Установка для разделения сыпучих материалов Советский патент 1986 года по МПК B07B4/04 

1

Изобретение относится к подТ отов- ке (сортировке) материалов, обладающих абразивными свойствами, и может, быть использовано на горно-обогатительных комбинатах, аглофабриках, коксовых и доменных цехах горной про мьппленности и отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение эф- фективности разделения материала при минимальном износе пересьтных полок.

На фиг.1 Представлена установка, общий вид в разрезе; на фиг.2 - сопло с механизмами изменения угла наклона и горизонтального и вертикально го перемещения; на фиг.З - пересьш- ная полка, разрез.

Установка состоит из закрь той разделительной камеры 1, в верхней части которой расположен питатель 2, ус тановленный на неподвт-шной раме 3, щелевого сопла 4 с нагнетательными трубопроводами и механизмами изменения угла наклона, вертикального и горизонтального перемещения, образую- щего вместе с питателем первую ступень разделения материала на фракции пересьтной полки 5, образованной вертикальной разделительной стенкой 6, днищем 7 с порожком, отражательной пластиной 8 и установленной вместе со щелевым соплом 9 на тележке 10 с механизмом горизонтального перемещения, составляк)щими вторую ступень разделения материала, аналогично выполненных пересьтной полки 11, щелевого сопла 2 и тележки 3, составляющими третью ступень разделения материала, пересыпной полки 14 и тележки 15 четвертой ступени, приемной

воронки 6 крупной фракции и воронки 17 мелкой фракции, транспортера крупной фракции 18 и мелкой фракции 19, гибких нагнетающих трубопроводов 20 и отсасывающего патрубка 21.

Механизм изменения угла - наклона сопла 22 выполнен в виде двух кронштейнов, на которых: с помощью цапф подвешено сопло, удерживающееся в нужном положении стопорными гайками, а механизм горизонтального 23 и вертикального 24 перемещений представляют собой винтовые пары (винт-гайка ), которые могут работать как от ручного, так и от механического привода.

Установка работает следующим образом.

.

5

0 5 g

0

,

5

Материал, подлежащий разделению, подается в камеру 1 при помощи питателя 2, обеспечивающего равномерную подачу тонким слоем, и далее движется под действием собствею1ого веса. Разделение на крупную и мелкую фракции происходит в процессе взаимодействия свободно падаюпщх частиц материала с плоской струей газа, направленной из щелевого сопла 4 первой ступени установки. Более крупные частицы, обладающие достаточньсм запасом инерции, проходя через струю газа, почти не изменяют своей траектории движения и попадают на пересыпную полку 5 второй ступени. Мелкие частицы, имеюп ие большую относительную площадь поперечного сечения (площадь, отнесенная к единице массы), подвергаются большему воздейств тю газового потока, изменяют траекторию движения и падают за разделительной стенкой 6.

Крупные частицы материала и неот- деливщаяся мелочь, попавшие на пере- сьшную полку, движутся под углом естественного откоса по самофутерующейся подушке, образованной ранее попавшим на полку материалом. Подушка образуется благодаря высокой разделительной стенке 6 пересьтной полки 5 (или 1 и 14) и низкого порожка на ее выходной стороне. Самофутерующаяся поверхность позволяет использовать для разделения даже высокоабразивные материалы, т.е. ликвидируется взаимодействие шихты с металлоконструкцией установки. Кроме того, самофутерующаяся подушка обеспечивает повышенный коэффициент трения с движущимся по ней материалом, снижает скорость схода материала с полки и значительно повышает эффективность каждой ступени установки, так как частицы материала, покидающие полку, имеют малую вертикальную начальную скорость и, следовательно, .дольше взаимодействуют с газовой струей.

Некоторые куски материала (особенно крупных фракций), попадая на подушку и соударяясь между собой, выбиваются из основного потока. Отражательная пластина 8 задерживает случайно отскочившие куски и направляет их вместе с основньп потоком материала в щель между пластиной и самофутерующейся подушкой, способствуя равномерному ссыпанию материала, который вновь взаимодействует со струей газа щелевого сопла 9 второй сту312

пени установки. Мелкие частицы выдуваются из потока материала и попадают за разделительную стенку полки 11 третьей ступени, а крупные с остатком мелочи попадают на пересып- ную полку 11 и, ссьтаясь на самофутерующейся подушке, образовавшейся на поЛке ранее прошедшей через установку шихтой, вновь взаимодействуют со струей газа щелевого сопла 12 и раз- деляются по крупности разделительной стенкой пересыпной полки 14 четвертой ступени. Материал крупных фракций, прошедший пересыпную полку 14, попадает в воронку 16, а оказавшийся за разделительной стенкой - в воронку 17.

Транспортеры крупной фракции 18 и мелкой фракции 19 обеспечивают .отгрузку материала в нужных направле- ниях. Сортирующий газ подается к соплам по гибким трубопроводам 20, а через отсасывающий патрубок 21 удаляется избыток газа вместе с пылью для последующей очистки в циклонах.

Регулирование границы разделения на крупную и мелкую фракции осуществляется путем передвижения.вперед или назад тележек 10, 13 и 15, При этом разделительная стенка пересьш- ной полки каждой ступени устанавливается в нужном месте по отношению к поперечному сечению струи материала и происходит отсев мелкой фракции в заданном диапазоне.

Эффективность разделения материала и эксплуатационная экономичность обеспечивается за счет регулировки расстояния сопла от струи разделяемого материала (фиг. 2), а также за счет того, что газ подается в зону схода материала с малыми скоростями вертикального перемещения - место стыковки порожка с днищем пересыпной полки. Нужное направление струи газа обеспечивается с помощью механизмов 22 и 23 (фиг.2).

На величину эффективности оказывает влияние угол наклона сопла (фиг.2). Наилучшие результаты разде- ления получаются при 0-20°.

Использование механизма горизонтального перемещения сопла относительно своей пересьтной полки (полка и сопло установлены на одной тележ- ке) позволяет осуществить наиболее эффективную и экономичную настройку каждой ступени. Перемещая же одну

ступень по отношению к другой, можно быстро и точно установить границу разделения материала на крупную и мелкую фракции, т.е. отсеивать мелочь в заданном диапазоне..

Размеры элементов пересьтной полки и соотношение их между собой имеют значение для нормальной работы установки и уменьшения ее габаритов. Стабилизация скорости схода шихты с полки требует величины b - (ширина днища) (фиг.З), заёисящей от размера максимальных кусков. Высота порожка k определяет срок службы полки и составляет (0,05- 0,1) Ь.- Порожек указанной величины приводит к оголению выходной стороны полки и ее более быстрому износу Более высокий порожек увеличивает высоту полки и всей установки, а также приводит к более высокой вертикальной скорости кусков шихты в месте взаимодействия ее с газовым поток.ом и, следовательно, к снижени эффективности. Для повьштения срока службы пересьтных полок желательна наплавка верхней кромки порожка твердыми сплавами. Высота разделительной стенки над самофутерующейся подушкой h принимается равной (0,1- 0,2) Ь . Более высокая стенка, не улучшая эксплуатационных качеств установки, увеличивает ее вертикальный размер. Стенка указанной вели- .чины может привести к перескакиванию крупных кусков через разделительную стенку и попаданию их в массу мелкой шихты.

В установке величина стенки принимается а (1,2-1,3)Ь . В случае сортировки только одного вида материала и желании максимально снизить высоту установки, стенка принимаетс равной

а Ь tgc(+ h +k,

где оС - угол естествеиного откоса сортируемого мате риала.

Величина С щели между отражательной пластиной 8 и самофутерующейся подушкой должна обеспечивать беспре пятственное продвижение материала и принимается равной утроенному значению поперечного сечения крупных кусков материала. Это гарантирует от образования кострения на пересыпных полках.

Угол р наклони отргшательной пластины устанавливается так, что улавливаемые куски не получают составляющей скорости, направленной навстречу основному потоку материала, но и не ускоряют его, нарушая равномерность ссьтания и снижая эффективность. Этим условиям отвечает угол между пластиной и подушкой несколько меньший 90. Таким образом, угол р принимается незначительно меньшим (на 3-5 ) угла естественного откоса сортируемого материала в пределах 25-40°.

Установка может иметь наклонные и криволинейные формы днищ пересьт- ньгх полок. Важно, только, чтобы наклон днища в сторону схода материала не превьшгал угла естественного откоса. Полка должна устойчиво удерживать подушку, образующуюся из самого сортируемого материала.

Самофутерующаяся подушка нужной формы с разделительной стенкой необходимой высоты образуется при отношении a/(f 0,65-1,3. При этом обеспечивается упорядоченное движение материала по наклонной поверхности под углом естественного откоса, когда наиболее сильно проявляется явление сегрегации, мелкие фракции наиболее сильно тормозятся о самофутерующуюся подуБгку, сходят с пересьтной полки с малой скоростью и наиболее эффективно удаляются струей газа.

Одновременно подушка, образовавшаяся на пересьтной полке, исключает непосредственный контакт разделяемого материала с металлоконструкциями установки, предотвращает их износ, значительно (не менее 2,5 раза) повышает долговечность.

«Mf

Редактор М.Бланар

Фив. 3

I

Составитель А.Румянцева Техред О.Гортвай Корректор И.Эрдейи

Заказ 3325/4 Тираж 565Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4