СЕПАРАТОР ЭРЛИФТНОГО ПОДЪЕМНИКА Российский патент 1996 года по МПК B67D5/58 

Изобретение относится к устройствам эрлифтных подъемников, применяемых преимущественно в установках грануляции шлаков для подачи шлаковой пульпы к обезвоживателю в металлургии, а также в других отраслях промышленности, например, для подъема золошлаковой пульпы на электростанциях, работающих на твердом топливе, для подъема полезных ископаемых в гидрошахтах, в речных и морских землесосных снарядах для добычи горной массы при разработке песчано-гравийных месторождений, для добычи полезных ископаемых со дна моря и т.п.

Известны сепараторы эрлифтных подъемников, имеющие корпус с патрубком для выгрузки пульпы и крышку, установленную в верхней части корпуса. Однако все известные сепараторы имеют низкую эксплуатационную надежность и малый срок службы крышки сепаратора. Поверхность крышки, которая непосредственно испытывает воздействие потока смеси абразивной пульпы, быстро изнашивается содержащимися в пульпе абразивными частицами гранулированного доменного шлака и металлических включений. Так, например, в установке придоменной грануляции шлака на Череповецком металлургическом комбинате при подъеме эрлифтом шлаковой пульпы чугунная отливка диаметром 800 мм и толщиной 600 мм, устанавливаемая на крышке сепаратора в зоне воздействия струи пульпы, служит при непрерывной работе до замены не более 14 сут. Попытки использования различных конструкций крышек с применением разнообразных материалов и их сочетаний на рабочей поверхности были безуспешными.

Частая замена крышки сепаратора значительно увеличивает эксплуатационные расходы, существенно снижает надежность работы эрлифта и технико-экономические показатели работы установки по грануляции доменного шлака.

Задачей, поставленной в данном изобретении, является повышение эксплуатационной надежности и значительное увеличение срока службы сепаратора.

Это достигается в изобретении за счет того, что рабочая поверхность крышки сепаратора выполнена конусообразной формы и образована элементами камнелитых изделий, изготовленных преимущественно на основе пироксеновых порфиритов. При этом часть рабочей поверхности крышки может быть выполнена из дисков, а боковая поверхность из сегментов разного размера.

Как показывает сравнительный анализ, эти признаки неизвестны из уровня техники. Описываемый сепаратор эрлифтного подъемника соответствует критерию изобретательского уровня, так как он явным образом не следует из уровня техники того же назначения.

На фиг. 1 показана общая схема эрлифтного подъемника с сепаратором; на фиг. 2 разрез А-А (крышка сепаратора эрлифтного подъемника); на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2 (рабочая поверхность крышки); на фиг. 4 камнелитое изделие в виде диска; на фиг. 5 камнелитое изделие в виде сегмента.

Сепаратор эрлифтного подъемника включает корпус 1 с патрубком 2 для выгрузки пульпы и крышку 3, установленную в верхней части корпуса. Рабочая поверхность 4 крышки 3 выполнена конусообразной формы и образована элементами камнелитых изделий, изготовленных преимущественно на основе пироксеновых порфиритов. Верхняя часть рабочей поверхности 4 крышки 3 может быть выполнена из камнелитых изделий в виде дисков 5, а боковая поверхность может быть выполнена из камнелитых изделий в виде сегментов 6 разного типоразмера. Корпус 1 сепаратора может быть выполнен также с патрубком 7 для удаления воздуха и пара. Эрлифтный подъемник имеет пульпопровод 8 со смесителем 9 и всасывающим наконечником 10, установленный в приямке 11 с водой, а также трубопровод 12 для подачи воздуха от компрессора (не показан).

Работает сепаратор эрлифтного подъемника следующим образом. Сжатый воздух от компрессора по трубопроводу 12 подают в смеситель 9, размещенный между всасывающим наконечником 10 и пульпо-проводом 8. В смесителе 9 образуется смесь пульпы с воздухом.

Трехфазная смесь из смесителя 9 поступает в пульпопровод 8 и подается под большим давлением сжатого воздуха в сепаратор. В процессе подачи пульпы из приямка 11, насыщенной взвешенными в воде минеральными частицами (гранулированный шлак, зола, чугунная дробь), в пульпопроводе 8 происходит интенсивный разгон суспензии сжатым воздухом и накопление кинетической энергии частицами твердой фазы, которые при выходе из пульпопровода 8 поднимаются вместе с жидкостью и ударяются о рабочую поверхность 4 крышки сепаратора. Газовая составляющая отделяется от пульпы и удаляется через патрубок 7, а пульпа через патрубок 2 подается на обезвоживатель или потребителю для дальнейшей переработки.

Благодаря сочетанию конусной рабочей поверхности с ее износостойкой камнелитой футеровкой достигается высокая долговечность и надежность конструкции крышки сепаратора по следующим факторам:
пустотелая конусообразная форма крышки создает условия, снижающие абразивное воздействие минеральных частиц пульпы на стенки, т.к. пульпа заполняет полость крышки и в этой полости за счет постоянного подпора потока смеси возникает постоянная упругая "подушка", снижающая кинетическую энергию и скорость движения твердых абразивных составляющих смеси. Эта упругая "подушка" образует своеобразную дополнительную самофутеровку от абразивного воздействия твердой фазы пульпы и служит "гасителем" скорости потока;
коническая форма футерованной поверхности увеличивает сопротивляемость абразивному износу камнелитой облицовки, т.к. хрупкие неметаллические материалы обладают большой сопротивляемостью гидроабразивному износу при касательном (скользящем) воздействии струи.

Кроме того, конструкция футеровки крышки позволяет повторно использовать после соответствующей подготовки камнелитые детали с наибольшей эффективностью в случае необходимости ремонта крышки путем перестановки этих деталей по мере их износа. Это позволяет более полно и с наименьшими материальными затратами использовать в качестве износостокой футеровки камнелитые детали.

Промышленная применимость предлагаемого сепаратора эрлифтного подъемника доказана успешным испытанием его на Череповецком металлургическом комбинате в доменном производстве в системе придоменной грануляции шлака.

Использование: устройство эрлифтных подъемников в установках грануляции шлаков для подачи шлаковых пульп к обезвоживателю в металлургии, подъем золошлаковой пульпы на электростанциях, работающих на твердом топливе, подъем полезных ископаемых в гидрошахтах, добыча и подъем полезных ископаемых со дна моря, при разработке песчано-гравийных месторождений. Сущность изобретения: сепаратор включает корпус с патрубком для выгрузки пульпы и крышку, установленную в верхней части корпуса. Рабочая поверхность крышки выполнена конусообразной формы и образована элементами камнелитных изделий. Последние изготовлены из расплава на основе пироксеновых порфиров. Верхняя часть поверхности крышки может быть выполнена из дисков. Боковая поверхность - в виде сегментов разного типоразмера. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

1. СЕПАРАТОР ЭРЛИФТНОГО ПОДЪЕМНИКА, включающий корпус с патрубком для выгрузки пульпы и крышку, установленную в верхней части корпуса, отличающийся тем, что рабочая поверхность крышки выполнена конусообразной формы и образована элементами камнелитных изделий, изготовленных преимущественно на основе пироксеновых порфиритов. 2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что верхняя часть рабочей поверхности крышки выполнена из дисков, а боковая поверхность сегментов разного размера.