Конусная дробилка представляет собой высокопроизводительную машину непрерывного действия, предназначенную для измельчения твердых горных пород методом раздавливания. В отличие от щековых дробилок с циклическим принципом работы, конусное оборудование обеспечивает непрерывный процесс дробления между двумя коническими поверхностями, что значительно повышает производительность и качество получаемого щебня.
Что такое конусная дробилка
Конусная дробилка является специализированным устройством для механического измельчения твердых материалов в камере дробления, образованной двумя металлическими конусами. Внутренний подвижный конус совершает гирационное движение внутри неподвижной конусообразной чаши, создавая переменный зазор для дробления материала.
Основное преимущество конусных дробилок заключается в непрерывности процесса измельчения без холостого хода. Материал постоянно поступает в рабочую зону, измельчается и под действием силы тяжести перемещается вниз через выходную щель. Это обеспечивает высокую производительность и стабильное качество конечного продукта.
Принцип работы конусной дробилки
Принцип работы конусной дробилки основан на раздавливании материала между двумя коническими поверхностями при их сближении и удалении. Подвижный дробящий конус жестко закреплен на валу, нижний конец которого вставлен в эксцентриковую втулку. При вращении втулки ось вала описывает коническую поверхность, создавая угол прецессии между осью конуса и осью дробилки.
Технология дробления в конусной камере
Во время работы образующие поверхности подвижного конуса поочередно приближаются к неподвижному конусу и отдаляются от него. Подвижный конус как бы перекатывается по внутренней поверхности неподвижной чаши через слой материала. Благодаря этому обеспечивается непрерывное дробление горной породы по всей окружности камеры.
Материал загружается в верхнюю часть камеры дробления и под воздействием собственного веса постепенно опускается вниз. При этом происходит многократное раздавливание кусков между сближающимися конусами. Мелкие фракции, достигшие необходимого размера, проходят через выходную щель, а более крупные продолжают измельчаться в рабочей зоне.
Типы конусных дробилок
Конусные дробилки классифицируются по назначению и крупности получаемого продукта на три основные группы. Каждый тип имеет специфическую конструкцию камеры дробления и предназначен для определенной стадии измельчения.
Дробилки крупного дробления (ККД)
Конусные дробилки крупного дробления характеризуются шириной приемного и выходного отверстий. В маркировке ККД-1500/300 первая цифра указывает ширину приемного отверстия 1500 мм, вторая — ширину выходной щели 300 мм. Эти машины принимают куски горной породы размером от 400 до 1200 мм и обеспечивают производительность до 2300 кубометров в час.
У дробилок крупного дробления неподвижная чаша установлена вершиной вниз, а дробящий конус имеет крутую форму с углом при вершине около 20 градусов. Степень дробления в таких машинах составляет от 3 до 6. Они применяются на первой стадии измельчения для переработки крупногабаритного сырья.
Дробилки среднего дробления (КСД)
Конусная дробилка среднего дробления имеет характерную особенность — диаметр основания подвижного конуса указывается в маркировке. Например, КСД-2200 означает диаметр дробящего конуса 2200 мм. Размер основания варьируется от 600 до 2200 мм в зависимости от модели.
Машины КСД перерабатывают куски диаметром от 60 до 300 мм, выдавая на выходе фракции размером 12-60 мм. Для обеспечения равномерного зернового состава продукции камера дробления имеет две рабочие зоны: верхнюю сужающуюся для основного дробления и нижнюю параллельную для додрабливания крупных кусков. Дробилки выпускаются в исполнении грубого и тонкого дробления.
Дробилки мелкого дробления (КМД)
Конусные дробилки мелкого дробления предназначены для переработки материала диаметром от 35 до 100 мм с получением мелких фракций 3-15 мм. По конструкции машины КМД аналогичны дробилкам среднего дробления, но отличаются формой камеры и соотношением размеров конусов.
У дробилок мелкого дробления образующая внешнего конуса прямая, а параллельная зона значительно длиннее. Высота подвижного конуса меньше, чем у КСД. Это позволяет материалу неоднократно подвергаться сжатию при движении по параллельной зоне до достижения размера выходной щели. Производительность таких установок зависит от типа перерабатываемой породы и конфигурации камеры дробления.
| Тип дробилки | Размер загружаемого материала | Размер готового продукта | Типичная степень дробления |
|---|---|---|---|
| ККД (крупное дробление) | 400-1200 мм | 75-300 мм | 3-6 |
| КСД (среднее дробление) | 60-300 мм | 12-60 мм | 4-6 |
| КМД (мелкое дробление) | 35-100 мм | 3-15 мм | 5-7 |
Степень дробления и замкнутый цикл
Степень дробления представляет собой отношение размера исходных кусков к размеру получаемого продукта. Для традиционных конусных дробилок этот показатель составляет от 3 до 7 в зависимости от типа машины и конструкции камеры дробления. Современные конусные дробилки с инерционным приводом и дебалансными вибраторами могут достигать степени дробления до 20, что значительно сокращает количество стадий измельчения в технологической линии.
Работа в замкнутом цикле с грохотом
Замкнутый цикл дробления предусматривает использование грохота для классификации продукта после дробилки. Крупные фракции, не прошедшие через сита грохота, возвращаются обратно в дробилку для повторного измельчения. Это позволяет получать более однородный продукт заданной фракции и повышать эффективность технологического процесса.
При работе в открытом цикле материал проходит через дробилку однократно без возврата крупных фракций. Такая схема применяется когда не требуется строгая классификация продукта или на первых стадиях дробления. Замкнутый цикл с грохотом используется преимущественно на стадиях среднего и мелкого дробления для получения товарного щебня.
Конструктивные особенности
Современные конусные дробилки различаются по типу амортизационной системы на пружинные и гидравлические. Пружинные дробилки отличаются простотой конструкции, высокой надежностью и легкостью обслуживания. Они оснащены системой из нескольких мощных пружин, которые обеспечивают защиту от попадания недробимых предметов.
Гидравлические системы управления
Гидравлические конусные дробилки оборудованы гидроцилиндрами и аккумуляторами, обеспечивающими автоматическую защиту и дистанционное управление. При попадании недробимого предмета масло выжимается из гидроцилиндров в аккумулятор, чаша приподнимается и инородное тело выходит из камеры. После этого система автоматически возвращается в рабочее положение.
Гидравлическое управление позволяет оперативно регулировать ширину выходной щели без остановки дробилки путем изменения количества масла в гидроцилиндрах. Это особенно важно при работе с абразивными материалами, когда требуется компенсировать износ дробящих броней для поддержания стабильной фракции продукта.
Дробящие брони и защита
Рабочие поверхности внутреннего и внешнего конусов покрываются сменными броневыми плитами из марганцовистой стали. Этот материал обладает высокой прочностью и износостойкостью, что продлевает срок службы оборудования при работе с твердыми абразивными породами.
Дробящие брони подлежат периодической замене по мере износа. Современные конструкции предусматривают быструю замену изношенных элементов без полной разборки дробилки. Толщина броневых плит и профиль их рабочей поверхности подбираются в зависимости от твердости перерабатываемого материала и требуемой крупности продукта.
Применение конусных дробилок
Конусные дробилки находят широкое применение в различных отраслях промышленности благодаря высокой производительности, надежности и качеству получаемого продукта. Основные сферы использования включают горнодобывающую промышленность, производство строительных материалов и металлургию.
Горнодобывающая промышленность и карьеры
В горнодобывающей отрасли конусные дробилки используются на всех стадиях переработки рудных и нерудных полезных ископаемых. Они измельчают железные, медные, золотосодержащие руды, кварциты, базальт, гранит и другие твердые породы. Дробилки устанавливаются как на стационарных обогатительных фабриках, так и на мобильных дробильно-сортировочных комплексах непосредственно в карьерах.
Стационарное оборудование характеризуется высокой мощностью и производительностью, может работать в непрерывном режиме с переработкой тысяч тонн породы в час. Мобильные установки на гусеничном или колесном шасси обеспечивают гибкость перемещения к местам добычи и работают от дизельных генераторов или электрических сетей.
Дробильно-сортировочные комплексы (ДСК)
В составе дробильно-сортировочных комплексов конусные дробилки выполняют функцию вторичного и третичного измельчения после щековых дробилок крупного дробления. Технологическая линия включает несколько стадий дробления с промежуточным грохочением для получения товарных фракций щебня различных размеров.
Типовая схема ДСК предусматривает щековую дробилку на первой стадии для приема крупных кусков до 1500 мм, конусную дробилку среднего дробления на второй стадии и конусную дробилку мелкого дробления на третьей стадии. Между дробилками установлены вибрационные грохоты для классификации материала по фракциям.
Производство строительных материалов
Конусное дробильное оборудование активно применяется при производстве щебня для дорожного строительства, изготовления бетона и железобетонных конструкций. Важным преимуществом является получение кубовидного щебня с минимальным содержанием игольчатых и пластинчатых зерен, что повышает прочностные характеристики бетона.
В цементной промышленности конусные дробилки измельчают известняк, глинистые сланцы и другое сырье для производства клинкера. При производстве асфальтобетонных смесей конусное оборудование обеспечивает необходимую фракцию минеральных заполнителей с высокой прочностью и морозостойкостью.
Металлургия и переработка отходов
В металлургической отрасли конусные дробилки перерабатывают металлургические шлаки для последующего использования в качестве строительных материалов или возврата ценных компонентов. Установки дробят доменные и сталеплавильные шлаки, превращая отходы производства во вторичное сырье.
Перерабатывающая промышленность использует мобильные конусные дробилки для измельчения строительного мусора, демонтированного бетона и асфальта. Полученный вторичный щебень применяется при строительстве дорог, отсыпке территорий и производстве низкомарочного бетона.
Преимущества и недостатки
Основные преимущества
- Непрерывный процесс дробления без холостого хода обеспечивает высокую производительность
- Получение кубовидного щебня с содержанием до 85 процентов правильных зерен
- Возможность работы в условиях низких температур с переработкой обводненных и обледенелых пород
- Высокая степень дробления до 5-7 позволяет сократить количество стадий измельчения
- Меньший расход энергии на тонну переработанного материала по сравнению со щековыми дробилками
- Возможность запуска при загруженной камере дробления благодаря мощному приводу
- Автоматическая защита от недробимых предметов при использовании гидравлических систем
Ограничения применения
- Сложная конструкция требует квалифицированного обслуживания и дорогостоящего ремонта
- Не предназначены для переработки вязких и пластичных материалов с липкой структурой
- Ограничение по крупности загружаемого материала требует предварительного дробления
- Необходимость прочного фундамента для стационарных установок большой мощности
- Высокая стоимость запасных частей и дробящих броней из марганцовистой стали
Часто задаваемые вопросы
Конусные дробилки являются незаменимым оборудованием для современных дробильно-сортировочных комплексов и горнодобывающих предприятий. Непрерывный принцип работы, высокая производительность и качество получаемого щебня делают их предпочтительным выбором для стадий среднего и мелкого дробления.
Правильный подбор типа дробилки с учетом характеристик перерабатываемого материала, требуемой производительности и крупности конечного продукта обеспечивает эффективность технологического процесса и снижение эксплуатационных затрат. Современные гидравлические системы управления и автоматизация позволяют интегрировать конусные дробилки в высокопроизводительные комплексы с минимальным участием персонала.
Отказ от ответственности: Данная статья носит исключительно ознакомительный характер и не может служить руководством по эксплуатации оборудования. Проектирование дробильных комплексов, выбор и эксплуатация конусных дробилок должны осуществляться квалифицированными специалистами в соответствии с нормативно-технической документацией, техническими условиями производителя и правилами промышленной безопасности. Автор не несет ответственности за последствия использования информации из статьи в практической деятельности.
