ГлавнаяО компанииСтатьиСтационарный бутобой – дробление негабарита

Стационарный бутобой – дробление негабарита

При переработке горной породы возникает необходимость выбора первичной дробилки под размер максимального по крупности куска, который поступает на дробление в дробильно-сортировочную установку (ДСУ). Однако в силу финансовых возможностей пользователя и потребностей по производительности установки, получается, что использовать более крупную дробилку, которая будет избыточна по производительности, иметь большую потребляемую мощность и существенно большую стоимость, нецелесообразно, а значит дробилка будет выбрана по крупности меньше, чем возможные куски по крупности, после проводимых буро-взрывных работ. Кусок, который не может быть принят дробилкой при дроблении единичного куска или в потоке (совместное заклинивание или зависание в бункере нескольких крупных кусков, которые по отдельности могли бы пройти), называют негабаритом, т. к. он не вписывается в допустимые габаритные размеры максимального куска.

Рис. 1. Дробление в бункере гирационной дробилки.

Тогда возможны несколько путей решения этого несоответствия:

• изменение сетки бурения в сторону уменьшения кусков после взрыва;
• использование дополнительного дробления на месте добычи;
• использование дополнительного дробления на ДСУ;
• отбраковка крупных кусков при погрузке в транспорт на месте добычи.

Первый предложенный путь повышает расходы на буро-взрывные работы (как за счет больших трудозатрат на бурение, так и за расходные материалы при бурении и большем расходе взрывчатых веществ), зато не требуется вкладываться в оборудование основного дробления или дополнительного, однако может так получиться, что в каком-то месте скала разрушится не удачно и негабаритный кусок появится, в этом случае остается уповать либо на глазомер оператора экскаватора, чтобы он отбраковал негабарит (последний из предложенных вариантов), иначе ДСУ встанет, пока не будет аварийным путем устранено заклинивание такого куска в дробилке. Уже упомянутый последний путь легко реализуем: оператор довольно быстро при регулярной необходимости отбраковывать негабаритные куски наловчится это делать, и затрат этот способ не требует никаких прямых, но большой минус этого пути – это накопление непереработанного материала в месте добычи (из-за чего может формироваться отвал негабаритных кусков). Поэтому варианты с дополнительным дроблением предпочтительны. Дополнительное дробление в месте добычи означает, что при помощи металлического шара и крана (механический бутобой, устаревшая технология) или при помощи гидромолота и экскаватора (современная технология) производится разрушение единичных или накопленных за какое-то время работы кусков, минус здесь только один, что ошибка оператора на погрузке или близкие по размеру куски всё равно могут создать затор в дробилке на ДСУ, а значит самым выгодным является вариант с наличием дополнительного дробления негабарита на ДСУ, для чего используются стационарные бутобои с гидромолотом.

Рис. 2. Бутобои RK1 и RK5 на испытательной площадке.

По сути стационарный бутобой – это стрела (как у экскаватора) и гидравлический модуль, работающий от электрической сети и создающий поток гидравлической жидкости необходимый для функционирования стрелы и гидромолота. Размер стрел в силу геометрических особенностей места, где необходимо работать, и несущей способности стрелы бывает разным. Также как и размеры гидромолотов разные, обеспечивающие разную энергию удара и способность таким образом быстрее и эффективнее разрушать негабариты. Чем тяжелее гидромолот, тем больше требуется энергии гидравлической жидкости для его работы (более мощная гидравлическая станция) и более тяжелая стрела для его размещения (и как следствие больший типоразмер самого бутобоя), а это требует и соответствующей опорной конструкции.

Рис. 3. Бутобой супер тяжелой серии RK6 около бункера гирационной дробилки.

При выборе стационарного бутобоя определяющими факторами являются следующие:

1. место размещения,

2. требования к рабочей зоне,

3. требования к углу поворота стрелы,

4. дробимый материал,

5. количество негабаритных кусков в час,

6. температура окружающей среды,

7. требуемый способ управления.

При этом часть факторов взаимосвязаны. Понятно, что общая потребность в бутобое – это дробление негабарита, но фактически задачи различаются, например, по месту размещения:

1. перед щековой дробилкой,

2. в бункере перед гирационной дробилкой,

3. на колосниковой решетке бункера (или площадке).

Рис. 4. Бутобой серии RK2 на мобильной щековой дробилке.

Задача дробления негабарита, заклинившего щековую дробилку, застрявшего на входе в нее или зависших нескольких кусков в бункере или на полотне питателя является самым распространенным случаем применения стационарных бутобоев. Размеры установок с щековыми дробилками варьируются от небольших мобильных или полумобильных и до агрегатов крупного дробления с приемом кусков до 1,5 м и большими объемами бункеров. В этом случае бутобой должен обеспечивать как доступ гидромолота в щековую дробилку, так и часто доставать до бункера (зона и в вертикальной плоскости и поворот в горизонтальной плоскости важны). Поэтому и типоразмерный ряд под эти задачи предлагается самый широкий: очень легкая серия RK1 и легкая серия RK2 для мобильной и полумобильной техники и не больших стационарных щековых дробилок или бункеров, средняя серия RK3, тяжелая серия RK4 и очень тяжелая серия RK5 для более крупных стационарных дробилок и кусков в питании. Этот вариант использования подразумевает периодическое появление в питании негабаритных кусков, но не постоянное их наличие, т. к. каждый раз при попадании негабаритного куска или зависании крупных кусков, надо останавливать питатель и загрузку бункера, дробить негабарит, потом возобновлять подачу материала, это понятно сказывается на поточной производительности оборудования в сторону снижения показателей, то есть использование бутобоя периодическое. При этом тяжелая и очень тяжелая серии оснащаются такими гидромолотами, которые позволяют работать и постоянно.

Рис. 5. Бутобой дробит негабарит в щековой стационарной дробилке.

Бункер гирационной дробилки имеет очень большие размеры и при этом негабаритные куски или потребность переместить куски или вычистить бункер требуют очень большой зоны покрытия как при повороте в горизонтальной плоскости, так и рабочей зоне по глубине и удаленности от оси установки стрелы в вертикальной плоскости. Куски породы в гирационных дробилках на входе могут достигать нескольких метров, и для дробления таких кусков требуются тяжелые гидромолота от 1,5 тонн весом. Для таких задач применяются бутобои очень тяжелой серии RK5 и супер тяжелой серии RK6. В этом варианте бутобой используется также по факту появления негабарита, но в силу больших объемов бункеров и высоких производительностей частота появления негабарита высока, и обычно бутобой используется постоянно.

Рис. 6. Дробление в бункере гирационной дробилки.

Немало ДСУ строится с расчетом на жесткое ограничение крупности кусков, попадающих в бункер и далее в дробилку, для этого над бункером делается колосниковая решетка с заданной ячейкой, гарантирующей не попадание негабарита. Тогда такие куски остаются на решетке, также остаются и близкие размеры, которые не смогли провалится (не удачно легли). В таких задачах бутобой используется с максимальной нагрузкой и для собственно дробления негабаритных кусков, и для перемещения и способствования прохождению кусков под решетку. При этом размеры решетки задают поворот и вылет стрелы в горизонтальной плоскости, а в вертикальной плоскости используется один уровень (уровень решетки или площадки при дроблении на площадке), то есть геометрические характеристики могут быть не большими, а требования по нагрузке на стрелу и гидромолот очень высокие, что требует использования тяжелой серии RK4 в модификации Heavy Duty (HD – тяжелый режим работы) или очень тяжелой серии RK5 в модификации HD.

Рис. 7. Бутобой на колосниковой решетке.

Как уже отмечено выше взаимосвязаны задачи и по размещению, и по рабочей зоне и углу поворота, и по материалу и частоте появления негабаритных кусков. В совокупности этот набор параметров задает требования и к геометрическим особенностям стрелы, конструктивному исполнению, весу гидромолота и мощности гидравлического модуля.

Рис. 8. Дробление на площадке.

Дробление на площадке близко по применению к дроблению на колосниковой решетке, но может быть отличие по размеру площадки и частоте дробления, позволяющее использовать меньшие типоразмеры бутобоев RK3 и RK4. На площадке реализуется дробление шлаков, ферросплавов и других слитков или отбракованных негабаритных кусков. В частности, для дробления ферросплавов в Актобе (Казахстан) используются бутобои RK4089 и RK4089HD.

Ниже приведены примеры рабочих зон самого маленького бутобоя сверхлегкой серии RK1027, тяжелого бутобоя RK4089 и тяжелого бутобоя RK4089HD (для дробления на колосниковой решетке).

Рис. 9. Бутобой RK1027, рабочая зона.

У RK1027 очень небольшая рабочая зона: глубина (от уровня установки бутобоя) 1156 мм, вылет (по горизонтали от оси установки) 3713 мм – его применение можно назвать точечным. Бутобои RK4089 и RK4089HD при одинаковых типоразмерах имеют принципиально отличную рабочую зону (определяется конструкцией плеч у стрелы), у RK4089: глубина 8 м и вылет максимальный 11 м; а у RK4089HD: глубина 5 м и вылет максимальный 10,9 м, но самое главное отличие в той части рабочей зоны, которая заштрихована у RK4089 и залита темным цветом у RK4089HD – это зона вертикального положения гидромолота, именно это положение обеспечивает наилучшее (под прямым углом к поверхности негабарита) направление пики гидромолота и ударной нагрузки на негабарит, а значит именно эту зону надо рассматривать как полезную часть рабочей зоны.

Рис. 10.1 Бутобой RK4089HD, рабочая зона.

Рис. 10.2 Бутобой RK4089, рабочая зона.

Смотреть на предельные характеристики (глубину и вылет) для большинства задач ошибочно: мало пользы от того, что бутобой сможет дотянуться с вытянутым в горизонтальном положении молотом до нужной точки, но не сможет ударить по негабариту, т. к. кусок сможет просто сместиться дальше. Выбирать надо по рабочей зоне с вертикальным положением гидромолота, и в применении к конкретному размещению бутобоя, то есть надо накладывать на эскиз установки с дробилкой или решетки колосниковой рабочую зону бутобоя для подбора оптимального по рабочей зоне бутобоя и уточнения лучшего места установки бутобоя, т. к. по этому вопросу тоже могут быть ограничения. Вот на фото показано размещение бутобоя для дробления в щековой дробилке, когда для установки бутобоя понадобилась высокая колонна и крепление колонны к подпорной стенке.

Рис. 11. Бутобой на колонне рядом с бункером, тяжелым грохотом и щековой дробилкой.

Также вместо гидромолота могут использоваться другие рабочие инструменты: пики, лопаты (крюки), ковши. В зависимости от конкретной потребности они могут помочь счистить примерзшую или налипшую породу на стенки или дно бункера, протолкнуть зависший материал, передвинуть неудобно упавший материал, или вычистить бункер.

Рис. 12. Лопата (крюк) для чистки бункера.

Неотъемлемой частью бутобоя, обеспечивающей работоспособность этой гидравлической машины, является гидравлический модуль, который состоит из бака с гидравлической жидкостью, насоса главного, группы нагревателей для жидкости, блока охлаждения жидкости, системы фильтров (масляных и воздушного) и электрический шкаф, обеспечивающий как общее подключение к электрической сети, так и контроль состояния фильтров, давления в системе и защиту от перегрузок и перегрева. Современный электрический шкаф оснащается программируемым логическим контроллером (ПЛК) и панелью управления с кнопочным управлением и с графической панелью оператора (ГПО) для контроля за рабочими показаниями оборудования. Гидравлическую станцию необходимо устанавливать в непосредственной близости от стрелы, длина шлангов между модулем и опорой стрелы при удаленном размещении может достигать 20 м. Мощности гидравлики должно хватать для перемещения стрелы и гидромолота и на работу самого гидромолота. Гидромолот является наиболее мощным потребителем, и обычно работа гидромолота не сопровождается одновременным перемещением (сначала позиционирование инструмента по негабариту, потом включение гидромолота), поэтому гидравлическая станция подбирается по мощности требуемой гидромолоту для работы.

Рис. 13. Гидравлический модуль с электрическим шкафом.

Из указанных выше определяющих параметров остались не рассмотренными второстепенные факторы, влияющие на исполнение температурное и особенности управления. Эти факторы тоже важны, но не определяют базовые конструктивные особенности бутобоя. Так температурный режим задает используемый металл, гидравлические компоненты и гидравлические жидкости, смазочные материалы, особенности эксплуатации. Для зимних условий работы существует стандартное исполнение с минимальной рабочей температурой окружающей среды -20 градусов Цельсия и арктическое исполнение с минимальной рабочей температурой -40 градусов. Также есть опыт поставки бутобоя для условий Якутии, когда рабочие температуры составляют -45 градусов и температуры воздействия до -61 градуса Цельсия.

Для управления бутобоем стандартно используется проводной пульт дистанционного управления с кабелем длиной 20 м (опционально может быть длиной до 60 м) и механический пульт (ручки на клапанах), расположенный на основной раме бутобоя. Также может использоваться пульт радиоуправления (опция), с прямой дальностью (без помех и преград) до 60 м. Возможно удаленное управление с использованием Ethernet кабеля до 75 м или оптического кабеля до 15 км (опция), это полноценное рабочее место с дополнительным шкафом управления, к которому подключается пульт рабочего места, а наблюдение за рабочей зоной бутобоя должно быть организовано по видео трансляции, если нет прямой видимости, дополнительный шкаф также оснащается ПЛК и ГПО для контроля за всеми параметрами системы.

Рис. 14. Проводной пульт дистанционного управления.

Важно помнить, что бутобой требует полностью ручного управления, и эффективность его работы связана с квалификацией и опытом оператора, а удобство и долговечность с правильным подбором бутобоя под задачу и его конструктивным исполнением, и конечно правильным выбором гидромолота. Поставить слабый бутобой под легкий гидромолот для частых негабаритов и линия будет простаивать, несмотря на формальное наличие бутобоя. Поставить большой бутобой под тяжелый молот, но не обеспечить правильный выбор его рабочей зоны и место установки, значит переплатить за излишние возможности и не решить задачу полностью, т. к. ошибки такого плана приведут к тому, что рабочая зона бутобоя будет только частично перекрывать необходимое место его применения, и даже опытный оператор не сможет полноценно выполнять свою работу. Поэтому также как и с основным оборудованием ДСУ, выбор бутобоя является ответственной задачей, к которой нельзя подходить без рассмотрения чертежей и схем размещения имеющегося оборудования ДСУ, без понимания задачи, без оценки надежности используемых в конструкции бутобоя, гидравлической станции и гидравлического молота комплектующих.

Наша компания длительное время работает с чешским производителем бутобоев DAVON в поставках и сервисном сопровождении бутобоев на территории СНГ, а она в свою очередь давно поставляет бутобои, например самых крупных типоразмеров RK5 и RK6 на фабрики по переработке медных, железных и других руд с оборудованием Tyssen Krupp и других крупнейших компаний в Австралию, Чили, Замбию, Перу, Китай. Полная география поставок обширна, и на текущей момент насчитывает более 150 бутобоев. Опыт – это ключ к успеху.