаусыз екі жылға дейін келтіру мүмкін деп саналады.

Соққыларды, түрткілерді  жеңілдету үшін және осымен байланысты аунақшалардың ұзақмерзімділігін  жоғарлату үшін серпімді аспалы (гүл  тізбекті) аунақша тіреуіштері пайдаланылады.  Оларды конвейер рамасында немесе бойылық арқандарына асып қояды. Осы тіреулердің иілісті білікте немесе өстерде айналатын, гарфиттелген найлон ішпектерінде (майлауды қажет етпейтін) пластамассалардан жасалған дисклері болады.

Таспалы конвейерлердің жетегі бәсеңдеткіш электрқозғалтқышынан және атанақтан құрастырылады. Ауыр конвейерлердің екі жетегі болады. атанақтар басым пісірмелі цилиндрлі болып жасалады. Пайдалану тәжірибесі құйылған дөңес атанақтарын пайдалану мақсатқа сай келетінін көрсетті – дөңестік таспа барысын центрлеуді қамтамасыз етпейді. Тарту күшінің шамасы, атанақпен таспаға берілетін, таспаны кермелеу шамасынан, онымен атанақты қапсыру бұрышынан және ілінісу коэффициентінен тәуелді болады.таспаның қалыпты жұмысы үшін (атанақ бойынша сырғанамаған кезде) келесі теңсіздік талап етіледі:

       (ХХVІІІ-1)

мұнда және - атанақтан мінетін және түсетін таспа тармағының тартылуы;

μ – ілінісу коэффициенті 0,25-0,35 тең және таспа типі мен жетекті атанақтың жазықтығынан тәуелді болатын;

α – қапсыру бұрышы;

е – натурал логарифмнің  негізі

Тарту күші келесі формуладан анықталатын болады

      (ХХVІІІ-2)

Ең үлкен тарту күші

      (ХХVІІІ-3)

 шамасы таспалы конвейер  жетегінің тартылу қабілетін  сипаттайтын, тартылу факторы  деп аталынады.

Тартылу күшін арттыру үшін ілінісу  коэффициентін жоғарлату қажетті, бұл атанақ бетін фрикциондық  материалдармен (тегіс резеңкемен, резеңкеленген таспамен) әсіресе кедір-бұдырлы (шеврон түрі бойынша) резеңке таспасымен қаптаумен алынады. Науашалардың осындай орналасуы одан басқа, таспаның жақсы центрленуін қамтамасыз етеді. Ауыр конвейерлерді жобалаған кезде атанақ және таспа арасындағы ілінісу коэффициентін 0,25 тең деп қабылдайды, резеңкелі футерлеу кезінде – 0,35 дейін. Дәл осы мақсат үшін екі атанақты жетектерді пайдаланады. Екінші атанақты таспа атанақпен жұмыс істемейтін жағымен жанасқандай етіп орналастырады. Кері жағдайда таспада қалған қатты құмтүрпілі бөлшектердің енуінен таспа мерзімнен бұрын тозатын болады және ылғалды мен жабысқақ материалдарды тасымалдаған кезде ілінісу төмендейді. Екіатанақты жетектің жалпы кемшілігі – таспаның қызмет мерзімін төмендететін, таспаның қосымша иілісі.

Үлкен конвейерді жіберген кезде екпін кезеңін ұзарту үшін (таспаға және жетекті механизмге динамикалық жұктеменің әсерін төмендету үшін) қозғалтқыш білігін және бәсеңдеткішті сырғанау жалғастырғышпен  қосады: фрикционды, гидравликалық және электрмагнитті. Бәсеңдеткіштің шығу білігі және атанақ білігін әдетте тісті жалғастырғыштармен жалғайды.

Таспаның жүктелген тармағының еркін төмен қарай түсуінің алдын  алу үшін көлбеу конвейерлерде қырылдақ немесе электр магнитті тежеуіштерін орнатады.

Таспалы конвейерлердегі кермеле құрылғылары бұрамдық, жүкшығырлы және жүкті болады. Бұрамдық құрылғыларын тек қысқа конвейерлерде пайдаланады, өйткені олар кіші қадамд болады және жүйелілі қолмен реттеуді талап етеді. Жүкшығрлы құрылғылары қозғалтқыштан әрекет етеді, кермелеудің үлкен күшін және үлкен барысын жібереді. Оларды пайдалану саласы – мықты конвейерлер. Жүк құрылғылары үнемі таспаның қажетті тартылуын қамтамасыз етеді. Олардың кемшіліктері: жүкті орналастыру үшін қажетті, баспананың жоғары биіктігін талап ететтін, үлкен салмақ пен габариттер.

Сусымалы материалдармен жұмыс  істейтін конвейер таспа ортасы бойынша  бірқалыпты жүктелуі тиіс. Жүктеу тартпалары (ХХVІІІ-2, б суретке қара) материалдың  легін таспаға дұрыс қалыптастыру және бағыттау үшін қызмет етеді. Бүйірлер арасындағы тартпа енін таспа енінен 0,5-0,65 тең деп қабылдайды (кең таспалар үшін кіші мағыналар). Резеңкелі қаптаманың ең үлкен тозуы жүктеу түзілімінде болады, ең бастысы материал кесектерінің таспаға қатысты олардың тең емес қозғалу жылдамдықтары кезінде сырғанау салдарынан болады. Сондықтан жүктеу воронканың тартпамен еңіс бұрышын, биіктігін және мүшеленуін дұрыс таңдап, жылдамдықтардағы айырмашылықты төмендетуге тырысады. Воронканың артқы қабырғасын тасымалданатын материалдың ылғалдылығынан, жабысқақтығнан және ірілігінен тәуелді горизонтқа 40°-тан 65°-қа дейін бұрышпен орнатады.

Каскадты воронкаларды бір немесе бірнеше айырыммен (сөрелермен) пайдалану  кесектердің түсу жылдамдығын төмендетуге  және тасымалданатын материалмен қабырғаларды өздік футерлеу нәтижесінде тозудан воронкаларды қорғауға мүмкіндік береді. Осыған орай, таспаны жүктеу орнында оны серіппелуге жүгінеді: жұмыс бетіндегі терең сақиналы науашалармен резеңкелі аунақшаларды орнатады; аунақшалар тобын серіппелермен серіппелейді; ірі кесекті материалдарды тасымалдағанда ұсақ автомашиналарн пайдаланады (ішіндегі артық қысым 2-3 ат).

Таспа және жүктеу тартпаның бүйірлері  арасындағы ең мінсіз тығыздауыштарды  техникалық резеңкеден жасайды –  конвейерлі таспадан тығыздауыштар  саңылауға тығыздауыштар төсемшелері арасында өтетін, материалдың құмтүрпілі бөлшектермен таспа қаптамасының тозуын жылдамдатады. Тығыздауыштарды таспаның бүйір бетіне перпендикуляр орнатады (ХХVІІІ-2, б суретке қара) және түсірмелі жылдам бұрандалатын қыспақтармен қысылады.

Сурет ХХVІІІ-3. Таспалы конвейердің өнімділігін есептеуге сызба: а – тегіс таспамен; б – науашалы таспамен