Импеллер центробежный для флотацион-ной машины

 

и11 827) 77

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьоюз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.06.79 (21) 2784362/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень ¹ 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.з

В 03D 1/16

Государственный комитет (53) УДК 622.765.41 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения. И; ХилЬ1гчВЗИАЯ

В. Е, Федорченко, В. А. Руденко, H. П. Пурыгин, и В. Б. Калашников

Украинский научно-исследовательский и проектно-ко институт по обогащению и брикетированию.. У 1 - и ", 10с рукаорстщи глей " ="-": (71) Заявитель (54) ИМПЕЛЛЕР ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ДЛЯ ФЛОТАЦИОННОЙ

МАШИНЫ

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности угля, и может быть использовано в горной, металлургической и других отраслях промышленности. 5

Известен импеллер центробежный для флотационной машины, включающий вал с жестко закрепленной ступицей, верхний и нижний диски с лопатками (11.

Однако в процессе эксплуатации рабочие поверхности лопаток верхних и нижних дисков интенсивно изнашиваются под воздействием коррозии и абразивных твердых частиц флотационной пульпы. Наличие агрессивных реагентов в пульпе (различ- 15 ные керосины, фракции высших спиртов, масло Х, Т-66 и др.) способствует интенсификации износа, приводящего к преждевременному изменению геометрических характеристик рабочих полостей и полному иа- 20 рушению режима флотации. Так, срок службы импеллеров, выполненных из хромоникелевого сплава Х14Г2Н, при работе на антрацитовых шламах составляет 5—

6 мес, а из серого чугуна 1 — 2 мес. 25

Замена импеллеров является затруднительной и трудоемкой операцией, что приводит к большим эксплуатационным затратам. Импеллер, как базовая технологическая деталь аэрационного блока, определя- ЗО ет уровень качества не только этого узла, ио и в целом флотомашины.

В результате изнашивания рабочих поверхностей нарушается стабильность технологического процесса флотации, снижается расход засасываемого воздуха, что приводит к ухудшению аэрации пульпы. Повышается зольность концентрата, увеличиваются потери угля с отходами флотации.

Существующие импеллеры выполнены в основном из чугунного литья, внутренние рабочие поверхности их невозможно механически обработать, в результате чего эти поверхности имеют неровности, что способствует нарушению гидравлических режимов и интенсификации износа.

Неизбежная шероховатость, получаемая, как правило, литьем, способствует ухудшению направленности струй воздуха, а форма в виде кольцевой щели предопределяет

«смятие» и неравномерное завихрение потока, который недостаточно равномерно распределяется по межлопастным каналам.

При этом не достигается необходимое насыщение пульпы воздушными пузырьками.

Кроме того, такая конструкция импеллера предопределяет необходимость балансировки, так как, в противном случае, наблюдается усиленный износ подшипников импеллерного блока, чему также способствует

827177

55 значительный вес металлических импеллеров.

При изнашивании импеллеров такое влияние дисбаланса нарастает и продолжительность эксплуатации всего блока резко сокращается. Образовавшиеся усилия различной направленности на рабочих поверхностях импеллера передаются на вал с подшипниками, так как нет никаких компенсирующих элементов. Все это приводит к тому, что срок службы импеллеров небольшой, низкая эффективность их работы и в целом всего импеллерного блока.

Цель изобретения — повышение эффективности работы импеллера, увеличение его срока службы и эффективности всего импеллерного блока.

Эта цель достигается тем, что нижний диск соединен со ступицей эластичной втулкой, а лопатки выполнены с пазами, в которых установлены радиальные перегородки, соединяющие верхний и нижний диски.

Диски импеллера с лопатками могут быть выполнены из износостойкого материала — карбида кремния.

Такая конструкция импеллера обеспечивает точное сочленение износостойких поверхностей рабочих элементов на его ступице с одновременным образованием радиальных перегородок в воздушной полости секционных каналов, по которым происходит эффективное засасывание и распределение воздуха.

На фиг. 1 изображен предлагаемый импеллер; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1.

Центробежный импеллер включает вращающийся вал 1, жестко закрепленную на нем ступицу 2, нижний диск 3, соединенный со ступицей посредством эластичного кольца 4, лопатки 5, в пазах которых установлены радиальные перегородки 6, воздушную полость 7, симметричный нижнему верхний диск импеллера 8, аэрационну о трубу 9, кольцевую щель 10 для подсоса потока пульпы непосредственно из камеры.

Импеллер работает следующим образом.

Подготовленная для флотации пульпа из корпуса флотомашины (на чертежах не показана) через кольцевые отверстия 10 засасывается вращающимся импеллером, при этом одновременно через аэрационную трубу 9 и воздушную полость 7 инжекционно засасывается атмосферный воздух. Воздух распределяется радиальными перегородками 6 и вместе с пульпой попадает в верхнюю и нижнюю полости импеллера, расположенные между его лопатками 5.

5 о

Пульповоздушная смесь центрифугируется к периферии импеллера, отрывается от концов лопаток и в образующиеся вакуумные зоны тоже засасывается воздух, Под действием флотационных реагентов, введенных в пульпу, пузырьки воздуха минерализуются и поднимаются на поверхность пульпы, образуя пенный продукт.

Диски импеллера и лопатки выполнены из износоустойчивого материала — карбида кремния, что обеспечивает возможность изготовления высокоточных рабочих поверхностей, срок службы которых в 8—

10 раз превышает работоспособность существующих цельнолитых конструкций их хромоникелевого и хромомарганцовистых сплавов.

Эластичная связь у импеллера и вала в виде упругого конического кольца, выполненного, например, из резины, компенсирует возможные перекосы и сдвиги, а также способствует устранению различных дефор м а ций.

Описываемая конструкция износоустойчивого импеллера за счет длительного сохранения первоначальных параметров обеспечивает стабилизацию процесса перемешивания и аэрации пульпы и на этой основе улучшение всего флотационного процесса.

Опытные образцы таких импеллеров прошли промышленные испытания. За 12 тыс. ч эксплуатации импеллеры практически не имели износа. Предполагаемый срок их службы более пяти лет (36 тыс. ч). В аналогичных условиях срок службы импеллеров серийного изготовления пз литых хромоникелевых сплавов составляет не более

4,2 тыс. ч.

Формула изобретения

1. Импеллер центробежный для флотационной машины, включающий вал с жестко закрепленной ступицей, верхний и нижний диски с лопатками, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы импеллера, нижний диск соединен со ступицей эластичной втулкой, а лопатки выполнены с пазами, в которых установлены радиальные перегородки, соединяющие верхний и нижний диски.

2. Импеллер по п. 1, отличающийся тем, что диски и лопатки выполнены из карбида кремния.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мю 219483, кл. В 03D 1/16, 1966 (прототип).

827177

Редактор С. Титова

Заказ 908/6 Изд. № 326 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель Л. Антонова

Техред Л. Куклина

Корректоры: 3. Тарасова и О. Силуянова