Аэродинамическая установка для обогащения сыпучих материалов

 

Использование: обогащение сыпучих материалов в горнодобывающей, угольной, химической, металлургической, цементной, стекольной, деревообрабатывающей, пищевой промышленности, строительстве, энергетике и сельском хозяйстве. Сущность изобретения: аэродинамическая установка состоит из технологических блоков, в которых установлены загрузочный и выгрузочный бункера, вибробункер, аэродинамическая труба, введенная в динамическую камеру разделения с отбойным виброщитом. Она снабжена нагревателями, установленными в вибробункере, электросепаратором, последовательно установленными вертикальными камерами разделения, в которые введена аэродинамическая труба. Вибробункер и вертикальные камеры разделения соединены воздуховодами с аспирационной системой. Аэродинамическая труба выполнена зигзагообразной. В вибробункере установлено сито и в шахматном порядке отражатели-полки. В динамической камере разделения установлены вибрлотки с оппозитно расположенными нагревателями с отражателями. Динамическая камера разделения выполнена с износостойким покрытием ее внутренней поверхности, например из кремния. Электросепаратор выполнен в виде барабана, источника постоянного тока, механической щетки и коронирующих электродов с силовыми цилиндрами и с дополнительным вибробункером в виде тройника с балансируемыми разделительными стенками. Средний из тройника вибробункер патрубками соединен с аэродинамической трубой, а остальное с транспортерами. Аэродинамическая труба выполнена из износостойкого материала, например стеклопластика, в виде C-образных элементов, установленных в шахматном порядке по высоте вертикальных камер разделения с перфорированными концами и силовыми цилиндрами, соединенными с вертикальными камерами разделения. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для обогащения сыпучих материалов и может найти широкое практическое применение в горнодобывающей, угольной, химической, металлургической, цементной, стекольной, деревообрабатывающей, пищевой промышленности, строительстве, энергетике и сельском хозяйстве.

Известны установки для обогащения сыпучих материалов, содержащие каркас, загрузочный и выгрузочный патрубки, транспортеры, разгонную трубу с нагревателями, пневмонагнетатель, пылевой вентилятор и аспирационную систему [1] Недостатками известных установок являются высокая материалоемкость, низкая производительность, недостаточное качество очистки и ограниченность в применении.

Наиболее близкой к предлагаемой является установка для обогащения сыпучих материалов, включающая загрузочный бункер и динамическую камеру разделения с отбойным виброщитом, пневмонагнетателем, разгонной трубой и аспирационной системой [2] Недостатками указанной установки являются низкое качество очистки и получение концентрата с вредными примесями из-за кратковременности процесса и неудаляемости ряда примесей, ограниченность в применении, низкая производительность и высокие материальные затраты.

Целью изобретения является повышение эффективности и качества, расширение технологических возможностей.

Цель достигается тем, что аэродинамическая установка снабжена нагревателями, установленными в вибробункере, электросепаратором, последовательно установленными вертикальными камерами разделения, в которые введена аэродинамическая труба, при этом вибробункер и вертикальные камеры разделения соединены воздуховодами с аспирационной системой, а аэродинамическая труба выполнена зигзагообразной, причем она снабжена установленными в вибробункере ситом и установленными в шахматном порядке отражателями-полками, вибролотками с оппозитно расположенными нагревателями с отражателями, расположенными в динамической камере разделения, при этом динамическая камера разделения выполнена с износостойким покрытием ее внутренней поверхности, например из кремния, а электросепаратор выполнен в виде барабана, источника постоянного тока, механической щетки и коронирующих электродов с силовыми цилиндрами и с дополнительным вибробункером в виде тройника с балансируемыми разделительными стенками, причем средний из тройника вибробункер патрубком соединен с аэродинамической трубой, а остальные с транспортерами, при этом аэродинамическая труба выполнена из износостойкого материала, например стеклопластика, в виде С-образных элементов, установленных в шахматном порядке по высоте вертикальных камер разделения и с перфорированными концами и силовыми цилиндрами, соединенными с вертикальными камерами разделения.

На фиг. 1 приведена схема аэродинамической установки; на фиг.2 принципиальная схема управления аэродинамической установкой.

Аэродинамическая установка для обогащения сыпучих материалов состоит из объемных технологических блоков, в которых установлен вибробункер 1 со съемным ситом 2 и нагревателями, преимущественно теплоэлектронагревателями 3 с отражателями-полками 4, связанной с наклонным патрубком 5 и затвором 6 с зигзагообразной аэродинамической трубой 7, содержащей пневмонагнетатель 8 и выполненной из С-образных элементов 9 с силовыми цилиндрами 10, установленными в шахматном порядке по высоте и введенными своими перфорированными концами в последовательно установленные вертикальные камеры 11 разделения (весь ряд камер условно не показан) с зазором между собой, например 1-1 мм, и наклонными полками 12, причем диффузор 13 аэродинамической трубы введен в динамическую камеру 14 с оппозитным отбойным виброщитом 15, наклонным вибролотком 16, теплоэлектронагревателями 17 с отражателями 18 и износостойкой внутренней поверхностью 19, преимущественно из кремния, при этом ее выгрузочный патрубок 20 с затвором контактирует с барабаном 21 электросепаратора 22, содержащего коронирующие электроды 23 с силовым цилиндром 24, механическую щетку 25, выгрузочный вибробункер 26 в виде тройника с балансируемыми разделительными стенками 27, причем средняя секция бункера 28 патрубком 29 соединена с аэродинамической трубой, а остальные с транспортерами 30, причем электроэнергия к сепаратору подается от источника 31 постоянного тока, а управление установкой в целом осуществляется с пульта 32.

Аэродинамическая установка для обогащения сыпучих материалов работает следующим образом.

Сыпучий материал (песок, порошок, гранулы, шлак и т.д.) подается в вибробункер 1, где он сортируется на сите 2 и высушивается при Т 150-200^оС до требуемой влажности от действия инфракрасных лучей нагревателей 3, пересыпаясь по отражателям-полкам 4, после чего по наклонному патрубку 5 через затвор 6 очищенные и высушенные зерна заданной фракции поступают в зигзагообразную аэродинамическую тpубу 7, в которой в турбулентном движении, соударяясь друг о друга, происходят перечистка, оттирка и зарядка зерен, например, кварца отрицательными электрическими зарядами, а в зоне пересечения вертикальных разделительных камер 11 происходит за счет создаваемого разрежения удаление мелких и пылеватых частиц, например 0,1-0,2 мм, размер которых регулируется с помощью силовых цилиндров 10, после чего зерна материала через диффузор 13 влетают в динамическую камеру 14, многократно ударяются об отбойный виброщит 15 и под действием силы тяжести и вибрации перемещаются по вибролоткам 16, где сыпучий материал подвергается термообработке, например, при температуре 450^оС от действия лучистой энергии теплоэлектронагревателей 17, в результате чего зерна вновь заряжаются, и, например, лимонит на зернах кварца переходит в гематит, после чего заряженные зерна материала от действия термической обработки пироэффекта, турбулентного процесса, инфракрасного излучения пироэффекта, трения трибоэффекта через выгрузочный патрубок 20 с затвором поступают в блок электросепаратора 22, где на барабане 21 под воздействием коронных зарядов от электродов 23 происходит ударная ионизация и адгезия, заряженные зерна, например кварца, с отрицательными зарядами прилипают к поверхности положительно заряженного барабана, а положительные отклоняются, при этом очистка барабана производится механической щеткой 25, а разделение зерен по фракциям в выгрузочный вибробункер 26 выполняется с помощью разделительных стенок 27, причем в среднюю секцию бункера 28 поступают зерна для повторного обогащения, а в крайнюю первую концентрат и в крайнюю вторую хвосты. Технологический процесс обогащения автоматизирован, управление которым осуществляется с пульта 32 управления, а при необходимости цикл обогащения повторяется.

Известны серийные отечественные и зарубежные установки для обогащения сыпучих материалов, например отечественный сушильный агрегат Д-588 и двухъярусный грохот СМД-121, которые обеспечивают только частичное обогащение.

Технико-экономическая эффективность применения предложенного комплекса для обогащения сыпучих материалов в сравнении с прототипом (базовым объектом), аналогами и серийными установками обеспечивается следующим. Экономия энергии достигается за счет эффективной передачи тепла к материалам от нагревателей с отражателями; повышение качества обогащения достигается за счет интенсивной оттирки и перечистки, переменного воздействия тепловыми и магнитными полями, динамическими, вихревыми и вибрационными воздействиями, создания зон разрежения, последовательной очисткой от вредных примесей, электросепарацией материала; расширение границ применения достигается за счет межотраслевого применения установки для обогащения песка, щебня, керамзита, порошков, гранул зерна и т.д.

Формула изобретения

1. АЭРОДИНАМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, включающая загрузочный и выгрузочный бункера, вибробункер, аэродинамическую трубу, введенную в динамическую камеру разделения с отбойным виброщитом, и аспирационную систему, отличающаяся тем, что она снабжена нагревателями, установленными в вибробункере, электросепаратором, последовательно установленными вертикальными камерами разделения, в которые введена аэродинамическая труба, при этом вибробункер и вертикальные камеры разделения соединены воздуховодами с аспирационной системой, а аэродинамическая труба выполнена зигзагообразной.

2. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена установленными в вибробункере ситом и установленными в шахматном порядке отражателями-полками.

3. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена вибролотками с оппозитно расположенными нагревателями с отражателями, расположенными в динамической камере разделения, при этом динамическая камера разделения выполнена с износостойким покрытием ее внутренней поверхности, например, из кремния.

4. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что электросепаратор выполнен в виде барабана, источника постоянного тока, механической щетки и коронирующих электродов с силовыми цилиндрами и с дополнительным вибробункером в виде тройника с балансируемыми разделительными стенками, причем средний из тройника вибробункер патрубком соединен с аэродинамической трубой, а остальные с транспортерами.

5. Установка по п. 1, отличающаяся тем, что аэродинамическая труба выполнена из износостойкого материала, например из стеклопластика, в виде С-образных элементов, установленных в шахматном порядке по высоте вертикальных камер разделения с перфорированными концами и силовыми цилиндрами, соединенными с вертикальными камерами разделения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2