Вибрационные машины получают всё более широкое применение в самых разнообразных отраслях промышленности. Расширяется область применения зарекомендовавших себя ранее вибромашин, вновь создают вибромашины, для осуществления новых операций. Это обусловлено конструктивной простотой вибромашин во многих случаях более высокой, чем у обычных машин, технологической эффективностью. Применение вибрационной техники в промышленности в ряде случаев позволяют коренным образом усовершенствовать технические процессы.
Грохочение — это процесс разделения исходной массы по крупности на плоских или криволинейных просеивающих поверхностях, выполняемых машинами (грохотами), в которых сортируемый материал пропускают через колосниковые решетки для сита с отверстиями заданного размера и формы. Число получаемых фракций материала определяется числом сит в грохоте, а крупность фракций — размерами отверстий в этих ситах (решетах). При этом материал, прошедший и не прошедший через сито, называют соответственно верхним и нижним классом. Эффективность грохочения определяется как отношение (в процентах) массы зерен, прошедших через сито, к количеству материала такой же крупности, содержащегося в исходном материале.
Из всех известных грохотов наиболее распространенным являются вибрационные грохоты [1]. Данные типы грохотов применяются в линии производства обесфторенного кормового фосфата (рис.1). Монокальцийфосфат — Ca(Н2РО4)2 — обесфторенный кормовой фосфат, используемый в качестве пищевой добавки в рацион животных и птицы. Монокальцийфосфат восполняет нехватку минеральных веществ (фосфора и кальция) у скота. Обеспечивает необходимый обмен веществ в организме животного, укрепляя его иммунную и репродуктивную системы.
Сельскохозяйственные животные и домашняя птица, как правило, недополучают фосфор. Содержание фосфора в растительных кормах достигает всего 30 % от потребности, но даже это количество усваивается лишь наполовину, поскольку организмы растений и животных требуют различных форм фосфора.
Использование корма, в состав которого входит монокальцийфосфат, в итоге приносит наибольшую биологическую, энергетическую и экономическую выгоду.
Рис.1. Схема производства обесфторенного кормового фосфата: 1 — шахтная печь; 2 — желоб для охлаждения расплава водой; 3 — склад охлажденного продукта; 4 — вибрационный грохот; 5 — барабанная сушилка; 6 — молотковая дробилка; 7 — пылеуловитель; 8 — абсорбционная башня для улавливания фтора
На основании изученных конструкций грохотов и характера перемещения материала по ситу грохота нами предлагается оптимизация процесса, увеличивающая эффективность грохочения за счет вызывания явления сегрегации на поверхности сита. Сегрегация — это процесс образования неоднородности смеси полифракционного сыпучего материала, вызываемой вибрацией, за счет разного удельного веса каждой фракции. Таким образом, мелкая фракция, имеющая больший удельный вес по отношению к крупной, перемещается в нижний слой, тем самым вытесняя более крупную фракцию, имеющую по отношению к мелкой меньший удельный вес.
На рисунке 2 изображена конструкция грохота с повышенной эффективностью грохочения за счет силиконовых перегородок, установленных на поверхности сита, перпендикулярно потоку движения материала.
Рис.2. Вибрационный грохот состоит из: 1- вибровозбудитель; 2 — сито; 3 — силиконовые перегородки; 4 — подводящий канал; 5 — отводящий канал
На вибрационный грохот по подводящему каналу 4 подается сухой, сыпучий материал. Под действием вибрации, вызванной вибровозбудетелем 1, материал грохочется, перемещаясь к отводящему каналу 5. Силиконовые перегородки 3 создают препятствие для прохождения материала, вызывая тем самым сегрегацию. Мелкая фракция, обладающая большей насыпной плотностью по отношения к крупной, оседает вниз, пролетает через ячейки сетки. Более крупная фракция, с непросеянными мелкими частицами, пересыпается через силиконовую перегородку и проходит по сетке до тех пор, пока не дойдет до следующей перегородки и затем процесс повторяется. Пройдя все перегородки материал по отводящему каналу 5 отводится из зоны грохочения. Надсеточный материал содержит в себе намного меньше мелкой фракции, чем при грохочении без силиконовых перегородок, что говорит о повышении эффективности работы вибрационного грохота.
Данная конструкция грохота позволяет избегать повторного грохочения, надсеточный материал поступает в рецикл технологической линии без мелкой фракции, что позволяет достигнуть безотходное и энергоэффективное производство обесфторенного кормового фосфата, уменьшая себестоимость готового продукта и возможность занимать достойное конкурентное положение на рынке.
Литература:
- Вайсберг Л. А. Проектирование и расчет вибрационных грохотов. М.: Недра, 1986.- 143с.
