Способ дискретного отбора материала из материального потока Российский патент 2017 года по МПК B07B13/00 B07B13/18 

Способ относится к технологии разделения твердых сыпучих материальных потоков в свободном падении, например, после схода материала с ленты конвейера. Способ может быть использован при дискретном отборе проб или при мелко порционной сепарации сыпучих материалов и руд или для сортировки штучных изделий, хранимых навалом и пригодных для сортировки.

Аналог. Известен способ отбора пробы угля с движущейся ленты конвейера. Скорость ленты конвейера постоянна. Формирование и разделение потока на два потока производят параллельно. Один поток формируют отбором материала непосредственно с ленты конвейера, другой после схода материала с ленты конвейера. Для отбора и накопления пробы, отбираемый поток формируют путем поперечного, периодического пересечения основного потока материала на движущейся ленте конвейера специальным ковшом. Потоки основного и отобранного с ленты конвейера материала направляют на дальнейшую переработку или накапливают. (Рекламный проспект пробоотбирателя ПММ-12Р завода "Спецтехномаш"). E.mail: http://www.grohot.m:8080/start/welcame/products/spectechequip/pmm_mpl/pmm-12r.

Недостатком аналога является наличие механизма, связанного с ковшом, которым пересекает и отбирает часть основного потока угля. Ковш требует управляющих блоков автоматики, электрических цепей и исполнительных механизмов, что снижает надежность устройства, требует обслуживания и материалов для изготовления ковша из материала с высокой износостойкостью.

Прототип. Известен способ отбора части материала из основного потока, после схода материала с ленты конвейера в свободном падении. Скорость ленты конвейера постоянна. Формирование и разделение на два потока производят последовательно, после схода материала с ленты конвейера в свободном падении с помощью шибера. В зависимости от содержания полезного компонента в горной массе, от блока управления, исполнительным механизмом меняют положение шибера. Шибер может находиться в одном из двух положений. В одном положении формируют основной поток отбираемого материала, а в другом положении шибера формируют поток отбираемой пробы или части основного потока сыпучего материала, например, для мелко порционной сепарации. Каждый из двух сформированных потоков материала направляют на дальнейшую переработку или накапливают (А.Ю. Большаков. Управление качеством руд на основе ядерно-физического опробования. Л.: Недра, Ленинградское отделение, 1989 г., с. 46, в кн. Подготовка минерального сырья к обогащению и переработке. М., "Недра", 1987 г., с. 184).

Недостатком прототипа, как и аналога, является наличие механизма, связанного с управлением шибером, которым формируют дифференцированные потоки сыпучего материала. Наличие шибера требует своих управляющих блоков, эл. схемы автоматики, электрических силовых цепей и исполнительных механизмов, что снижает надежность устройства и требует обслуживания и материалов для изготовления шибера с высокой износостойкостью.

Целью предлагаемого способа является его упрощение, уменьшение энергозатрат, исключение из процессов движущихся деталей и механизмов, испытывающих износ и динамические нагрузки, приводящие к возможным поломкам и требующие трудозатрат на ремонт и обслуживание.

Предлагаемый способ, в отличие от прототипа, заключается в том, что изменяют скорость продольного перемещения материального потока и при разных скоростях продольного движения материального потока, устанавливают траектории свободного падения материала после перехода из продольного движения материального потока в свободное падение, а также точки в траекториях свободного падения, в которой материальный поток последовательно можно разделить на две части, и, затем, для дискретного отбора выбранной части материального потока, на выбранный интервал времени, изменяют скорость продольного движения материального потока, например, увеличивают или уменьшают ее, а в выбранной точке свободного падения материального потока обеспечивают разделение последовательно формируемых потоков, основного материального потока и дискретно отбираемой его части, например, путем раздельного их накопления.

Сущность способа заключается в том, что для формирования двух потоков и отбора материала с ленты конвейера в свободном падении, на время отбора части основного потока материала, изменяют скорость конвейера. Для этого предварительно теоретически рассчитывают траекторию свободного падения материального потока при разных продольных скоростях конвейера и затем экспериментально выбирают точку оптимального разделения траекторий свободно падающего материала при различных скоростях ленты конвейера. От этой точки, по ходу движения руды, например, устанавливают неподвижный делитель, который является общей стенкой двух точек формируемых потоков. Делитель обеспечивает разделение материала в свободном падении при разных скоростях ленты конвейера. В процессе транспортировки материала на конвейере, на выбранный интервал времени изменяют скорость конвейера, например, ее уменьшают, чем обеспечивают траекторию свободного падения материала и условия схода материала с ленты конвейера, при которых формируют и последовательно разделяют материальный поток на основной материальный поток и дискретно отбираемый, например, в пробу. Затем формируют и направляют оба выделенных потока материала раздельно. Их накапливают и (или) направляют на дальнейшую переработку.

На прилагаемом чертеже представлены траектории свободного падения материала после схода его с движущейся ленты конвейера при скорости ленты конвейера 1 - 1,8 м/с и 2 - 0,9 м/с.

Пример: На обогатительной фабрике требуется с ленты конвейера производительностью 1600 т/час периодически, с интервалом 2-3 мин в течение одного часа отобрать представительную пробу крупнодробленой (класс. - 300 мм) руды. Вес представительной пробы составляет десять тонн. Электропривод конвейера обеспечивает линейную скорость ленты конвейера и материала 1,8 м/с.

После схода руды с ленты конвейера траектория ее свободного падения зависит от линейной скорости ленты конвейера.

Для формирования условий отбора пробы руды периодически, на одну секунду, сначала уменьшают скорость ленты конвейера до 0,9 м/с и, затем, восстанавливают ее до первоначальной 1,8 м/с. Регулировать скорость вращения электропривода конвейера с асинхронным электродвигателем можно, используя известные технические решения (см. в кн. М.Г. Чиликин, А.С. Сандлер. Общий курс электропривода. М., Энергоиздат, 1981 г., с. 141-206).

Предварительно, теоретически (см. чертеж) выбирают, скорости ленты конвейера, а затем экспериментально проверяют точку оптимального разделения руды в свободном падении. Например, в свободном падении, (см. чертеж) на расстоянии 1.5 метра от верхней точки ленты конвейера на его головке, при линейной скорости конвейера 1.8 и 0,9 м/с, теоретические траектории падения руды одна от другой находятся на расстоянии 0,5 метра одна от другой. То есть последовательно делят их траектории и потоки руды с толщиной слоя его на ленте конвейера до 0,2-0,3 м. Уже на 0,5-0,6 секунде свободного падения руды на расстоянии 1,5-1,6 м от головки конвейера, можно разделить потоки материала. Для этого, в выбранной точке, между теоретически выбранными траекториями свободного падения руды (при скоростях ленты конвейера 0,9 и 1,8 м/с) устанавливают неподвижную разделительную стенку, общую для двух точек. Разделительная стенка обеспечивает деление материала при разных скоростях ленты конвейера по ходу свободного падения руды и позволяет сформировать два независимых потока. Например, при скорости 0,9 м/с и втором случае при скорости 1,8 м/с, последовательно сформированные в свободном падении рудопотоки направляют каждый в свою точку, соответственно.

Вес (200-300 кг) единовременно отбираемого материала можно регулировать при настройке, подбором скорости ленты конвейера для оптимальных условий отбора пробы руды. Для этого увеличивают или уменьшают время работы конвейера на сниженной скорости ленты конвейера. При такой организации формирования потоков и отбора материала производительность конвейера практически не изменится. Понадобится от 20 до 30 циклов по одной секунде, для отбора пробы весом десять тонн или 20-30 с. Снижение производительности конвейера за время прохождения руды интересующего объема составит всего 0,6-0,8% от одного часа, в течение которого необходимо отобрать представительную пробу, когда производительность конвейера принудительно снижают вдвое.

Предложенный способ, без использования каких-либо механических средств для деления материального потока, может найти применение не только для отбора проб, но и при мелкопорционной сепарации, например, руды, обеспечивая представительный отбор материала со всего поперечного сечения ленты конвейера.

Предложенное изобретение относится к технологии подготовки и разделения твердых сыпучих материалов сухим способом в свободном падении, после схода материала с движущейся ленты конвейера и может быть использован, например, при отборе проб или при мелко порционной сепарации сыпучих материалов и руд или для сортировки штучных изделий, хранимых навалом и пригодных для сортировки. Способ дискретного отбора материала из материального потока для отбора проб сыпучих материалов с ленты конвейера заключается в том, что после схода потока материала с конвейера в свободном падении разделяют поток на два. Для этого, предварительно, выбирают оптимальные условия разделения материала в свободном падении и формируют потоки материала последовательно. Для этого за выбранный интервал времени, изменяют продольную скорость конвейера, например, уменьшают ее. Оптимальные условия разделения материала в свободном падении выбирают путем определения траектории свободного падения материала после схода его с конвейера при разных продольных скоростях конвейера. Выбирают оптимальную точку деления последовательно формируемых потоков материала при выбранных скоростях конвейера. В выбранной точке, по ходу свободного падения материала, делят последовательно формируемые потоки материала. Часть потока материала формируют и отбирают, например, при меньшей продольной скорости конвейера, а другую часть отбираемого материала при большей скорости ленты конвейера. Этим обеспечивают разные траектории свободного падения материала и условия разделения материала в свободном падении. Последовательно выделенные потоки материала накапливают или направляют на дальнейшую переработку. Технический результат – упрощение конструкции и снижение энергозатрат. 1 ил., 1 пр.

Способ дискретного отбора материала из материального потока, например, для отбора проб сыпучих материалов с ленты конвейера, заключающийся в том, что разделяют поток на два и последовательно отбирают обе части материала после схода материала с ленты конвейера в свободном его падении, отличающийся тем, что изменяют скорость продольного перемещения материального потока и при разных скоростях продольного движения материального потока устанавливают траектории свободного падения материала после перехода с продольного движения материального потока в его свободное падение, а также точки в траекториях свободного падения, в которой материальный поток последовательно можно разделить на две части, и, затем, для дискретного отбора выбранной части материального потока, на выбранный интервал времени, изменяют скорость продольного движения материального потока, например, увеличивают или уменьшают ее, а в выбранной точке свободного падения материального потока обеспечивают разделение последовательно формируемых потоков, основного материального потока и дискретно отбираемой его части, например, путем раздельного их накопления.