Правила техніки безпеки.

Бункери являють собою проміжні ємності, що установлюються в загальному ланцюзі транспортного й технологічного устаткування й служать для створення на збагачувальних фабриках тимчасових запасів гірничої маси й продуктів її збагачення. Надалі ці матеріали відвантажуються на наступні транспортні й технологічні установки. У деяких випадках бункери мають інше технологічне призначення, а саме:

- служать для розподілу матеріалу від одного високопро-дуктивного агрегату на ряд агрегатів меншої продук-тивності, наприклад, для розподілу руди після дробарки першої стадії дроблення в кілька дробарок другої стадії дроблення або для рівномірного живлення конвеєрних установок, що завантажуються навантажувальними пристроями періодичної дії;

- для усереднення сировини, що потрапляє на підготовку до збагачення й власне збагачення;

- для забезпечення безперервної роботи окремих агрегатів збагачувальної фабрики, наприклад, сушильних пристроїв, перерви в живленні яких викликають погіршення якості перероблюваного продукту або навіть приводять до аварії.

Бункер складається з корпуса з вертикальними стінками й днища-лійки з похилими стінками, що забезпечують самопливне розвантаження матеріалу через випускний отвір-люк. Типові геометричні форми бункерів показані на рис. 4.15.

Стінки днища бетонних бункерів для поліпшення умов витікання й зниження зношування облицьовують сталевими листами. При завантаженні в бункер важких і високообразивних руд футерують і вертикальні стінки бункера.

Рис. 4.15. Типові геометричні форми бункерів

Висота бункера Н = (1,5-2,0) В, де В – ширина бункера. Бункери, у яких висота значно перевищує ширину, називаються силосами, звичайно вони мають круглий перетин у плані.

Для створення необхідної ємності одиночні бункери (однокоміркові) поєднуються в багатокоміркові.

Найпоширенішими матеріалами для бункерів є метал і залізобетон. Найчастіше на збагачувальних фабриках застосовуються залізобетонні бункери. Вони довговічні, добре пристосовані для зберігання сухих і вологих матеріалів, але непридатні для гарячих - внаслідок термічних деформацій у бетонних стінках утворюються тріщини.

Металеві бункери використовують рідше, тому що вони піддаються корозії, особливо при зберіганні вологих і сірчистих матеріалів.

Основна експлуатаційна вимога, що ставиться до бункерів – безперешкодне й повне самопливне виванта-ження з них матеріалу.

Нормальне розвантаження бункера на практиці часто порушується внаслідок залипания шматків матеріалу у випускному отворі, зависання й змерзання матеріалу в бункері. Крім цього, спостерігається явище сегрегації (самосортування) сипучого матеріалу, що завантажується в бункер.

Витікання матеріалу з бункера відбувається в такій послідовності. Спочатку в рух приходить вертикальний стовп матеріалу над випусним отвором, на поверхні матеріалу утворюється лійка й він зсипається по її схилах до центра й далі вниз, до випускного отвору. Останніми висипаються шари матеріалу, що лежить на похилих стінках днища. Такий спосіб витікання характерний для добре сипучих матеріалів.

Для сильно насичених водою матеріалів, що наближаю-ться за своїми властивостями до рідин, витікання відбува-ється рівномірно по всьому поперечному перерізі бункера. Це так називане гідравлічне витікання.

Погано сипучі матеріали можуть утворювати в районі випускної лійки так називаний «мертвий» простір, з якого вантаж не висипається повністю. Найменший кут нахилу стінок у нижній частині бункера, при якому «мертвий» простір не утворюється й вантаж висипається без залишку, залежить від коефіцієнта тертя матеріалу об стінку, зростаючи з його збільшенням. Для руди цей кут повинен становити не менше 65º.

Зберігання насипних матеріалів у бункерах, як уже було зауважено, супроводжується такими негативними ефектами як утворення склепінь, зависання, змерзання й сегрегація.

При висипанні матеріалу, що зберігається, нерідко спостерігається явище зводоутворення (склепоутворення) над випускним отвором. Найчастіше воно відбувається при зберіганні в бункерах кусковатих матеріалів, а також дрібних, схильних до злежування При цьому утворюються природні стійкі зводи, у зв'язку із чим витікання матеріалу з бункера припиняється (рис. 4.16).

Великі шматки утворюють зводи в результаті випадкового склепистого розташування шматків, дрібні - внаслідок ущільнення або злежування. Зводоутворенню сприяють підвищена вологість матеріалу, тривале знаходження його в бункері під тиском вищележачих шарів й ущільнення під ударами нових порцій вантажу, що завантажують у бункер.

Рис. 4.16. Схеми зводоутворення в бункерах

Заклинювання шматків матеріалу спостерігаються також при відносно малих розмірах випускного отвору для матеріалу даної крупності, тобто розміри випускного отвору повинні бути погоджені з розмірами максимальних шматків матеріалу (сторона квадратного отвору або діаметр круглого повинні бути як мінімум в 4,5 рази більше максимального розміру шматка).

Корисно зміщати вісь випускного отвору щодо осі бункера. У цьому випадку менш сприятливі умови для зводоутворення.

Зависання – це накопичення злежалого матеріалу, що утримуються на похилих стінках, ребрах днища й інших нерівностях і залишаються в бункері при відкритому випускному отворі. Зависання більш ймовірні для матеріалів підвищеної вологості з великим вмістом дріб'язку. Причинами зависання можуть бути також кут нахилу бункера, стан поверхні стінок днища, співвідношення між висотою й поперечними розмірами конструкції.

Внутрішню поверхню бункерів слід виконувати гладкою, без виступів і нерівностей, а сполучення стінок - у вигляді плавних заокруглень.

Змерзання матеріалу спостерігається при мінусових температурах (особливо вологого матеріалу у бункерах, що знаходяться просто неба)

Сегрегація (самосортування) матеріалу відбувається при завантаженні бункера. Великі шматки при падінні скачуються до стінок, дріб'язок розташовується в центрі бункера. При випуску, як вже відзначалося, спочатку починає рухатися стовп матеріалу над отвором, тобто дріб'язок, потім ідуть більші шматки.

Для кращого усереднення матеріал вивантажують із декількох осередків бункера одночасно. З метою зменшен-ня сегрегації в бункері може бути встановлений розсікач, що розділяє завантажувальний материал на два потоки, які нижче розсікача змішуються, забезпечуючи краще усеред-нення матеріалу.

Із зависаннями й зводоутвореннями у випускних ємностях необхідно боротися. У наш час є два основних способи боротьби зі зводоутвореннями й зависаннями:

- запобігання виникненню зводів;

- руйнування вже утворених зводів за допомогою різних зводоруйнуючих пристроїв.

Перший напрямок характеризується більшою розмаї-тістю прийомів, деякі з яких уже згадувалися вище. Це:

- правильний вибір кута нахилу стінок випускної лійки й розмірів випускного отвору;

- обігрів стінок бункерів;

- додавання в насипний матеріал різних хімічних речовин, що зменшують його злежуваність і змерзання.

Реалізація другого напрямку пов'язана з розробкою різних конструкцій зводоруйнуючих пристроїв, починаючи з найпростішого ручного шурування через завантажу-вальні й розвантажувальні отвори.

При пневматичному обваленні злежала маса руйнується струменем стисненого повітря, що подається в бункер через сопла й фурми. Їхня кількість і розташування в зонах можливого зводоутворення або зависання матеріалу, а також напрямок струменя повітря визнача-ються залежно від роду й властивостей збереженого в бункері матеріалу, а також від розмірів і форми поперечного переріза бункерів. Струмінь повітря спрямовується за допомогою сопів, розташованих в один або кілька ярусів уздовж стінок днища бункера, або сопла встановлюються так, щоб струмінь повітря бив у звід знизу нагору. Для обвалення зводів, утворених кусковатими матеріалами, потужні струмені повітря вдуваються в бункер через фурми в стінках його днища. Фурми включаються попарно із протилежних сторін відкриттям швидкодіючих кранів з метою створення поштовху, досить сильного для руйнування зводу. Такий спосіб дає гарні результати, але вимагає великої витрати стисненого повітря.

Обвалення злежалого на стінках корпуса бункера дрібного матеріалу може здійснюватися трубами, які установлені вертикально у всіх кутах бункера й спрямовують струмені повітря уздовж стін бункера, при цьому зависла маса матеріалу дає тріщини й осипається.

Для запобігання вибивання пилу під дією стисненого повітря з бункерів у виробничі приміщення збагачува-льного підприємства пневматичні руйнувачі зводів можуть бути виконані у вигляді віджимних пристроїв (наприклад, надувних балонів, які, якщо буде потреба, наповнюються стисненим повітрям й обвалюють завдяки цьому завислий матеріал).

Вібраційні зводоруйнуючі пристрої приводяться в дію електромагнітними й інерційними віброприводами. Вібратори монтуються на стінках днища бункера й впливають або безпосередньо на металеві стінки, або на підвішені усередині, наприклад, на ланцюгах, сталеві листи. Зв'язок віброприводів з листами здійснюється через отвори в стінках бункера.

Вібратор також може бути поміщений усередину підвішеного на канатах сталевого ковпака. Достоїнством такої схеми є ізольованість несучих конструкцій бункера від динамічного навантаження, створюваного при роботі вібратора. Віброприводи для бункерних установок застосовуються різної потужності й у різному конструктивному виконанні, залежно від роду й властивостей сипучого матеріалу, а також розмірів, форми й конструкції бункера.

При експлуатації руйнувачів зводів вібраційного типу слід мати на увазі, що при вмиканні вібропривода повинен бути забезпечений вільний випуск матеріалу з бункера. Випускний люк має бути відкритий, а у випадку установки під бункером живильника, останній повинен працювати. У протилежному випадку в результаті вібрації відбудеться додаткове ущільнення матеріалу й закупорка випускного отвору бункера.

Можуть бути використані комбіновані системи вібраційної й пневматичної дії.

Механічні шурувальні пристрої можуть мати вигляд, наприклад, опущених у бункер і замкнутих у петлю ланцюгів з підвішеними до них вантажами. Ланцюги здійснюють зворотно-поступальний рух від установлених над бункером блоків і роблять у такий спосіб шурування матеріалу в бункері.

Аналізуючи наведені вище методи й пристрої для ліквідації зводоутворень і зависань у бункерах, можна зробити наступні висновки:

- вплив на звід, що утворився у випускній ємності, безсумнівно, повинен бути активним, із застосуванням механізмів, його руйнуючих. Такий підхід буде набагато більш ефективним, ніж використання тільки пасивних методів боротьби із зависаннями й зводоутвореннями;

- в якості механічних пристроїв для руйнування зависань у випускних ємностях краще застосувувати вібраційні механізми, при роботі яких коливальні імпульси, що генеруються ними, проникають у товщу матеріалу й знижують коефіцієнти тертя між частками матеріалу й стінками ємності. Матеріал при цьому здобуває деякі властивості рідини, у першу чергу, підвищену плинність, і спостерігається так називане гідравлічне витікання. Гарні результати дає також пневматичне зводоруйнування, однак воно супроводжується запиленням навколишнього простору й великою витратою стисненого повітря;

- з можливих варіантів приводів вібраційних руйнувачів зводів електромагнітний у більшості випадків незадовіль-ний через високочастотний і низькоамплітудний режим коливань, недостатньо ефективний для руйнування зависань. Інерційний набагато кращий й, у першу чергу, його пневматичні варіанти, що мають багато безсумнівних переваг, у тому числі: раціональний режим коливань, простота обслуговування, регулювання й ремонту, безпека експлуатації, особливо у вологих й обводнених умовах, доступність й дешевина. Прикладом може служити пневматичний вібратор з масивним поршнем, що здійснює зворотно-поступальний рух у корпусі під дією стисненого повітря. Поршень тут виконує роль неврівноваженої маси, що приводить у коливання корпус вібратора й ту частину бункера, до якої він прикріплений.