КЛАССИФИКАТОР КУСКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1997 года по МПК F27B21/02 B07B4/02 

Изобретение относится к черной металлургии, к сортировке доменного агломерата, известняка, кокса и других кусковых материалов и может быть использовано в различных отраслях промышленности для классификации полифракционных зернистых материалов.

Известны сортирующие устройства-грохоты для рассева агломерата и других кусковых материалов на полотнах с отверстиями заданного размера (см. например, "Доменное производство". Справочник, т. 1. М. Металлургиздат, 1963, стр. 208-213).

Недостатками этих устройств являются трудоемкость отделения мелких классов, забивание отверстий материалом, интенсивный износ сит.

Эти недостатки устраняются в пневмоклассификаторах, разделяемых на следующие основные типы (см. Ю.С. Карабасов и др. "Использование топлива в агломерации". М. Металлургия, 1976, стр. 187-197):
а) механические внутрициркуляционные (центробежно-лопастные);
б) воздушно-проходные с вращающимися отбойными лопатками;
в) воздушно-проходные без использования движущихся механических приспособлений;
г) камерные.

Общим недостатком этих классификаторов является необходимость повышенных скоростей воздуха (следовательно, и его расхода) для выноса из потока материала и пневмотранспортировки отделяемых мелких фракций (например, порядка 0-5 мм). Недостатком классификаторов с вращающимися дополнительными механическими приспособлениями является, кроме того, конструктивная сложность.

Известен пневмоклассификатор с псевдоожиженным слоем материала, представляющий собой многоконусный аппарат, в одном из конусов которого создается продуваемый сжатым воздухом псевдоожиженный слой, из которого выносятся мелкие фракции и проваливаются крупные (см. Н.И. Гальперин и др. "Основы техники псевдоожижения". М. Химия, 1967, стр. 488-489, рис. IX-82).

Недостатками этого классификатора являются: многоконусность, возможность классификации материала в сравнительно небольшом фракционном диапазоне (порядка 0-12 мм), т.к. псевдоожижение более крупных частиц нерентабельно, необходимость достаточно высоких скоростей псевдоожижения для выноса мелких фракций из кипящего слоя.

Частично эти недостатки устраняются в другом известном устройстве - наиболее близком к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату классификаторе кусковых материалов (см. авт. свид. N 1196655), содержащем заключенную в корпус наклонную конвейерную воздухораспределительную решетку, расположенное в верхней части корпуса загрузочное окно и примыкающую к нему отсечную перегородку с шарнирно подвешенным шибером, разделяющую надрешеточное пространство на отсеки для мелкой и крупной фракции, каждый из которых имеет разгрузочное и воздухоотводное окна и соединен с дутьевым вентилятором. Классификатор снабжен дутьевыми соплами, расположенными в отсечной перегородке со стороны отсека крупной фракции и дополнительной перегородкой, размещенной в отсеке мелкой фракции непосредственно над решеткой так, что верхняя кромка этой перегородки расположена на уровне подвески шибера отсечной перегородки.

При работе классификатора (прототипа) через загружаемый материал продувается воздух как снизу, из-под решетки, так и сбоку через дутьевые сопла, что способствует более полному обдуву мелкой фракции, перемещающейся на воздушной подушке под уклон решетки, против ее движения, в то время как крупная фракция транспортируется решеткой. Дополнительная перегородка препятствует скатыванию крупной фракции вместе с мелочью, особенно при больших углах наклона решетки.

Известный классификатора (прототип) позволяет сочетать функции классификации материала с функциями питателя, регулирующего подачу крупной фракции путем изменения скорости движения воздухораспределительной решетки.

Однако во многих технологических процессах, например, при классификации доменного агломерата после охладителя нет необходимости в регулируемой (питающей) подаче материала из классификатора.

Серьезным недостатком известного классификатора является при этом конструктивная сложность, обусловленная наличием движущейся (конвейерной) воздухораспределительной решетки, необходимостью ее герметизации, что всегда затруднительно при движущихся узлах, и установки специального привода.

Существенным недостатком классификатора являются также значительные потери воздуха через неплотности, т.к. известно, что при продуве (или прососе) воздуха через конвейерные воздухораспредельные решетки в результате трудности их уплотнения непроизводительно теряется порядка 30-45% воздушного агента (см. например, Н.М.Бабушкин и др. "Охлаждение агломерата и окатышей", Москва, Металлургия, 1975 г. стр. 172, второй абзац сверху).

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и уменьшение энергоемкости процесса классификации без ухудшения его качества.

Поставленная цель решается тем, что в классификаторе кусковых материалов, содержащем наклонную подину, отсеки мелкой и крупной фракции с разгрузочными окнами и дутьевыми соплами, соединенными с вентилятором и установленными со стороны отсека крупной фракции в отсечной перегородке с шибером, на уровне шарнирной подвески которого расположена верхняя кромка установленной в отсеке мелкой фракции дополнительной перегородки, подина выполнена стационарной и смонтирована из участков, которые установлены под углом друг к другу с уклоном в разные стороны от дополнительной перегородки, причем от разгрузочного окна отсека мелкой фракции до дополнительной перегородки и в отсеке крупной фракции подина выполнена цельной.

Предлагаемые выполнения подины классификатора стационарными и из участков, установленных под углом друг к другу с уклоном в разные стороны от дополнительной перегородки, позволяет осуществлять классификацию без движущейся решетки, т.к. уклон участков подины в разные стороны от дополнительной перегородки обусловливает скатывание разделяемых воздухом мелкой и крупной фракций в разные стороны по неподвижной подине под действием силы тяжести. Подина на участках от разгрузочного окна до дополнительной перегородки отсека мелкой фракции и в отсеке крупной фракции выполнена при этом цельной (без отверстий), т.к. материал движется под уклоны и воздух подается, кроме сопел, только для классификации на загрузочном участке подины между дополнительной и отсечной перегородками.

Выполнение подины классификатора стационарной значительно упрощает конструкцию устройства и уменьшает энергоемкость процесса классификации, т.к. герметическое соединение дутьевого короба со стационарной подиной на участке между перегородками обусловливает уменьшение расхода подаваемого на участок воздуха за счет ликвидации непроизводительных его потерь через неплотности (в устройстве с движущейся решеткой) примерно на 30-45% (см. ссылку на книгу Н. М. Бабушкина и др. в описании недостатков прототипа). Энергоемкость процесса уменьшается и за счет устранения подачи воздуха на участках с цельной подиной.

Поскольку сокращение расхода воздуха достигается только за счет устранения непроизводительных потерь воздуха через неплотности и расхода его для транспортировки мелочи по сравнению с устройством с движущейся решеткой, качество классификации при этом не ухудшается. Более того, создается возможность улучшения качества классификации за счет увеличения расхода воздуха через стационарную подину и дутьевые сопла без непроизводительных потерь воздуха, т.е. без имеющего место в устройстве-прототипе неоправданного увеличения энергоемкости процесса.

На основании вышеизложенного показано, что отличительные признаки заявляемого устройства "Классификатор кусковых материалов" являются необходимыми и достаточными для осуществления поставленной цели.

На чертеже схематически дано предлагаемое устройство.

Устройство содержит корпус 1 с загрузочным окном 2, отсек 3 мелкой фракции с разгрузочным окном 4 и воздухоотводным окном 5 и отсек 6 крупной фракции с разгрузочным окном 7, разделенные отсечной перегородкой 8 с подвешенным на шарнире 9 шибером 10, в которой со стороны отсека 6 размещены дутьевые сопла 11, соединенные с нагнетающим воздуховодом 12 вентилятора 13. В отсеке 3 мелкой фракции размещена дополнительная перегородка 14.

Классификатор содержит также подину, выполненную согласно изобретению стационарной и смонтированную из установленных под углом участков: участка 15 от разгрузочного окна 4 до дополнительной перегородки 14 отсека 3 мелкой фракции и участка 16 от дополнительной перегородки 14 до разгрузочного окна 7 отсека 6 крупной фракции. Участки 15 и 16 установлены под углом друг к другу с уклоном в разные стороны от дополнительной перегородки 14, которая в описываемом примере осуществления изобретения частично опущена ниже подины (участка 15) отсека 3 мелкой фракции. Участок подины между отсечной перегородкой 8 и дополнительной перегородкой 14 выполнен решетчатым и соединен с нагнетающим воздуховодом 12 вентилятора 13, остальная часть подины выполнена согласно изобретению цельной (без отверстий).

Классификатор работает следующим образом.

Классифицируемый полифракционный материал (например, агломерат, кокс, известняк) подается через загрузочное окно 2 корпуса 1 классификатора в отсек 3 мелкой фракции между отсечной перегородкой 8 и дополнительной перегородкой 14. В процессе загрузки материала через решетчатый участок подины (между перегородками 8 и 14) и через дутьевые сопла 11 вентилятором 13 через воздуховод 12 продувается воздух, под действием которого мелкая фракция отдувается на стационарно установленный наклонный участок 15 подины, по которому под действием сил тяжести скатывается к разгрузочному окну 4. Продуваемый воздух выводится через воздухоотводное окно 5. У разгрузочного окна 4 может быть установлено уплотняющее (например, типа мигалки) разгрузочное устройство (на чертеже не показано). Крупная (более тяжелая) фракция не отдувается воздухом, а поступает на стационарный наклонный участок 16 подины, по которому под действием сил тяжести скатывается к разгрузочному окну 7 отсека 6 крупной фракции, приподнимая собственным весом подвешенный на шарнире 9 к отсечной перегородке 8 шибер 10. Разгрузочное окно 7 снабжается уплотняющим разгрузочным устройством, например, типа мигалки (не показано).

В предлагаемом классификаторе благодаря отсутствию движущихся узлов значительно упрощается конструкция устройства, ликвидируются потери воздуха через неплотности, неизбежные в классификаторе с движущейся воздухораспределительной решеткой. Уменьшение непроизводительных потерь воздуха обусловливает уменьшение энергоемкости процесса классификации. При этом создается возможность улучшения качества классификации путем использования непроизводительно теряемого в классификаторе с движущейся решеткой воздуха непосредственно для классификации материала без увеличения энергоемкости процесса по сравнению с классификатором с движущейся воздухораспределительной решеткой.

Упрощение конструкции устройства, уменьшение энергоемкости процесса классификации и улучшение ее качества обусловливают экономическую эффективность изобретения.

Использование: изобретение может быть использовано в черной металлургии и других отраслях промышленности для классификации полифракционных зернистых материалов. Сущность: классификатор содержит заключенную в корпус подину, выполненную стационарной и смонтированную из участков, установленных пол углом друг к другу с уклоном в разные стороны от дополнительной перегородки, расположенной в отсеке мелкой фракции, отделяемом от отсека крупной фракции отсечной перегородкой со свободно подвешенным шибером и установленными со стороны отсека дутьевыми соплами, соединенными с нагнетающим воздуховодом вентилятора. За исключением участка между перегородками остальная часть подины выполнена цельной. При работе классификатора через загружаемый материал из сопел и решетчатого участка подины между перегородками продувается воздух, разделяющий материал на мелкую фракцию, скатывающуюся по участку подины, и крупную фракцию, скатывающуюся по другому участку подины. Фракции разгружаются через разгрузочные окна, а воздух выводится через верхнее окно. 1 ил.

Классификатор кусковых материалов, содержащий заключенную в корпус наклонную подину, имеющую перфорацию, загрузочное и разгрузочные окна, расположенные соответственно в верхней и нижней частях корпуса, который разделен на отсеки мелкой и крупной фракций посредством отсечной перегородки, выполненной с шарнирно подвешенным шибером и оборудованной дутьевыми соплами со стороны отсека крупной фракции, дополнительную перегородку, установленную в отсеке мелкой фракции, верхняя кромка которой расположена на уровне верхней кромки шарнирного шибера, отличающийся тем, что подина выполнена стационарной в виде установленных под углом друг к другу участков, расположенных с уклоном в разные стороны от дополнительной перегородки, причем подина выполнена перфорированной в отсеке крупной фракции на участке между дополнительной и отсечной перегородками.