ГРОХОТ ДЛЯ ОТСЕВА КОКСОВОЙ МЕЛОЧИ Российский патент 1994 года по МПК B07B1/12 

Изобретение относится к оборудованию коксосортировки предназначено для отсева коксовой мелочи (фракции кокса менее 25 мм) из валового кокса.

Известен неподвижный колосниковый грохот, представляющий собой колосниковую решетку, закрепленную на неподвижной опоре и бортовин, образует течку, при этом каждый из отдельно набранных неподвижных колосников имеет в нормальном сечении форму трапеции, обеспечивающую расширяющуюся к низу щель, необходимую для предотвращения заклинивания кусков в процессе просеивания материала ("Справочник по обогащению руд" под редакцией О.С. Богданова, В.А. Олевского, М.: Недра, 1982, с. 21-22).

Недостатком приведенной конструкции является низкая эффективность отсева коксовой мелочи, что приводит к значительной "замусорености" (содержание кокса < 25 мм) доменного кокcа, а cледовательно, ухудшению его качеcтва. Kроме этого, данная конcтрукция грохота (его проcеивающей поверхноcти) требует при изготовлении довольно значительных трудозатрат.

Известен грохот самобалансный со щелевидной колосниковой решеткой, колосники которой имеют в нормальном сечении фасонный профиль трапецеидальной формы по ГОСТу 9074-85 (каталог шифр 1-3-78, Грохота ВНИПИ Механообработки; Ленинград. МЦМ СССР, чертеж 259 МГр, 000 об) (аналог).

Недостатки данной конструкции те же, что и вышеприведенного, т.е. заклинивание кусков кокса уменьшает рабочую площадь просеивающей поверхности, что, в свою очередь, приводит к снижению эффективности отсева коксовой мелочи.

Известен грохот ГЛС-5 ленточно-струнный с принудительной очисткой просеивающей поверхности. На жесткой опоре установлена просеивающая поверхность, представляющая собой неподвижно закрепленные металлические ленты, с нормальным сечением в форме прямоугольника, образующие друг с другом параллельно расположенные щели. Над просеивающей поверхностью закреплена подвижная рама с очистителям, совершающими знакопеременные перемещения в просеивающих щелях. ("Справочник по обогащению углей" под редакцией И.С. Благова, А. М. Кропоткина, Л. С. Зарубина, М.: Недра, 1984, с. 106-107), (прототип).

Недостатком данной конструкции является необходимость установки над грохотом механизма принудительной очистки щелей, что ведет к удорожанию грохота, к росту эксплуатационных затрат.

Целью изобретения является повышение эффективности отсева коксовой мелочи.

Цель достигается тем, что колосники выполнены с прямоугольным поперечным сечением, а боковые поверхности сменных колосников расположены друг к другу под углом γ , находящимся в пределах:
0,5^°≅ γ ≅ 81^° ,, где В - ширина колосника, м;
D - ширина щели, м;
l - ширина просеивающей поверхности, м.

Такое расположение колосников позволяет им образовать между собой расширяющуюся вниз щель, имеющую в поперечном сечении форму трапеции, что необходимо для исключения заклинивания просеивающего материала. Поэтому такая просеивающая поверхность не нуждается в механизме принудительной очистки щелей, что обеспечивает удешевление продукции, уменьшение эксплуатационных затрат, а главное позволяет повысить эффективность отсева коксовой мелочи.

Таким образом, все вышеназванные отличительные конструктивные изменения просеивающей поверхности грохота обеспечивают достижение вышеуказанной цели.

Наличие отличий от прототипа подтверждает соответствие предложенного технического решения критерию "новизна".

По каждому отличительному признаку проведен поиск известных технических решений по основным и смежным индексам кл. В 07 В 1/12, В 07 В 1/04.

Известных технических решений, содержащих комплекс аналогичных существенных признаков и решающих поставленную техническую задачу, не обнаружено.

Заявляемая совокупность существенных отличительных признаков, колосники выполнены с прямоугольным поперечным сечением, а боковые поверхности сменных колосников расположены друг к другу под углом γ, находящимся в пределах
0,5^°≅ γ ≅ 81^° ,, подтверждает соответствие предложенных технических решений критерию "существенные отличия".

Изобретение поясняется фиг. 1-7.

Приведем обоснование пределов изменения параметров γ . На фиг. 4 показано нормальное сечение двух соседних колосников в случаях: а) - трапецеидального сечения колосника (аналог); б) - прямоугольного сечения струн при параллельности боковых поверхностей соседних струн (прототип); в) - прямоугольного сечения колосников при наклоне обращенных друг к другу боковых поверхностей соседних колосников под углом γ (заявляемое техническое решение).

Оценку нижнего значения величины угла γ производили опытным путем на опытном колосниковом грохоте Днепропетровского коксохимического завода. Опыты показали, что если угол γ между колосниками соседних боковых поверхностей удовлетворяет неравенству:
γ ≥ 0,5^о, (1) т.е. даже при незначительном расширении щели колосниками грохочение кокса происходит без заклинивания. Таким образом, неравенство γ≥ 0,5^ообеспечивает нормальный характер рассева кокса (см, протокол испытаний).

Для получения верхнего значения величины угла γ основным условием является обеспечение работоспособности всей просеивающей поверхности, имеющей форму желоба, т.е. чтобы куски кокса не скатывались под действием силы тяжести с краев к центру желоба.

На фиг. 5 изображено нормальное сечение желоба и находящийся на краю желоба кусок кокса. Кусок кокса не скатывается к центру, если соблюдается неравенство
arctg f > α где α - угол наклона колосника просеивающей поверхности к горизонтальной плоскости;
f - коэффициент трения кокса по стали (чугуну).

(см. , например, Хайкин С. Э. Физические основы механики. М., Наука, 1971, с. 200, где приведена зависимость между предельным углом (Х_о) и коэффициентом трения (μ) - в наших обозначениях α и f соответственно) или (Ткачев В.С., Остапенко М.А. Оборудование коксохимических заводов. М., Металлургия, 1983, с. 243), где приведено противоположное неравенство:
α > arctg f,
как условие свободного соскальзывания материала с поверхности.

Так как коэффициент трения кокса о сталь:
f=1,
(см. Редзько В.В. Затворы для сыпучих материалов. М.-Л., Машиностроение, 1964, с. 7), то
arctg f > α
arctg 1 = 45^о
α < 45^o Так как ϕ = 2α , то
ϕ < 90^o (2)
На фиг. 6 показано нормальное сечение просеивающей поверхности.

Из схемы следует, что
R= , (3) , (3) где R - радиус цилиндра, вдоль образующих которого расположены колосники;
l - ширина грохота;
ϕ - угол между крайними радиусами кривизны желоба.

При углах ϕ> 90^о куски кокса скатываются к центру желоба, что исключает из работы часть просеивающей поверхности и повышает нагрузку на центральную зону желоба, что, в конечном итоге, приводит к ухудшению эффективности грохочения.

Ширина грохота l задается в каждом отдельном случае исходя из требования обеспечения его производительности. Кроме того, из условий размера частиц разделяемых фракций материала и его свойств определяется ширина колосника В и размер щели D между колосниками. На фиг. 7 показано сечение двух соседних колосников.

Так длина дуги АВ при малых γ, В и D
/ АВ / В + D,
то γ_p= , (4) , (4) где γ_p - мера угла γ в радианах
Угол γ в градусах:
γ= = . (5). (5)
Подставляя в (5) значение R из (3) и используя неравенство (2) получаем:
≅ ≅ · ≅ 81,028^°· ; т.е.

γ≅ 81,028^°· (6) (6)
Объединяя неравенства (1) и (6), получаем пределы
_0,5°_{≅γ≅81,028}°_·. (7)
Пример: при l=1,4 м; В=0,01 м; D=0,025 м.

0,5 ^o ≅γ≅ 2,026^о
при l=1,4 мо; В=0,02 м; D=0,025 м
0,5^о ≅ γ ≅ 2,604^о.

На фиг. 1 дан общий вид грохота; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 2.

Грохот отсева коксовой мелочи содержит наклонную раму 1, просеивающую поверхность, образованную колосниками 2, расположенными вдоль образующих цилиндра и формирующих желоб.

Сборка и установка грохота отсева коксовой мелочи производится следующим образом. На опорах устанавливается рама 1 с устройством загрузки кокса. Рама 1 наклонена к горизонтальной плоскости под углом α. К раме 1 известным способом (например при помощи болтовых соединений) крепится просеивающая поверхность, образованная колосниками 2 с прямоугольным нормальным сечением, формирующими течку (поток) в форме желоба.

Устройство работает следующим образом. Валовый кокс поступает из загрузочного устройства на просеивающую поверхность в виде желоба. Расположение колосников с прямоугольным нормальным сечением вдоль образующих прямого кругового цилиндра формирует желоб, а между соседними колосниками образуется щель, расширяющаяся вниз и имеющая в поперечном сечении форму трапеции, что предотвpащаеть заклинивание кусков кокса в процессе грохочения.

Формирование течки (потока) в форме желоба исключает просыпание движущегося вниз кокса на сторону, так как крайние колосники одновременно выполняют функцию направляющих бортов кузова грохота и просеивающей поверхности.

Таким образом, предложенная конструкция грохота позволяет производить эффективный отсев коксовой мелочи путем образования просеивающей поверхности из колосников с прямоугольным нормальным сечением в форме желоба.

Тем самым, заявляемое техническое решение соответствует критерию "положительный эффект".

Использование: для отсева коксовой мелочи из валового кокса. Сущность изобретения: грохот включает просеивающую поверхность из продольных колосников 2 прямоугольного поперечного сечения, расположенных с образованием желоба дугообразной формы поперечного сечения. Боковые поверхности смежных колосников расположены под углом друг к другу, находящимся в пределах 0.5^° ≅ γ ≅ 81^° B+D/l , где b - ширина колосника, м; D - ширина щели, м; L - ширина просеивающей поверхности, м. 7 ил.

ГРОХОТ ДЛЯ ОТСЕВА КОКСОВОЙ МЕЛОЧИ, включающий просеивающую поверхность из продольных колосников, расположенных с образованием желоба дугообразной формы в поперечном сечении, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности отсева коксовой мелочи, колосники выполнены с прямоугольным поперечным сечением, а боковые поверхности смежных колосников расположена одна к другой под углом γ , находящимся в пределах
0,5^°≅ γ ≅ 81^°,
где B - ширина колосника, м;
D - ширина щели, м;
l - ширина просеивающей поверхности, м.