Вібраційний живильник — перша машина дробильно-сортувального комплексу: він забирає гірську масу з приймального бункера і подає її в дробарку первинного дроблення керованим, рівномірним потоком. Constmach виготовляє вібраційні колосникові живильники серії CPG у чотирьох моделях — від CPG-09 продуктивністю 80-100 t/h до CPG-13 продуктивністю 350-500 t/h — з об’ємом бункера зазвичай 8, 10 або 15 m³ і вбудованою колосниковою секцією, крізь яку дрібні фракції проходять повз дробарку.
Що таке вібраційний живильник
Вібраційний живильник установлюють безпосередньо під приймальним бункером на початку дробильної лінії. Його завдання просто сформулювати й важче виконати як слід: прийняти все, що ківш навантажувача або самоскид скидає в бункер, і передати це в дробарку первинного дроблення зі сталою, регульованою швидкістю. Вібраційні колосникові живильники Constmach серії CPG поєднують дві функції в одному корпусі. Подавальна секція просуває матеріал уперед під дією керованої вібрації; колосникова секція, зібрана з розставлених із зазором балок біля розвантажувального кінця, відсіює дрібні фракції та підрешітний матеріал ще до того, як вони потраплять у дробарку.
Слово «колосники» позначає саме ці масивні паралельні балки. Зазори між ними підбирають під ваше завдання. Усе, що менше за зазор, провалюється вниз і повністю оминає дробарку первинного дроблення. Усе більше рухається далі — до щік або ротора дробарки. Саме цей розподіл є суттю конструкції, і він змінює економіку всієї лінії.
Як працює вібраційний живильник
Матеріал потрапляє в бункер зверху. Корпус живильника, установлений на пружинах, приводиться в керовані коливання або парою дебалансних вібродвигунів, або віброзбудником на валу. Ці коливання переміщують камінь уперед короткими повторюваними стрибками вздовж лотка живильника. Регулюючи привід, оператор задає швидкість просування матеріалу, а отже, і кількість тонн на годину, що надходить у дробарку.
Просуваючись лотком, шар матеріалу доходить до колосників біля розвантажувальної кромки. Триваюча вібрація вивільняє дрібні фракції та підрешітний матеріал, які провалюються крізь зазори між колосниками в жолоб унизу. Затриманий надрешітний матеріал сходить із кінця лотка й потрапляє в завантажувальний отвір дробарки. Оскільки швидкість подачі задається на приводі, дробарка отримує рівномірний, передбачуваний потік, а не порції та паузи, які виникають при прямому скиданні.
Механіка процесу варта уважнішого погляду. Два дебалансні двигуни обертаються в протилежних напрямках, і їхні ексцентрикові вантажі взаємно гасять бічні зусилля, водночас підсилюючи зусилля вздовж напрямку руху. Наслідком є прямолінійний кидок, спрямований під кутом до лотка, який трохи піднімає кожен шматок і переміщує його вперед, перш ніж той знову опуститься. Амплітуда та частота разом визначають, наскільки енергійно просувається шар. Більша амплітуда за нижчої частоти підходить для великошматкового, брилястого матеріалу; менша амплітуда за вищої частоти — для дрібнішого, сипкого. Нахил лотка додає до цього силу тяжіння, тому більшість живильників установлюють із невеликим ухилом у бік дробарки.
Чому ця машина важлива в лінії
Навантажувачі та самоскиди розвантажуються поштовхами. Ківш каменю прибуває одразу, потім хвилина тиші, потім наступний ківш. Дробарка первинного дроблення, яку живлять безпосередньо за такою схемою, то голодує, то захлинається. Вібраційний живильник розділяє розвантаження і приймання дробарки. Бункер поглинає піковий наплив; живильник вибирає його зі сталою швидкістю.
Це розділення дає два ефекти. Воно запобігає ударному перевантаженню, коли раптова маса каменю перевантажує дробарку і спричиняє її зупинку чи спрацювання захисту. І воно запобігає раптовим викидам, коли порція дрібняку та каменю проскакує наскрізь і перевантажує конвеєр або грохот далі по лінії. Правильно налаштований живильник забезпечує дробарці рівний «раціон» і захищає кожну машину після неї.
Колосниковий обхід і чому він заощаджує гроші
Вбудована колосникова решітка — це те, чим Constmach CPG відпрацьовує свою вартість. Рядова гірська маса кар’єру завжди містить частку матеріалу, який уже дрібніший за розмір вихідної щілини дробарки. Пропускати цю частку крізь дробарку — марна робота. Вона витрачає дробильну потужність і прискорює знос щік, футерування чи бил, зовсім не змінюючи продукт.
Колосники відводять цей дрібняк повз дробарку. Відсіяні дрібні фракції потрапляють на грохот або одразу в штабель — залежно від вашої схеми. Дробарка ж працює лише з великими фракціями, що справді потребують подрібнення. Наслідок — більша фактична продуктивність тієї самої дробарки, менша витрата швидкозношуваних деталей і нижчі витрати енергії на тонну. На забрудненому або насиченому дрібняком матеріалі економія суттєва.
Варто підкріпити це числами. Припустимо, рядова гірська маса надходить із продуктивністю 300 t/h, а ситовий аналіз показує, що 20 відсотків її вже дрібніші за розмір вихідної щілини дробарки 100 mm. Без колосникової решітки всі 300 t/h проходять крізь щоки, але 60 t/h із них не виконують жодної корисної роботи з дроблення. Вони все одно труться об футерування, все одно споживають енергію, все одно займають камеру, потрібну великим фракціям. Відведіть ці 60 t/h повз дробарку через колосники — і дробарка працюватиме лише з 240 t/h, які справді потребують подрібнення. Та сама машина тепер має запас продуктивності, футерування служить довше, бо крізь нього протягується менше абразивного дрібняку, а витрата кіловат-годин на тонну готового продукту знижується. За рік роботи у дві зміни різниця лише у витратах на футерування та електроенергію зазвичай багаторазово окупає колосникову секцію.
Модельний ряд Constmach CPG
Constmach пропонує чотири моделі вібраційних колосникових живильників CPG, підібрані під дробарку первинного дроблення, що стоїть за ними. Найменша підходить для однієї щокової дробарки початкового рівня; найбільша розрахована на найпотужніші стаціонарні дробильні станції. Об’єм бункера зазвичай становить 8, 10 або 15 m³ залежно від моделі та комплектації.
| Модель | Корпус (mm) | Продуктивність (t/h) | Привід |
|---|
| CPG-09 | 2 500 x 520 | 80-100 | Дебалансні вібродвигуни або віброзбудник |
| CPG-10 | 3 000 x 850 | 150-200 | Дебалансні вібродвигуни або віброзбудник |
| CPG-11 | 4 600 x 1 100 | 200-300 | Дебалансні вібродвигуни або віброзбудник |
| CPG-13 | 4 880 x 1 370 | 350-500 | Дебалансні вібродвигуни або віброзбудник |
CPG-09 — базова модель, підібрана до однієї щокової дробарки первинного дроблення. CPG-10 і CPG-11 охоплюють станції середнього класу, які експлуатує більшість кар’єрів. CPG-13 із корпусом 4 880 x 1 370 mm і продуктивністю 350-500 t/h живить найбільші станції. Правильний вибір визначає апетит дробарки первинного дроблення, а не сам живильник.
Якщо читати таблицю, два розміри розповідають майже все. Ширина корпусу задає ширину потоку матеріалу, який отримує дробарка, і має відповідати найбільшому шматку, що його приймає первинна дробарка: широку щокову дробарку, яку живить вузький живильник, чекають зависання та проривання матеріалу каналами. Довжина корпусу задає площу шару, на якій колосники виконують свою відсівну роботу, тож довші корпуси CPG-11 і CPG-13 дають дрібним фракціям більше часу і більшу відкриту площу, щоб провалитися, перш ніж великі фракції дійдуть до кромки. Діапазони продуктивності навмисно перекриваються на межах, а це означає, що завдання, яке припадає на межу між двома моделями, часто можна закрити будь-якою з них, а остаточне рішення залежить від крупності шматка, об’єму бункера та вже обраної дробарки.
Привід: дебалансні двигуни або віброзбудник
Доступні два варіанти приводу. Дебалансні вібродвигуни встановлюють парами безпосередньо на корпусі живильника; їхні обертові ексцентрикові вантажі створюють кидок, а синхронізація двигунів дає прямолінійний рух, який просуває камінь уперед. Такий варіант компактний і не потребує зовнішнього редуктора.
Привід із віброзбудником використовує встановлений на валу вібраційний вузол, який приводиться окремим двигуном через паси. Віброзбудники зазвичай обирають для більших живильників високої продуктивності, де діють значніші зусилля. Обидва варіанти забезпечують керовану, регульовану подачу, потрібну дробарці; вибір залежить від моделі та умов роботи.
Між ними є практичний компроміс. Дебалансні двигуни означають менше вузлів на машині й зводять обслуговування до змащування та періодичної заміни двигуна, що влаштовує тих, хто хоче максимально простий привід. Віброзбудник відокремлює вузол, який створює вібрацію, від приводного двигуна, тож сам двигун розташований осторонь від найсильнішого струшування, а важке навантаження сприймають спеціальні підшипники віброзбудника. На найбільших станціях, де зусилля, потрібні для переміщення 500 t/h, чималі, саме таке розділення подовжує ресурс вузлів і зазвичай є причиною вибору віброзбудника. Жоден із варіантів не змінює того, як оператор працює з машиною щодня.
Якість виготовлення та захист від зносу
Лоток живильника приймає повний удар кожного завантаженого ковша, скинутого з висоти. Constmach виготовляє корпус як масивну зварну сталеву конструкцію і захищає зони інтенсивного зносу змінними футерувальними плитами, тож абразивне навантаження припадає на деталі, які можна замінити, а не на саму конструкцію. Колосники мають масивний переріз і є змінними, адже вони сприймають і навантаження, і постійне стирання дрібними фракціями, що проходять між ними.
Пружинні опори ізолюють вібрацію від опорних металоконструкцій і фундаменту. Ця ізоляція важлива: вона утримує енергію в лотку живильника, де та виконує корисну роботу, і не дає конструкції навколо живильника розхитатися. Усе виготовляється на власному виробництві, що забезпечує стабільну якість збирання і просте постачання запасних частин.
Місце в дробильно-сортувальному комплексі
Вібраційний живильник — перша машина лінії, без винятків. Потік матеріалу проходить бункер, живильник, дробарку первинного дроблення, а далі конвеєри та грохоти. Ніщо не потрапляє в дробарку інакше, ніж через живильник, і саме тому він задає ритм усій лінії.
У стаціонарному дробильно-сортувальному комплексі живильник кріплять під нерухомим бункером на власному фундаменті. У мобільному комплексі його вбудовують у шасі перед щоковою дробаркою первинного дроблення. В обох випадках темп задає живильник. Якщо він замалий, дробарка голодує і вся станція не виходить на показники. Якщо його підібрано правильно, дробарка працює повно й рівно.
Потік відсіяних дрібних фракцій також є частиною цієї схеми, і його варто планувати, а не залишати наостанок. З колосникового жолоба дрібняк може подаватися на окремий обвідний конвеєр, що відвозить його у власний штабель, або приєднуватися до розвантаження дробарки на збірному конвеєрі, який живить грохот далі по лінії. Перший варіант дає чистий дрібний продукт, готовий до продажу чи використання; другий змішує все для подальшого грохочення. У будь-якому разі конвеєр, що несе обвідний потік, має бути розрахований на ту кількість дрібняку, яку очікувано відсіють колосники, адже на насиченому дрібняком матеріалі цей потік може становити велику частку загального. Узгодження живильника, його обвідного конвеєра, головного продуктового конвеєра і першого грохота так, щоб жоден із них не став вузьким місцем, і робить роботу голови комплексу рівною.
Продуктивність і підбір
Продуктивність живильника має із запасом перевищувати приймальну здатність дробарки первинного дроблення, і ніколи навпаки. Завдання живильника — тримати дробарку завантаженою, тож він має бути здатен подавати щонайменше стільки, скільки дробарка може прийняти, із запасом на пікові надходження. Модельний ряд Constmach піднімається від 80-100 t/h у CPG-09 до 350-500 t/h у CPG-13 відповідно до дробарки, що стоїть за ним.
На фактичне значення впливає кілька чинників. Щільність матеріалу, частка дрібних фракцій, які відсіються крізь колосники, крупність шматка та вологість — усе це позначається на роботі конкретного корпусу. Довжина й ширина корпусу задають площу шару, а отже, і максимальний потік. Наведені діапазони передбачають типову тверду гірську породу; дуже дрібний, вологий або липкий матеріал поводиться інакше, і це варто обговорити під час підбору.
Короткий приклад показує, як усе складається. Припустимо, кар’єр експлуатує щокову дробарку первинного дроблення, розраховану на приймання 250 t/h граніту за обраного налаштування, а матеріал містить приблизно 15 відсотків дрібних фракцій. Живильник має подавати всі 250 t/h великих фракцій, які прийме щокова дробарка, плюс ті 15 відсотків, що їх відсіють колосники, тож загальна кількість матеріалу, який перетинає лоток, наближається до 290 t/h. Додайте запас, щоб потужний наплив від швидкого циклу навантаження не залишав щокову дробарку без матеріалу навіть на мить, — і завдання впевнено потрапляє в діапазон CPG-11, а не CPG-10. Об’єм бункера далі випливає зі схеми завантаження: якщо один великий ківш навантажувача прибуває кожні сорок секунд, потрібен такий буфер, щоб живильник ніколи не спорожнював бункер між скиданнями. Щільність тут також має значення, адже щільніша порода заповнює ту саму площу лотка більшою кількістю тонн, схиляючи вибір до більшої моделі.
Матеріали та застосування
Живильники Constmach CPG працюють із рядовими матеріалами кар’єрів і гірничих підприємств. Типові варіанти матеріалу:
- Тверді породи: граніт, базальт і габро
- Вапняк і доломіт
- Річковий гравій і рядова гірська маса кар’єру
- Матеріали вторинної переробки та будівельні відходи, якщо крупність і забрудненість це дозволяють
Кінцева продукція живить звичні ринки нерудних будівельних матеріалів: основи доріг, залізничний баласт і фракційований щебінь для бетону та асфальту. Колосникова секція найцінніша на матеріалах із високою часткою природних дрібних фракцій, де відведення цієї частки вивільняє реальну дробильну потужність. Абразивні матеріали швидше зношують лоток і колосники — саме тому ці деталі є змінними.
Економіка зносу за весь строк служби живильника
Знос варто розглядати як поточну витрату, а не як разову подію. У живильника лише дві справжні групи витратних деталей: футерувальні плити лотка і колосники. І ті, й інші кріпляться болтами, і ті, й інші розраховані на заміну, і зношуються обидві групи зі швидкістю, яку задає матеріал. На м’якому вапняку вони служать довго; на твердому, гострокутному граніті чи базальті — швидше. Оскільки деталі змінні, витрати передбачувані, і кар’єр може планувати бюджет на футерувальні плити та колосники так само, як планує його на футерування дробарки.
Колосникова решітка змінює арифметику зносу всієї лінії, а не лише живильника. Утримуючи абразивний дрібняк поза дробаркою, вона сповільнює знос значно дорожчого футерування дробарки чи бил. Комплект колосників дешевий порівняно з комплектом щокових плит, тож кожна тонна дрібняку, відведена на живильнику, — це тонна, яка не шкребе дробарку. Огляд колосників і футерувальних плит за регламентом, замовлення заміни до відмови деталі та планова, а не аварійна заміна елементів інтенсивного зносу — усе це утримує витрати на сталому рівні, а лінію в роботі. Економічно вигідніше замінити зношений колосник трохи раніше, ніж чекати, поки зазори розкриються настільки, що дрібняк перестане чисто провалюватися і почне знову навантажувати дробарку.
Технічне обслуговування та швидкозношувані деталі
Вібраційний живильник простий механічно, і більша частина його обслуговування — рутина. Регулярні роботи очевидні:
- Оглядати та замінювати футерувальні плити лотка в міру їх стоншення від абразивного зносу
- Замінювати колосники, коли зазори між ними розкриваються понад цільовий розмір
- Перевіряти пружини на тріщини й просідання та замінювати їх комплектом
- Обслуговувати привід: змащувати й оглядати вібродвигуни або перевіряти підшипники віброзбудника та натяг пасів
- Контролювати й затягувати всі кріпильні елементи конструкції та приводу, адже постійна вібрація послаблює болти
Кріплення заслуговують на окрему згадку. Вібрація з часом послаблює болти, а розхитане кріплення приводу чи двигуна виходить з ладу швидко і гучно. Короткий обхід машини на початку кожної зміни виявляє більшість проблем, перш ніж вони зупинять лінію.
Поради з експлуатації для стабільної роботи голови комплексу
Кілька звичок допомагають живильнику працювати якнайкраще. Задавайте таку швидкість подачі, щоб камера дробарки була заповнена, але не переповнена: дробарка, що працює на сталому, майже повному рівні, дає найкращий продукт і споживає найрівнішу потужність. Стежте за схемою завантаження і просіть операторів розподіляти скидання по всій площі бункера, а не висипати кожен ківш в одну точку, бо нерівномірне завантаження обертається нерівномірним зносом лотка. Слухайте машину: зміна тону вібрації часто сигналізує про болт, що послабився, чи про пружину, яка втомилася, ще до появи видимих ознак. Тримайте колосники вільними від заклиненого каміння та глини, які можуть забити зазори, особливо на вологому чи липкому матеріалі, адже забита колосникова решітка припиняє відводити дрібняк і непомітно повертає його в дробарку. І не піддавайтеся спокусі гнатися за тоннажем, форсуючи живильник понад його режим: приріст виробітку невеликий, а ціна в ресурсі вузлів — ні. Невелика, але постійна увага до живильника окупається по всій лінії.
Типові помилки, яких варто уникати
Найчастіша помилка — занизька продуктивність живильника відносно дробарки. Живильник, який не здатен тримати дробарку заповненою, обмежує виробіток усієї станції, і жодний запас продуктивності дробарки цього не компенсує. Спершу підберіть живильник до дробарки.
Друга помилка — неправильний зазор між колосниками. Зробіть зазор надто вузьким — і матеріал, який мав би оминути дробарку, піде крізь неї, марнуючи потужність. Зробіть його надто широким — і матеріал, який дробарка мала б подрібнити, провалиться необробленим. Зазор потрібно обирати під ваш матеріал і ваш розмір вихідної щілини.
Серед інших повторюваних проблем — форсування приводу в надії на більший тоннаж, що лише скорочує ресурс вузлів, і нехтування перевіркою болтів, поки щось не розхитається. Жодної з цих помилок не важко уникнути; усі вони поширені.
Як обрати правильний вібраційний живильник
Почніть із дробарки первинного дроблення. Потрібна їй приймальна здатність задає мінімальну продуктивність живильника, і живильник має перевищувати це значення із запасом на пікові надходження. Далі опрацюйте практичні змінні: матеріал і його щільність, очікувану частку дрібних фракцій для відведення, крупність шматка, об’єм бункера, потрібний для згладжування вашого циклу завантаження, і те, стаціонарна станція чи мобільна.
CPG-09 працює в парі з однією щоковою дробаркою первинного дроблення початкового рівня. CPG-10 і CPG-11 закривають більшість кар’єрних станцій середнього класу. CPG-13 розрахований на найбільші установки. Інженери із застосування Constmach підбирають живильник, задають зазор колосників і обирають привід під ваш реальний матеріал і цільовий виробіток, тож перша машина вашої лінії буде узгоджена з усім, що йде після неї.
