Способ сепарации сыпучих материалов

 

Использование: сепарация материала по крупности, подготовка сырья в металлургии , у гол ьной, химической и других областях промышленности..Сущность: исходный материал подают на вершину вибрирующей рабочей поверхности 1, Она выполнена в виде параболоида вращения. Вибрационное воздействие осуществляют посредством круговых горизонтальных колебательных движений. Крупные и мелкие частицы выделяются у основания параболоида и разделяются перегородкой 7. Крупные частицы попадают в приемник 8. Он расположен дальше от оси параболоида, чем приемник 9 для мелких частиц. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 07 В 13/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л

С (21) 4445747/03 (22) 20.06.88 (46) 07.03.92 Бюл. N 9 (71) Металлургический комбинат "Запорожсталь" (72) И.М.Сальников, Ю.Д.Гузь и Т.А.Ярышко (53) 622.771 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1001565,,кл. В 07 В13/00,,1981.

Авторское свидетельство СССР

N40905,,кл,,В 07 В 13/00, 1934. (54) СПОСОБ СЕПАРАЦИИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ. БЫ» 1717268 А1 (57) Использование: сепарация материала по крупности, подготовка сырья в металлургии, угол ьной, химической и других областях промышленности..Сущность: исходный материал подают на вершину вибрирующей рабочей поверхности 1, Она выполнена в виде параболоида вращения. Вибрационное воздействие осуществляют посредством круговых горизонтальных колебательных движений. Крупные и мелкие частицы выделяются у основания параболоида и разделяются перегородкой 7.

Крупные частицы попадают в приемник 8.

Он расположен дальше от оси параболоидэ, чем приемник 9 для мелких частиц. 3 ил.

1717268 ной поверхности с зазором охватывающей окружность у основания параболоида вращения, Частицы мелкой фракции ссыпаются на разделительную поверхность, имея траекторию, близкую к вертикальной. Траектория полета частиц крупной фракции значительно отличается от вертикальной.

Полученный эффект позволяет осуществить разделение материала и обеспечить высокое качество процесса.

Экспериментальные данные подтверждают эффективность использования способа сепарации сыпучих материалов. Это связано с тем, что он обладает широкими технологическими возможностями. Так, величина материала отсеиваемой фракции может изменяться от 1 мм до 100 мм и более.

В металлургической промышленности, в частности, при производстве агломерата отделение пылевидной фракции оказывает положительное влияние на качество получаемого продукта. Способ позволяет отделить пылевидную фракцию за один цикл.

На фиг, 1 схематично изображено устройство для осуществления способа; на фиг., 2 и 3 — схемы момента отрыва от рабочей поверхности частиц крупной и мелкой фракций соответственно, Рабочая поверхность 1 выполнена в форме параболоида вращения, обращенного вершиной вверх. Материал подают из бункера 2 на рабочую поверхность 1 в области вершины 3 параболоида.

Двигатель 4 сообщает рабочей поверхности 1 горизонтальные круговые колебательные движения. Материал под действием собственного веса и вибрации начинает перемещаться от вершины пара0 болоида к его основанию. Происходит формирование слоя с преимущественным расположением крупной фракции вверху.

По мере движения материала вниз площадь поверхности, с которой он контактиру5 ет, увеличивается, а высота слоя материала уменьшается. В нижней области рабочей поверхности высота слоя материала равна размеру частиц крупной фракции, Комбинированное действие на материал гравитаци0 онных, адгезионных и инерционных сил обуславливает движение материала со скоростью, изменяющейся как по величине, так и по направлению. Частицы крупной фракции получают значительно большее прира5 щение скорости по сравнению с частицами мелкой фракции, так как обладают большей массой.

В момент отрыва от рабочей поверхности частицы крупной фракции имеют направление движения, обусловленное

Изобретение относится к способам разделения сыпучих материалов по фракциям и может быть использовано для подготовки сырья в металлургии, угольной, химической и других отраслях промышленности. 5

Способ наиболее эффективен для таких материалов, как дробленный агломерат, окатыши, металлургический кокс и т.п.

Цель изобретения — повышение качества разделения материалов. 10

Способ включает подачу материала на вершину рабочей поверхности, которую вы- полняют в виде параболоида вращения, разделение материала посредством круговых горизонтальных колебательных движе- 15 ний и вывод выделенных фракций у основания параболоида вращения при помощи разделительной перегородки с зазором охватывающей основание параболоида вращения. 20

Способ разделения сыпучих материалов предусматривает использование комбинированного взаимодействия инерционных, адгезионных и гравитационных сил.

Слой материала по мере осуществления 25 процесса уменьшается до высоты, равной величине кусков материала крупной фракции. Это позволяет представить слой материала как совокупность отдельных частиц и обеспечить управление процессом сепара- 30 ции.

Материал подается на вершину параболоида вращения, боковая поверхность которого является рабочей поверхностью, Причем кривизна образующей параболоида 35 выбирается из условия скольжения материала с увеличением скорости по рабочей поверхности, но беэ отрыва от нее. Применение горизонтальных круговых колебательных движений рабочей поверхности, созда- 4 ющих эффект вибрации, позволяет вести процесс сепарации более интенсивно. Это происходит потому, что материал, попадая на вибрирующую рабочую поверхность, получает дополнительную энергию, Количе- 4 ство энергии, получаемое каждой отдельной частицей, неодинаково и зависит от ее массы.

Частицы крупной фракции, имеющие большую скорость и менее выраженные ад- 5 гезионные свойства по сравнению с частицами мелкой фракции, под действием вибрации изменяют траекторию полета, а скорость их еще более увеличивается.

На движение частиц мелкой фракции 5 процесс вибрации не оказывает столь заметного влияния благодаря их малой массе.

Скорость частиц мелкой фракции меньше, чем крупных кусков. Выделение образовавшихся фракций происходит на разделитель17.1 7268

55 направлением суммарного вектора скорости V (фиг. 2).

Указанный вектор является результатом трех векторов;

Va — вектор скорости, сообщаемой частице вибрирующей рабочей поверхностью ;

Чд — вектор скорости, которую приобретает частица за счет собственного веса;

Vag — вектор скорости, сообщаемой адгезионной силой.

Частица крупной фракции, двигаясь по направлению вектора скорости Vc, описйваеттраекторию, значительно отличающуюся от вертикальной (фиг. 1). Это позволяет ей перелететь через щель 5, образованную окружностью у основания параболоида 6 и разделительной поверхностью 7, Величина щели 5 выбирается в зависимости от вида разделяемого материала, режимов работы и величины частиц мелкой фракции. Скатываясь по разделительной поверхности 7, крупные куски попадают в приемник 8.

Частицы мелкой фракции движутся более медленно по сравнению с крупными, так как обладает меньшей массой и более выраженными адгезионными свойствами, В момент отрыва от рабочей поверхности частицы мелкой фракции имеют направление движения, обусловленное направлением суммарного вектора скорости Vc (фиг. 3). Указанный вектор является результирующим трех векторов: 4 — вектор скорости, сообщаемой. частице вибрацией рабочей поверхностью;

Чд — вектор скорости, которую приобретает частица за счет собственного веса;

Vaa — вектор скорости, сообщаемой частице адгезионной силой.

Частица мелкой фракции, двигаясь по направлению вектора скорости Vc, описывает траекторию, близкую к вертикальной (фиг. 1). Ссыпаясь с рабочей поверхности, материала мелкой фракции попадает в щель

5, а затем в приемник 9.

Процесс идет наиболее эффективно, когда мелкая фракция движется по рабочей поверхности без отрыва. В верхней части параболоида, где толщина слоя материала достаточно большая, добиться постоянства траектории полета частиц материала не представляется возможным ввиду рассеивания энергии удара в слое. По мере движения материала вниз по рабочей

5 поверхности толщина слоя уменьшается, достигая величины куска крупной фракции.

При этом, получая полную энергию удара со стороны рабочей поверхности, частицы материала движутся по параболическим траек10 ториям, а высота отрыва их от поверхности зависит от их массы. Эта зависимость учитывается при установке разделительной поверхности, Характер колебаний рабочей поверхно15 сти оказывает, влияние на характер процесса разделения, Так, наиболее эффективным мог бы быть источник колебаний, позволяющий получить в каждой точке рабочей поверхности импульс. направленный по

20 нормали к поверхности, в этом случае траектория полета частиц имела бы наибольшее удаление от рабочей поверхности, параболоида.

Вибрационные колебания в виде гори25 зонтальных круговых движений обеспечивают на финишном участке параболоида усилие, передаваемое кускам материала, близкое к нормальному.

Улучшение качества разделения воз30 можно при подаче материала порциями. Интервал времени между двумя подачами выбирают таким, чтобы крупная фракция последующей порции не накрывала бы мелкую фракцию предыдущей партии.

35 Формула изобретения

Способ сепарации сыпучих материалов. включающий подачу материала на вершину рабочей поверхности, разделение материала посредством вибрационного воздейст40 вия и вывод выделенных фракций у основания рабочей поверхности при помощи разделительной перегородки с зазором охватывающей основание рабочей поверхности. отличающийся тем, что, с целью

45 повышения качества разделения, рабочую поверхность выполняют в виде параболоида вращения, а вибрационное воздействие осуществляют посредством круговых горизонтальных колебательных движений.

1717268

Vg

Фиъ,2

30

40

50

Составитель О.Паленова

Техред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая

Редактор О.Головач

Заказ 835 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

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