Делитель сыпучих материалов

Если вы думаете, что делитель — это просто железный ящик с заслонками, то наверняка сталкивались с забиванием угля в -25°C или перерасходом цемента на 12% из-за несбалансированной выгрузки. Мы в ООО Цзянсу Шэнчэнь Металлургическое Оборудование лет семь назад наступили на эти грабли, когда поставили партию спиральных делителей для медного концентрата в Красноярск — через месяц заказчик прислал фото деформированных направляющих лопастей.

Конструкционные провалы и неочевидные решения

Почему-то многие производители до сих пор делают корпуса делителей из обычной стали St3, хотя для абразивных материалов типа железорудного концентрата это смерть через 800-1000 часов работы. В 2020 году мы испытали на стенде комбинированную конструкцию: нижний конический коллектор из износостойкой стали Hardox 500, а разгрузочные патрубки — с наплавкой карбида вольфрама. Ресурс вырос в 3.2 раза, но себестоимость оказалась неприемлемой для массовых поставок.

Зато открыли другой путь — стали делать футеровку из керамических вставок Al?O? 92%. Для мелкофракционных материалов (до 5 мм) это дало износ в 0.1 мм на 10 000 тонн пропуска. Кстати, сейчас на нашем сайте jsscml.ru есть раздел с тестовыми видео — там видно, как ведет себя кварцевый песок в таком исполнении.

Самое сложное — поймать момент, когда нужно отказаться от классической схемы. Для липких материалов типа бентонита мы вообще ушли от заслонок к мембранным клапанам с пневмоприводом, хотя изначально скептически относились к 'резиновым' решениям.

Геометрия потока: что не пишут в учебниках

Угол конусности в 60° — не догма. Для песка он работает, для гранулированного шлака уже нужны 75°, иначе образуются мертвые зоны. Как-то раз на комбинате в Череповце пришлось на месте переваривать конструкцию — заказчик кричал, что теряет 8 тонн окатышей в час из-за неправильного расчета.

Диаметр выходных патрубков — отдельная головная боль. Если сделать их одинаковыми, при неравномерной нагрузке на конвейеры возникает обратная тяга. Мы сейчас всегда закладываем дифференцированные диаметры ±15% от номинала, но предварительно требуем от технологов схему подачи материала.

Вот вам живой пример: для фабрики в Норильске делали делитель с тремя выходами, где центральный патрубок был на 20% шире боковых. Инженер заказчика сначала возмущался 'несимметричностью', но через месяц прислал благодарность — система сама компенсировала перекосы нагрузки от питающего транспортера.

Реальные кейсы вместо красивых графиков

В 2022 году поставили партию делителей на завод ферросплавов в Челябинской области. Материал — мелкодисперсная угольная пыль с температурой 80-90°C. Через три недели звонок: 'заклинило заслонки'. При разборке обнаружили, что терморасширение корпуса 'съело' зазоры в 1.5 мм, которые мы заложили по ГОСТ. Пришлось экстренно делать плавающие крепления направляющих — теперь это стандарт для всех наших горячих применений.

А вот провальный случай с цинковым концентратом в Казахстане. Поставили делитель с электроприводом заслонок, но не учли вибрацию от дробилки этажом выше. Датчики положения сбивались ежедневно, пока не заменили их на механические указатели — примитивно, зато безотказно.

Сейчас в Шэнчэнь для каждого проекта делаем 3D-модель потока в ANSYS, но живые испытания на стенде никто не отменял. Как-то раз симуляция показывала идеальное распределение, а на практике частицы магнезита слипались в 'пробки' из-за статического электричества.

Мелочи, которые решают всё

Крепеж — вечная проблема. Стандартные болты из 08Г2С выходят из строя за полгода в запыленной среде. Перешли на нержавеющие A4-80 с кадмиевым покрытием, хоть и дороже на 40%, но за два года ни одной замены.

Смотровые окна — казалось бы, ерунда. Но если поставить обычное стекло, его царапает абразив за неделю. Используем поликарбонат с антистатическим покрытием, хотя его приходится менять раз в 8-10 месяцев.

Самое неочевидное — фланцы. Если делать их по серии 5.900-1, получается избыточная жесткость. Для вибрирующих установок разработали свой стандарт с демпфирующими прокладками из графизированной резины.

Что в итоге работает

За 10 лет мы поняли: не бывает универсальных решений. Для кокса нужны усиленные подшипниковые узлы, для известняковой муки — система аэрации, для гранулированного доменного шлака — водяное охлаждение. Вся наша база знаний теперь доступна на jsscml.ru в разделе 'Технические рекомендации' — специально сделали его без маркетинговой шелухи, только конкретные параметры для разных материалов.

Сейчас экспериментируем с комбинированными системами: базовый корпус из конструкционной стали, а все внутренние элементы — съемные, с разными вариантами покрытий. Клиент может за 2-3 дня переконфигурировать делитель под изменившиеся условия, не покупая новое оборудование.

Главный урок: слушать надо не только технологов, но и ремонтников. Именно дежурный слесарь с Уральской обогатительной фабрики подсказал нам сделать разборный корпус с болтовым соединением вместо сварного — теперь это сэкономило сотни часов простоя на десятках предприятий.