ЛИНИЯ ПО ОТБРАКОВКЕ ИЗ МЕТАЛЛОЛОМА ТВЕРДО/ЖИДКО/ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ ОБЪЕКТОВ Российский патент 2020 года по МПК B03B9/06 B07C5/34 B03B13/00 B09B3/00 

Предложенное техническое решение задачи относится к выявлению и отбраковке из металлолома объектов (сосудов, малых емкостей, патрубков, огнетушителей, малых газобаллонов, пневматической подвески автомобилей и прочее) наполненных, легко воспламеняющимися или взрывоопасными веществами в твердой, жидкой или газообразных фазах и может быть использовано в области металлопереработки.

Одной из проблем металлоперерабатывающих организаций является наличие в металлоломе объектов, наполненных веществами, находящимися в твердой, жидкой или газообразной фазах. Загрузка металлоперерабатывающех печей металлоломом, содержащим подобные объекты, приводит к взрывам и частичному разрушению печей и как следствие к их простою в период ремонта. Рассматриваемые объекты могут быть наполнены твердыми, быстро воспламеняющимися и взрывоопасными веществами и относятся к категории закрытых сосудов, однако наличие твердого взрывчатого вещества в двусторонне открытом патрубке также представляет серьезную угрозу производстводственным компаниям занимающихся переработкой металлолома. Для выявления подобных объектов металлоперерабатывающими организациями затрачивается огромное количество человеко-часов. При этом выявление объектов осуществляется человеком визуально, где имеет место субъективный фактор включающий халатность и недобросовестность.

Известен способ добычи алмазов из крутопадающих рудных тел (см. патент 2171144 от 27.07.2001 г.). Способ включает бурение вертикальных скважин с извлечением выбуренной алмазосодержащей руды на поверхность в виде пульпы. Извлеченную из рудного тела алмазосодержащую руду подвергают гидроструйному воздействию, затем ее облучают пучком ускоренных электронов и регистрируют возникающее в алмазах световое излучение Вавилова-Черенкова. Участки алмазосодержащей руды, в которых обнаружена локальная яркость свечения извлекают и отправляют на переработку.

Способ обеспечивает высокую степень выявления и извлечения, добываемых алмазов из алмазосодержащей руды, однако он не может быть использован металлоперерабатывающими организациями для (выявления) из металлолома объектов (сосудов, малых емкостей, закрытых патрубков, огнетушителей, малых газобаллонов, пневматической подвески автомобилей и прочее) наполненных, легко воспламеняющимися или взрывоопасными веществами в твердой, жидкой или газообразных фазах.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому техническому решению задачи является «Способ сортировки твердых бытовых отходов и устройство для его осуществления», (см. патент №2517225 от 27.05.2014 г.). Устройство по вышеуказанному патенту включает последовательно расположенные дозатор, загрузочный и сортировочный конвейеры. Сортировочный конвейер разделен на секции, напротив каждой из которых установлен бункер для приема определенного типоразмера фрагментов отходов. Параллельно сортировочному конвейеру установлен сбрасыватель с рабочими органами. Система управления процессом сортировки, включает расположенные над сортировочным конвейером источник и приемник электромагнитного излучения, электронные блоки в виде оцифровывающего, запоминающего и задающего устройств, а также блок сравнения и усилитель, причем выход приемника через оцифровывающее и запоминающее устройства соединен с первым входом блока сравнения. На второй вход блока сравнения подается оцифрованное изображение определенного типоразмера фрагмента отходов от задающего устройства. Выход блока сравнения через усилитель соединен с рабочими органами сбрасывателя.

Данное устройство достаточно эффективно при реализации в сортировке твердых бытовых отходов, однако использование его для выявления объектов, наполненных веществами в твердой, жидкой или газообразных фазах вызывает определенные затруднения.

Техническим результатом предложенного технического решения задачи является выявление из металлолома объектов (сосудов, малых емкостей, патрубков, огнетушителей, малых газобаллонов, пневматической подвески автомобилей и прочее) наполненных, веществами в твердой, жидкой или газообразных фазах, представляющими угрозу выхода из строя металлоперерабатывающих печей.

Также техническим результатом предложенного технического решения задачи является снижение трудоемкости процесса выявления вышеуказанных объектов за счет его автоматизации.

Вариант 1

Технический результат достигается тем, что в линии по отбраковке из металлолома /твердо/жидко/газо наполненных объектов, включающей последовательно расположенные загрузочный конвейер, дозатор, сортировочный конвейер состоящий из приемного и сепараторного узла, бункер, сбрасыватель и устройство детектирования. Сортировочный конвейер снабжен резервуаром заполненным жидкостью в котором размещен его приемный узел с установленным над ним электромагнитом, при этом устройство детектирования, закреплено на резервуаре в зоне прохождения металлолома под электромагнитом и информативно связано с устройством распознавания и сбрасывателем через блок управления.

Преимущественно чтобы, резервуар был выполнен из нержавеющей стали, пластика, полимера или композитного материала.

Преимущественно чтобы, резервуар был снабжен очистной установкой.

Преимущественно чтобы, в жидкость были добавлены очищающие средства.

Преимущественно чтобы, в жидкость были добавлены вещества, повышающие ее плотность.

На фиг. 1 - показан общий вид на линию.

На фиг. 2 - представлен вид сверху на фиг. 1.

На фиг. 3 - показан разрез по А-А на фиг. 2.

Предложенное техническое решение задачи состоит из последовательно расположенных, загрузочного конвейера 1, дозатора 2 и сортировочного 3 конвейера (фиг. 1 и фиг. 2). Сортировочный конвейер 3 состоит из приемного 4 и сепараторного 5 узлов, при этом приемный узел 4 размещен в резервуаре 6 заполненным жидкостью 7, а над ним установлен электромагнит 8. В зоне между приемным узлом 4 сортировочного конвейера 3 и электромагнитом 8 на резервуаре 6 закреплено устройство детектирования 9 (фиг. 2 и фиг. 3). На сепараторном узле 5 сортировочного конвейера 3, установлено устройство распознавания 10, сбрасыватель 11 и бункер 12.

Для повышения эффективности воздействия электромагнита 8 резервуар 6 изготовлен из немагнитного материала, например, нержавеющей стали, пластика, полимера или композита. Резервуар 6 снабжен очистной установкой 13 или же в нем может быть использована техническая вода производственного цикла. В используемую в резервуаре 6 жидкость 7 могут быть добавлены компоненты, очищающие металлолом от коррозии и грязи.

Предложенное техническое решение задачи работает следующим образом.

Металлолом с помощью манипулятора оснащенного электромагнитом (не показано) подается на загрузочный конвейер 1 и по которому он продвигаясь попадает в дозатор 2 (фиг. 1 и фиг. 2). Дозатор 2 размещен над резервуаром 6 заполненным жидкостью 7, например, водой, в которую погружается металлолом. Последний, проходя слой жидкости 7 демпфируется и попадает на приемный узел 4 сортировочного конвейера 3. Сортировочный конвейер 3 выполнен в виде скрепленных между собой нежесткой механической связью отдельных прямоугольных секций 14. Устройство детектирования 9 (фиг. 3) представляющее собой видео камеру производит регистрацию и выявление объектов 15 в двигающемся в зоне приемного узла 4 сортировочного конвейера 3 металлолома.

Первично, устройством детектирования 9, выявление объектов 15 осуществляется по заданным в программном обеспечении типоразмерам. Типоразмеры определены и являются базой данных по совокупности признаков которые характерны для небольших газобаллонов, огнетушителей, пневмоподвески автомобилей и прочее.

Вторым фактором, по которому устройство детектирования 9 проводит выявление объектов 15 в предложенном техническом решении задачи, является их вертикальное смещение (всплытие).

Это смещение обусловлено меньшей плотностью объекта 15, выталкивающей силой жидкости 7, а также воздействием электромагнита 8. В данном случае имеет место вертикальное смещение объекта 15. Проходя под электромагнитом 8 основной металл не воспринимает его воздействие, ослабленное расстоянием и толщиной слоя жидкости 7. Объекты 15 заполненные веществами в твердой, жидкой и газообразных фазах и имеющие за счет этого меньшую плотность под воздействием выталкивающая силы жидкости 7 и воздействия электромагнита 8 сдвигаются вверх (всплывают). Это вертикальное смещение (всплытие) объекта 15 и регистрируется устройством детектирования 9.

Возможен вариант, когда влияние выталкивающей силы жидкости 7, и воздействия электромагнита 8 оказывается недостаточным чтобы объект 15 совершил смещение по вертикали.

В этом случае в устройстве детектирования 9 реализуется третий критерий выявления объекта 15 - это его смещение относительно ленты сортировочного конвейера 3. Объясняемое тем, что при движении объекта 15 находящегося на сортировочном конвейере 3 на него действует поток жидкости 7, который приводит к его смещению вдоль ленты сортировочного конвейера 3.

Таким образом, в предложенном техническом решении задачи устройство детектирования 9, производится выявление /твердо/жидко/газо наполненных объектов 15 по следующим критериям:

1. По заданным в программном обеспечении типоразмерам.

2. По вертикальному смещению (критерий всплытия) объекта 15 относительно сортировочного конвейера 3.

3. По смещению объекта 15 относительно ленты сортировочного конвейера 3 от воздействия потока жидкости 7.

Выявив объект 15, по этим трем критериям или по первым двум устройство детектирования 9, передает информацию в блок управления 16. Зарегистрированный же объект 15 вместе с металлоломом проходит зону электромагнита 8 и двигается по сортировочному конвейеру 3 до зоны сепараторного узла 5 где он регистрируется устройством распознавания 10, получившим команду с блока управления 16.

Устройством распознавания 10, обнаружив на сепараторном узле 5 сортировочного конвейера 3 зарегистрированный объект 15 информирует об этом блок управления 16, а последний дает команду сбрасывателю 11, на удаление объекта 15, с ленты сортировочного конвейера 3 в бункер 12.

Учитывая, что поступающий на переработку металлолом находится как правило в загрязненном состоянии, то в предложенном техническом решении задачи возможно его очищение. С этой целью в жидкость 7 резервуара 6 добавляются очищающие средства.

Для повышения эффективности отбраковки объектов 15 в жидкость 7 резервуара 6 могут быть добавлены вещества, повышающие его плотность. Так как, чем выше плотность жидкости 7, тем эффективней реакция всплытия объекта 15.

При работе линии на поверхности электромагнита 8 происходит нарастание мелких деталей, типа, гвоздей, само резов, гаек, мелких винтов и болтов и прочего. Для их удаления в программном обеспечении блока управления 16 предусмотрено периодическое кратковременное отключение питания электромагнита 8.

Вариант 2

Технический результат достигается тем, что в линии по отбраковке из металлолома /твердо/жидко/газо наполненных объектов, включающей последовательно расположенные загрузочный конвейер, дозатор, сортировочный конвейер состоящий из приемного и сепараторного узлов, бункер, сбрасыватель, источник электромагнитного излучения и детекторную линейку. Сортировочный конвейер снабжен резервуаром заполненным жидкостью в котором размещен его приемный узел с установленным над ним электромагнитом, при этом приемный узел снабжен взвешивающим устройством информативно связанным с блоком управления, а источник электромагнитного излучения и детекторная линейка размещены с противоположных сторон резервуара в зоне прохождения металлолома под электромагнитом, при этом детекторная линейка информативно связана с устройством распознавания и сбрасывателем через блок управления.

Преимущественно чтобы, резервуар был выполнен из нержавеющей стали, пластика, полимера или композитного материала.

Преимущественно чтобы, резервуар был снабжен очистной установкой.

Преимущественно чтобы, в жидкость были добавлены очищающие средства.

Преимущественно чтобы, в жидкость были добавлены вещества, повышающие ее плотность.

На фиг. 4 - показан общий вид на линию по варианту 2.

На фиг. 5 - представлен вид Б, на фиг. 4.

На фиг. 6 - показан разрез по В-В, на фиг. 5.

Предложенное техническое решение задачи состоит из последовательно расположенных, загрузочного конвейера 1, дозатора 2 и сортировочного 3 конвейера (фиг. 4 и фиг. 5). Сортировочный конвейер 3 состоит из приемного 4 и сепараторного 5 узлов и снабжен резервуаром 6 заполненным жидкостью 7 в котором размещен его приемный узел 4 с установленным над ним электромагнитом 8. Приемный узел 4 сортировочного конвейера 3 снабжен взвешивающим устройством 17, которое информативно связано с блоком управления 16. Источник электромагнитного излучения 18 и детекторная линейка 19 установлены с взаимно противоположных сторон резервуара 6, в зоне прохождения металлолома под электромагнитом 8 (фиг. 6). Детекторная линейка 19 информативно связана с устройством распознавания 10 и сбрасывателем 11 через блок управления 16.

Для повышения эффективности воздействия электромагнита 8 резервуар 6 изготовлен из немагнитного материала, например, нержавеющей стали, пластика, полимера или композита. Резервуар 6 снабжен очистной установкой 13 или же в нем может быть использована техническая вода производственного цикла. В используемую в резервуаре 6 жидкость 7 могут быть добавлены компоненты, очищающие металлолом от коррозии и грязи.

Предложенное техническое решение задачи работает следующим образом.

Металлолом с помощью манипулятора оснащенного электромагнитом (не показано) подается на загрузочный конвейер 1 по которому он продвигаясь попадает в дозатор 2 (фиг. 4 и фиг. 5). Дозатор 2 размещен над резервуаром 6 заполненным жидкостью 7, например, водой, в которую погружается металлолом. Последний, проходя слой жидкости 7 демпфируется и попадает на приемный узел 4 сортировочного конвейера 3. Сортировочный конвейер 3 выполнен в виде скрепленных между собой нежесткой механической связью отдельных прямоугольных секций 14. Продвигаясь на сортировочном конвейере 3 металлолом оказывается под электромагнитом 8 и над взвешивающим устройством 17 (фиг. 6).

Выявление объектов 15 осуществляется источником электромагнитного излучения 18, который сканирует вертикальным веерным пучком рентгеновского излучения, двигающийся в зоне приемного узла 4 сортировочного конвейера 3 металлолом.

Первично, выявление объектов 15 осуществляется по заданным в программном обеспечении типоразмерам. Типоразмеры определены и являются базой данных по совокупности признаков которые характерны для небольших газобаллонов, огнетушителей, пневмоподвески автомобилей, грузового транспорта и прочее.

Вторым фактором, по которому ведется выявление объектов 15, является разность данных по экспресс взвешиванию металлолома полученные с детекторной линейкой 19 и взвешивающего устройства 17.

Так при прохождении металлолома в зоне воздействия источника излучения 18, детекторной линейкой 19 регистрируются данные по его плотности и удельному весу. Эти данные, в блоке управления 16 преобразуются в вес проходящего металла и сравниваются с данными полученными блоком управления 16 от взвешивающего устройства 17. А так как взвешивающее устройство 17 не может регистрировать вес всплывшего объекта 15, то образуемая разница в весе полученная блоком управления 16 позволяет констатировать наличие объекта 15.

Третьим фактором, по которому ведется выявление объекта 15 в предложенном техническом решении задачи, является его вертикальное смещение (всплытие).

Это смещение обусловлено меньшей плотностью объекта 15, выталкивающей силой жидкости 7, а также воздействием электромагнита 8. В данном случае имеет место вертикальное смещение объекта 15. Проходя под электромагнитом 8 основной металл не воспринимает его воздействие, ослабленное расстоянием и толщиной слоя жидкости 7. Объекты 15 заполненные веществами в твердой, жидкой и газообразных фазах имеющие за счет этого меньшую плотность под воздействием выталкивающая силы жидкости 7 и воздействия электромагнита 8 смещаются вверх (всплывают). Это вертикальное смещение (всплытие) объекта 15 регистрируется детекторной линейкой 19.

Возможен вариант, когда влияние выталкивающей силы жидкости 7, и воздействия электромагнита 8 оказывается недостаточным чтобы объект 15 совершил смещение по вертикали. В этом случае вступает в силу четвертый фактор выявления объекта 15 - это его смещение относительно ленты сортировочного конвейера 3. Объясняемое тем, что при движении объекта 15 находящегося на сортировочном конвейере 3 на него действует поток жидкости 7, который приводит к его смещению вдоль ленты сортировочного конвейера 3.

Таким образом в предложенном техническом решении задачи осуществляется выявление объектов 15 по четырем факторам:

1. По заданным в программном обеспечении типоразмерам.

2. По разности данных экспресс взвешивания металлолома полученные с детекторной линейки 19 и взвешивающего устройства 17.

4. По вертикальному смещению (фактор всплытия) объекта 15 относительно сортировочного конвейера 3.

5. По смещение объекта 15 относительно ленты сортировочного конвейера 3 от воздействия потока жидкости 7.

Данный вариант в сравнении с первым более эффективен за счет наличия дополнительного фактора выявления объекта 15 определяемый разностью данных по экспресс взвешиванию металлолома полученные с детекторной линейки 19 и взвешивающего устройства 17.

Кроме того, экспресс взвешивание металлолома позволяет точно определять поступающий в плавильную печь объем металла.

Учитывая, что поступающий на переработку металлолом находится как правило в загрязненном состоянии, то в предложенном техническом решении задачи возможно его очищение. С этой целью в жидкость 7 резервуара 6 добавляются очищающие средства.

Для повышения эффективности отбраковки объектов 15 в жидкость 7 резервуара 6 могут быть добавлены вещества, повышающие его плотность. Так как, чем выше плотность жидкости 7, тем эффективней реакция всплытия объекта 15.

При работе линии на поверхности электромагнита 8 происходит нарастание мелких деталей, типа, гвоздей, само резов, гаек, мелких винтов и болтов и прочего. Для их удаления в программном обеспечении блока управления 16 предусмотрено периодическое кратковременное отключение питания электромагнита 8.

Предложенное техническое решение задачи позволяет:

- увеличить эффективность выявления объектов из металлолома, поставляемого на переплавку;

- обеспечить автоматизацию процесса выявления объектов из металлолома;

- обеспечить экспресс взвешивание загружаемого в металлоперерабатывающую печь металлолома.

Предложенная группа изобретений относится к выявлению и отбраковке из металлолома объектов (сосудов, малых емкостей, патрубков, огнетушителей, малых газобаллонов, пневматической подвески автомобилей и прочее), наполненных легковоспламеняющимися или взрывоопасными веществами в твердой, жидкой или газообразных фазах, и может быть использована в области металлопереработки. Линия по отбраковке из металлолома твердо/жидко/газонаполненных объектов включает последовательно расположенные загрузочный конвейер, дозатор, сортировочный конвейер, состоящий из приемного и сепараторного узлов, бункер, сбрасыватель и устройство детектирования. Сортировочный конвейер снабжен резервуаром, заполненным жидкостью, в котором размещен его приемный узел с установленным над ним электромагнитом. Устройство детектирования закреплено на резервуаре в зоне прохождения металлолома под электромагнитом и информативно связано с устройством распознавания и сбрасывателем через блок управления. Согласно второму варианту выполнения приемный узел линии снабжен взвешивающим устройством, информативно связанным с блоком управления. Источник электромагнитного излучения и детекторная линейка размещены с противоположных сторон резервуара в зоне прохождения металлолома под электромагнитом. Детекторная линейка информативно связана с устройством распознавания и сбрасывателем через блок управления. Резервуар выполнен из нержавеющей стали, пластика, полимера или композитного материала. Резервуар снабжен очистной установкой. В жидкость добавлены очищающие средства. В жидкость добавлены вещества, повышающие ее плотность. Технический результат – повышение эффективности отбраковки из металлолома твердо/жидко/газонаполненных объектов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Линия по отбраковке из металлолома твердо/жидко/газонаполненных объектов, включающая последовательно расположенные загрузочный конвейер, дозатор, сортировочный конвейер, состоящий из приемного и сепараторного узлов, бункер, сбрасыватель и устройство детектирования, отличающаяся тем, что сортировочный конвейер снабжен резервуаром, заполненным жидкостью, в котором размещен его приемный узел с установленным над ним электромагнитом, при этом устройство детектирования закреплено на резервуаре в зоне прохождения металлолома под электромагнитом и информативно связано с устройством распознавания и сбрасывателем через блок управления.

2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что резервуар выполнен из нержавеющей стали, пластика, полимера или композитного материала.

3. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что резервуар снабжен очистной установкой.

4. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что в жидкость добавлены очищающие средства.

5. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что в жидкость добавлены вещества, повышающие ее плотность.

6. Линия по отбраковке из металлолома твердо/жидко/газонаполненных объектов, включающая последовательно расположенные загрузочный конвейер, дозатор, сортировочный конвейер, состоящий из приемного и сепараторного узлов, бункер, сбрасыватель, источник электромагнитного излучения и детекторную линейку, отличающаяся тем, что сортировочный конвейер снабжен резервуаром, заполненным жидкостью, в котором размещен его приемный узел с установленным над ним электромагнитом, при этом приемный узел снабжен взвешивающим устройством, информативно связанным с блоком управления, а источник электромагнитного излучения и детекторная линейка размещены с противоположных сторон резервуара в зоне прохождения металлолома под электромагнитом, при этом детекторная линейка информативно связана с устройством распознавания и сбрасывателем через блок управления.

7. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что резервуар выполнен из нержавеющей стали, пластика, полимера или композитного материала.

8. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что резервуар снабжен очистной установкой.

9. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что в жидкость добавлены очищающие средства.

10. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что в жидкость добавлены вещества, повышающие ее плотность.