Установка для обогащения материалов

 

Изобретение предназначено для обогащения материалов (М) в горнодобывающей строительной, химической и др. отраслях народного хозяйства и позволяет повысить эффективность обогащения за счет обеспечения многократного динамического воздействия на М. Установка включает последовательно установленные вентилятор 2 высокого давления, разгонную трубу (РТ) 3 с загрузочным приспособлением в динамическую камеру (ДК) 9 с отбойным щитом 11, противолежащим выходному торцу РТ 3. В выходном участке РТ 3 длиной 12-14 ее диаметров диаметрально установлены с возможностью съема измельчители в виде плоских рассекателей, на которых дробятся крупные частицы обогащаемого М. Щит 11 связан с ДК 9 через амортизаторы связи и вогнут по дуге окружности, с центром на выходном торце РТЗ. В нижней части ДК 9 установлены ступенчато от щита 11 выгрузочные бункера 16 с соотв. участками наклонного от щита 11 сита 19. Под РТ 3 в ДК 9 перед ситом установлен отбойный фартук 14. Над ситом 19 между бункерами 16 и на фартуке 14 шарнирно установлены перепускные клапаны в виде эластичных перегородок 17 и 15 с возможностью образования зазора с ситом при повороте вокруг шарниров. Полость ДК 9 сообщена с системой аспирации, а на корпусе ДК 9 установлен вибровозбудитель. Перегородки 15 и 17 формируют обогащенный М в порции перед его поступлением на сита 19 и совместно с ситами 19 дополнительно очищают М. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪб СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 404! 303/29-03 (22) 16.01.87 (46) 07.06.90. Бюл. № 21 (72) А. К. Бровцын, Ю, И. Матвеев и В. М. Федоров (53) 622.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 808148, кл. В 02 С 21/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 1212628, кл. В 07 В 4/00, 1983. (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ

МАТЕ РИАЛОВ (57) Изобретение предназначено для обогащения материалов (М) в горнодобывающей, строительной, химической и других отраслях народного хозяйства и позволяет повысить эффективность обогащения за счет обеспечения многократного динамического воздействия на М. Уста новка включает последовательно установленные вентилятор 2 высокого давления, разгонную трубу (PT) 3 с загрузочным приспособлением и динамическую камеру (ДК) 9 с отбойным щитом 11, противолежащим выходному торцу.

Изобретение относится к устройствам для обогащения материалов и может быть применено в горнодобывающем производстве, строительстве, сельском хозяйстве, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение эффективности обогащения за счет обеспечения многократного динамического воздействия на материал.

На фиг. 1 показана схема установки для обогащения материалов; на фиг. 2— раз рез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез  — В на фиг. 1.

„„SU„„1569042 А 1 (51)5 8 07 В 7/04, В 02 С 21/00

PT 3. В выходном участке PT 3 длиной 12-14 ее диаметров диаметрально установлены с возможностью съема измельчители в виде плоских рассекателей, на которых дробятся крупные частицы обогащаемого М. Щит 11 связан с ДК 9 через амортизаторы связи и вогнут по дуге окружности с центром на выходном торце PT 3. В нижней части ДК 9 установлены ступенчато от щита 1 выгрузочные бункера 16 с соотв. участками наклонного от щита 11 сита 19. По PT 3 в ДК 9 перед ситом установлен отбойный фартук 14. Над ситом 19 между бункерами 16 и на фартуке 14 шарнирно установлены перепускные клапаны в виде эластичных перегородок 17 и 15 с возможностью образования зазора с ситом при повороте вокруг шарниров. Полость ДК 9 сообщена с системой аспирации, а на корпусе ДК 9 установлен вибровозбудитель. Персгородки 15 и 17 формируют обогащенный М в порции перед его поступлением на сита 19 и совместно с ситами !9 дополнительно очищают М. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Установка для обогащения материалов состоит из многосекционного каркаса 1, в верхней левой части которого установлен вентилятор 2 высокого давления, к которому подстыкована разгонная труба 3. В верхнюю часть разгонной трубы 3 врезан загрузочный патрубок 4 загрузочного происхождения. Верхняя п рава я часть каркаса 5 выполнена подвижной, она отделена от неподвижной части каркаса 1 при помощи амортизатора 6, а разгонная труба 3 выполнена составной в зоне перехода турбулентного движения газовоздушных потоков с обогащаемым материалом в ламинарный и соединена фланцем 7. Свер!

569042

40

45 ху на подвижной части каркаса установлен вибровозбудитель 8, а к правому его концу подстыкованы динамическая камера 9 и конфузор 10 системы аспирации. В торце динамической камеры 9, противолежащем выходному торцу разгонной трубы, установлен отбойный щит 11 овальной формы, а разгонная труба 3 своим выходным торцом входит в динамическую камеру 9 таким образом, что расстояние от среза трубы до внутренней поверхности отбойного щита 11 все время остается постоянным, т. е. щит выгнут по дуге окружности с центром на выходчом торце разгонной трубы. Внутри разгонной трубы 3 в участке ламинарного движения перед ее выходным торцом диаметрально установлены измельчители 12 в виде плоских рассекателей. Внутри динамической камеры 9 под разгонной трубой перед накопительным ситом к внутренней стенке 13 прикреплен отбойный фартук 14 с шарнирно закрепленной на нем эластичной металлической перегородкой 15. К нижней части подвижного каркаса 5 и к внутренней стенке 13 динамической камеры 9 прикреплены ступенчато расположенные от отбойного щита выгрузочные бункеры 16, между бункерами над ситом шарнирно установлены эластичные перегородки 17 навстречу потоку обогащаемого материала с возможностью образования зазора с наклонным ситом при повороте вокруг шарнира, а внутри их ступенчато и параллельно нижней стенке 18 динамической камеры 9 установлены участки сита 19 для разных фракций обогащаемого материала. В нижней части выгрузочных бункеров !6 размещены вибропитатели 20 и конвейеры 21, а для отвода некондиционных материалов к внешней стенке 22 крайнего в ряду выгрузочного бункера 16 закреплен трубопровод 23.

Полость динамической камеры 9 конфузором 10 и трубопроводом соединена с аспирационной системой (не показана) .

Для управления технологическим процессом в нижней левой части неподвижного каркаса 1 установлен микропроцессор 24.

Измельчители установлены на выходном (ламинарном) участке разгонной трубы длиной 12 — 14 ее диаметров. Эластичные перегородки являются перепускными клапанами.

Установка для динамического обогащения работает следующим образом.

Обогащаемый материал из загрузочного патрубка 4 поступает в разгонную трубу

3, где под действием скоростного напора подогретого воздуха от вентилятора 2 высокого давления в первом участке разгонной трубы турбулентно перемешивается и поступает во второй участок разгонной трубы, где поток стабилизируется, переходя в ламинарный, и встречает на своем пути измельчители 12. Плоские рассекатели измельчают материал и под действием скоростного напора этот материал вьгбрасывается в динамическую камеру 9, где ударяясь об отбойный щит 11, очищается от ненужных примесей и по наклонной нижней стенке 18 динамической камеры 9 перемещается в ступенчато расположенные бункеры 16, встречая на своем пути эластичную перегородку 15 отбойного фар10 тука 14 и эластичные перегородки 1? бун. керов 16. Эластичные перегородки 15 и 17 формируют обогащенный материал в порции перед поступлением его на сита 19 для просеивания по фракциям. При помощи вибровозбудителя 8 осуществляется колебательный процесс подвижной системы, состоящей из подвижного каркаса 1, динамической камеры 9 со щитом 11 и бункерами 16, с определенной частотой и амплитудой. Этот колебательный процесс способст20 вует и улучшает условия просева фракций через сита 19, которые через вибропитатели 20 поступают на конвейеры 21 к потребителю. Некондиционный материал по трубопроводу 23 поступает на конвейер 21, а оттуда в обратный цикл установки.

Обогащаемый материал, поступая в разгонную трубу 3 через загрузочный патрубок 4, подхватывается воздушным потоком, создаваемым вентилятором 2 высокого давления.

Ча.стицы материала в первом участке разгонной трубы движутся в продольном направлении трубы и, перемешиваясь, в перпендикулярном ее направлении. Частицы материала, колебательно движущиеся перпендикулярно напавлению трубы, наталкиваются на стенки трубы и отражаются от них.

Вследствие ударов о стенки трубы частицы теряют свою энергию, отталкиваются от стенки уже с меньшей скоростью, сталкиваются с другими частицами, движущимися быстрее, и при этом происходит обмен количества движения, в результате которого происходит очистка и первоначальное дробление материала. Более быстрые час тицы затормаживаются, а более медленные снова. ускоряются. При движении частиц по этому уч-стку трубы происходит процесс, аналогичный турбулентному движению газа в трубе. Этот участок движения и очистки частиц материала можно условно назвать первым каскадом обогащения, при котором частицы вследствие турбулентности потока и под действием динамических сил совершают движения перемешивания и поэтому движутся непрерывными скачками. Протяженность этого участка зависит от скорости частиц Ъ,, от скорости течения газа С (Чк„((С) и скорости витания материала Со, от диаметра разгонной трубы d, коэффициента трения материала в разгонной трубе К„„и определяется из выражения с1

Х о

2 (1) 1569042

1g C1 — (— -1) г (— ) - г— 2 (— )+1 + с v

Ч С С вЂ” (— — 1)г

С 4x

1-(— — 1

1)г) .! Г1 (Ч»,к

)г () (— — 2)

С кк

2 3.;

С г! x

11г (1

v c с V,С г С

{ — — 1) L1 (— О »»

Формула изобретения где Со — скорость витания материала;

V — скорость частиц материала;

V скорость частиц материала с учетом трения;

С вЂ” скорость течения газа в разгонной трубе.

У»„

С вЂ” с-.,/Я

Я)д, 2 где D — внутренний диаметр разгонной трубы;

К„„— коэффициент трения материала в разгонной трубе.

Используя в качестве обогащаемого материала щебень, по формуле (1) для внутреннего диаметра разгонной трубы D=

=2?0 мм можно получить значение Xi=

=2500 мм при скорости течения газа в разгонной трубе С=120 м/с и скорости частиц материала с учетом трения Ч

=90 м/с.

По конструктивным соображениям отношение можно принять равным 9 — 11.

После этого расстояния начинается зона перехода турбулентного движения материала в установившееся ламинарное движение.

В начале зоны ламинарного движения установлены измельчители 12 в виде плоских рассекателей, которые рассекают на части крупные конгломераты обогащаемого материала. Дробление крупных частиц на рассекателях можно назвать вторым каскадом обога щения. После этого каскада скорость частиц материала падает, материал получает дополнительное возмущение, но через небольшой отрезок пути он вновь подхватывается установившимся потоком газа и снова приобретает ламинарное движение. При этом движении наиболее крупные и тяжелые частицы материала опускаются на низ разгонной трубы, а более пылеватые и легкие частицы находятся в ее верхней части. Длина ламинарного участка Xi выбирается из конструктивных соображений, но с обеспечением скорости вылета

V» материала из разгонной трубы, необходимой для дробления и очистки его от инородных включений. Отношение может быть принято равным 12 — 14. Процесс движения материала на ламинарном участке разгонной трубы условно можно назвать третьим каскадом обогащения.

Вылетая из разгонной трубы с кине Ъ к тической энергией — — —, частицы матерна ла попадают в динамическую камеру 9, в которой верхние слои из пылеватых частиц через конфузор !О сразу же отсасываются в аспирационную систему, а более крупные частицы, соударяясь друг с другом, очищаются от легко сдираемых инородных

20 включений, которые тоже частично удаляются в аспирационную систему — это четвертый каскад обогащения.

Прсдолжая движение " требуемой кинетической энергией, частицы материала встре25 чают на своем пути отбойный щит 11, который совместно с динамической камерой 9 совершает вертикальные возвратно-поступательные движения от вибровозбудителя 8, установленного сверху на подвижной части каркаса 1. Выполнение отбойного щита оваль30 ной формы в виде концентрически расположенных сот, установленных ка одном и том же расстоянии от центра выходной части разгонной трубы, т. е. по радиусу R, соответствует тому, что вылетаемый из разгонной трубы поток обогащаемого матеЗ5 риала всегда перпендикулярен концентрически расположенным сотам. При таких условиях нагрузки на зерна обогащаемого материала максимальны, а значит, и очистка их от инородных тел протекает интенси вне и — это пятый каскад обо га щения.

Очищенный материал, отлетаемый от отбойного щита, за счет сил тяжести падает на "тупенчато расположенные сита 19, через которые он просеивается по требуюмым фракциям. Совершая вертикальные воз45 ратно-поступательные движения совместно с динамической камерой, ступенчато расположенные сита совместно с эластичными перегородками 15 и 1? дополнительно очищают материал, отдаляя от него некондиционные материалы —, это шестой кас50 кад обогащения.

l. Установка для обогащения материалов, включающая последовательно установленные вентилятор высокого давления, разгонную трубу с загрузочным приспособлением, динамическую камеру с отбойным щитом, противолежащим выходному торцу

1569042

7 разгонной трубы, выгрузочными бункерами с наклонным от отбойного щита ситом, установленным в нижней части динамической камеры последовательно от отбойного щита, амортизаторы связи динамической камеры с отбойным щитом, вибровозбудитель, установленный на корпусе динамической камеры, и систему аспирации, сообщенную с полостью динамической камеры, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности обогащения за счет обеспечения многократного динамического воздействия на материал, установка снабжена измельчителями в виде плоских рассекателей, диаметрально установленных в участке разгонной трубы перед ее выходным торцом, и отбойным фартуком, установленным в динамической камере под разгонной трубой перед наклонным ситом.

2. Установка по и. 1, отличающаяся тем, что измельчители установлены с возможностью съема на выходном уча стке разгонной трубы длиной 12 — 14 ее диаметров.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что отбойный щит вогнут по дуге окружности с центром на выходном торце разгонной трубы.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена перепускными клапанами, выполненными в виде эластичных перегородок, шарнирно установленных над наклонным ситом между выгрузочными бункерами и на отбойном фартуке . с возможностью образования зазора с наклонным ситом при повороте вокруг шарниров.

5. Установка по и. 4, отличающаяся тем, что выгрузочные бункеры с соответствующими участками наклонного сита установлены ступенчато от отбойного щита.

), 8

1569042

8 аспиракиснную сиапет

1569042

Составитель О. Попов

Редактор И. Шмакова Техред И. Верее Корректор С. Шевкун

Заказ 1411 Тираж 520 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101