Тяжелосредный сепаратор для обогащения средних и мелких классов угля

 

Использование: для разделения мелкозернистого материала по плотности в тяжелой среде в центробежно-гравитационном поле. Сущность: тяжелосредний сепаратор, включающий цилиндрическую ванну с загрузочным и разгрузочным приспособлением, а также скребковым приспособлением для удаления с поверхности суспензии, снабжен камерой предварительного разделения, выполненной в виде криволинейного четырехгранника с постоянной площадью поперечного сечения и соединенной с цилиндрической частью ванны посредством прямоугольных фланцев. Разгрузочное приспособление сепаратора выполнено с обезвоживателем и переливным порогом для отвода легкой фракции. 2 ил.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, а именно к процессу разделения материалов по плотности в тяжелой среде в центробежно-гравитационном поле.

Известен сепаратор для обогащения мелких классов полезных ископаемых, включающий цилиндроконическую ванну, загрузочное и разгрузочное приспособления и гребковое приспособление для разгрузки легкой фракции.

Недостаток этого устройства - недостаточно высокая эффективность разделения зернистых материалов по плотности вследствие того, что поток обогащаемого материала, поступающего в сепаратор по наклонным желобам, создает нежелательные турбулентные течения в ванне сепаратора, вызывающие перемешивание уже разделенного материала.

Цель изобретения - повышение эффективности разделения материала за счет уменьшения засорения тяжелого и легкого продуктов посторонними фракциями.

Поставленная цель достигается тем, что сепаратор, содержащий цилиндроконическую ванну, загрузочные и разгрузочные устройства, гребковое приспособление, обезвоживающее устройство, снабжен камерой предварительного разделения материала, выполненной в виде криволинейного четырехгранника с постоянной площадью поперечного сечения. Соединение камеры предварительного разделения с сепаратором и загрузочным устройством выполнено с помощью прямоугольных фланцев ниже уровня переливного порога обезвоживающего устройства. Величина фланцев по вертикали меньше расстояния от нижней границы цилиндрической ванны до уровня переливного порога на величину 0,01-0,1D, где D - диаметр ванны, причем большие стороны входного фланца перпендикулярны оси сепаратора, большие стороны выходного фланца параллельны оси сепаратора. Гребковое приспособление выполнено в виде радиально ориентированных пластин, погруженных на всю глубину ванны. Расстояние между периферийными кромками пластин меньше высоты цилиндрической части ванны.

Заявляемое устройство имеет отличительные признаки от прототипа.

Сепаратор дополнительно снабжен камерой предварительного разделения материала, выполненной в виде криволинейного четырехгранника с постоянной площадью поперечного сечения.

Соединение камеры предварительного разделения с сепаратором и загрузочным устройством выполнено с помощью фланцев ниже уровня переливного порога обезвоживающего устройства. Величина фланцев по вертикали меньше расстояния от нижней границы цилиндрической ванны до уровня переливного порога на величину 0,01-0,1D, где D - диаметр ванны.

Фланцы камеры предварительного разделения материалов ориентированы так, что большие стороны входного фланца перпендикулярны оси сепаратора, а большие стороны выходного фланца параллельны оси сепаратора. Гребковое приспособление выполнено в виде ориентированных пластин, погруженных на всю глубину ванны, а расстояние между периферийными кромками пластины меньше высоты цилиндрической части ванны.

Из перечисленных признаков сходным является наличие гребкового приспособления, и отличительным от прототипа является то, что пластины гребкового приспособления погружены на всю глубину цилиндрической части ванны и расстояние между периферийными кромками пластин меньше высоты цилиндрической части ванны.

Таким образом, заявляемый сепаратор соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими известными техническими решениями позволило выявить, что установление между ванной сепаратора и загрузочным устройством камеры предварительного разделения материала по плотности, выполненной в виде криволинейного четырехгранного с постоянной площадью поперечного сечения, обеспечивает повышение эффективности и точности разделения за счет того, что в процессе переориентации плоского потока из горизонтальной в вертикальную плоскость появляются градиенты давления, способствующие расслоению материала и распределению его по высоте ванны сепаратора. При этом легкие частицы поступают в верхнюю часть ванны, а тяжелые - в нижнюю.

Камера предварительного разделения материала присоединена к сепаратору через прямоугольные фланцы, расположенные ниже уровня порога обезвоживающего устройства. Величина фланцев по вертикали меньше расстояния от нижней границы цилиндрической части ванны до уровня переливного порога на величину 0,01-0,1 D, где D - диаметр ванны. Выбранные формы, расположение и величина фланцев обеспечивают ввод обогащаемого материала под слой всплывших легких частиц с минимальной турбулизацией потоков в ванне сепаратора. Ориентация фланцев камеры предварительного разделения материалов, при которой большие стороны входных фланцев перпендикулярны оси сепаратора, а большие стороны выходных фланцев параллельны оси сепаратора, обеспечивает равномерное распределение материала по высоте ванны сепаратора и исключает перемещение всплывших легких частиц потоком материала, поступающего в сепаратор.

Гребковое устройство выполнено в виде вертикальных радиально ориентированных пластин, погруженных на всю глубину цилиндрической части ванны. Расстояние между периферийными кромками пластин меньше высоты цилиндрической части ванны. При таком расположении пластин гребкового устройства эффективно гасятся турбулентные течения, снижающие точность разделения.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлен тяжелосредный сепаратор, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Сепаратор включает расположенную между двумя коаксиальными цилиндрами 1 и 2 кольцевую ванну 3 с конической нижней частью 4, установленное во внутреннем цилиндре неподвижное обезвоживающее устройство 5, вертикальное гребковое приспособление 6, загрузочное 7 и разгрузочное 8 приспособление, камеру предварительного разделения обогащаемого материала 9, имеющую форму криволинейного четырехгранника с постоянной площадью поперечного сечения, присоединенную к сепаратору ниже уровня переливного порога 10 обезвоживающего устройства через прямоугольные фланцы 11, размеры которых по вертикали меньше расстояния от нижней границы 12 цилиндрической ванны до уровня переливного порога обезвоживающего устройства на величину 0,01-0,1 D, где D - диаметр ванны. Большие стороны 13 входных фланцев перпендикулярны оси сепаратора, а большие стороны 14 выходных патрубков параллельны оси сепаратора. Гребковое приспособление 6 выполнено в виде вертикальных радиально ориентированных пластин 15, погруженных на всю глубину цилиндрической части ванны. Расстояние между периферийными кромками 16 пластин меньше высоты цилиндрической части ванны.

Сепаратор работает следующим образом.

Исходный материал и суспензия смешиваются в загрузочном устройстве 7 и поступают в камеру 9. В камере происходит предварительное разделение материала по плотности и распределение потока по высоте ванны сепаратора. Сформированный поток через фланец 11, присоединенный к сепаратору ниже уровня переливного порога 10 обезвоживающего устройства 5, поступает в кольцевую ванну 3, расположенную между коаксиальными цилиндрами 1 и 2. В кольцевой ванне происходит полное тяжелосредное разделение потока. На обогащение предварительно подготовленного потока затрагивается меньше времени, к тому же, вращение с заданной скоростью и значительное ослабление течений, снижающих эффективность разделения обеспечивается гребковым приспособлением 6, снабженным вертикальными радиально ориентированными пластинами 15. Под действием центробежной и гравитационной сил тяжелые частицы, двигаясь по нисходящей спирали, перемещаются в коническую часть ванны 4 к разгрузочному устройству 8, а легкие частицы, двигаясь по восходящей спирали, всплывают и выгружаются, проходя через коническое обезвоживающее устройство 5. Сброс разделенной среды, проходящей через обезвоживающее сито грохота 5 производится по отдельной трубе.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом обеспечивает уменьшение потерь легкой фракции с тяжелым продуктом 0,1%, что увеличивает общую эффективность обогащения по сравнению с сепаратором известной конструкции.

Формула изобретения

ТЯЖЕЛОСРЕДНЫЙ СЕПАРАТОР ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ СРЕДНИХ И МЕЛКИХ КЛАССОВ УГЛЯ, включающий цилиндроконическую ванну, загрузочное и разгрузочное приспособления, гребковое приспособление, отличающийся тем, что он снабжен камерой предварительного разделения, выполненный в виде криволинейного четырехгранника с постоянной площадью поперечного сечения и соединенной с цилиндрической частью ванны посредством прямоугольных фланцев, а разгрузочное приспособление выполнено с обезвоживателем и переливным порогом для отвода легкой фракции, при этом величина фланцев по вертикали меньше расстояния от переливного порога до нижней кромки цилиндрической части ванны на величину 0,01 - 0,1 диаметра последней, боковые стороны фланцев параллельны оси ванны, а гребковое приспособление выполнено в виде радиально ориентированных пластин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2