Устройство для грохочения материала в потоке пульпы Советский патент 1987 года по МПК B07B1/34 

(П). На коробе натянуто сито 4 и закреплены вибровозбудители 5 колебаний, связанные с ситом 4 ударниками (У) 6. По длине L сита У 6 установлены с шагом f,, увеличивающимся от ПЗ к П 2, Шаг установки У 6 определяется по формуле е, + 1/п. - - X ; , где i 2,3,...,п - порядковый номер У 6, отсчитываемый от загрузочного конца сита; х - Е + + + .. + Е., ; П - количество поперечных рядов У 6; Е, X, (2пГ ; L - расстояние от первого У 6 до заг

1

Изобретение относится к горной технике, в частности к устройствам для классификации мелкоизмельченных материалов в потоке пульпы, и может быть использовано при обогащении в горно- рудной, металлургической и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение производительности и улучшение качества процесса грохочения за счет равномерной очистки просеивающей поверхности сита при постоянном расходе воды.

На фиг.1 показано устройство для грохочения, продольный разрез; на фиг.2 - график изменения (а) и схема () сил, действующих на частицы материала; на фиг.З - график интенсивности поля инерционных сил; на фиг.4 и 5 - устройство, варианты исполнения, продольный разрез; на фиг.6 - разрез А-А на фиг.4; на фиг.7 - вид Б на фиг.З; на фиг.8 - узел I на фиг.З; на фиг. 9 и 10 - разрез В-В на фиг.8 на фиг.11 - :разрез А-А на фиг.4, вариант исполнения; на фиг.12 - разрез Г-Г на фиг.11; на фиг. 13 - узел II на фиг.11.

Устройство для грохочения (фиг.1) состоит из короба 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками. На коробе натянуто сито 4 и закреплены вибровозбудители 3, связанные с ситом ударниками 6. Ударники по длине L сита установлены с. шагом Р, увеличи- вающимся от разгрузочного конца (патрубка 3) сита к загрузочному, что позволяет при одинаковых параметрах вибровозбудителей 3 (амплитуде

рузочного конца сита. По мере продвижения пульпы по ситу 4 содержание жидкой фазы уменьшается, т.е. снижается действие на частицу твердой фазы, направленной в сторону подрешет- ного продукта гидравлической силы Р . Это компенсируется увеличением интенсивности вибрационного воздействия за счет более плотного расположения У 6j что обеспечивает равномерное поле силового воздействия на частицы материала, проходящие сквозь сито 4. 1 3.П. ф-лы, 13 ил.

0

5

5

А и частоте Q) реализовать на сите переменное по длине L поле инерционных сил Р , при котором интенсивность вибрационного воздействия на сито (материал) максимальная на разгрузочном конце. Это связано с тем, что при грохочении надрешетный продукт по длине сита существенно обезвоживается и процесс прохождения твердых частиц под сито замедляется из-за большой забиваемости отверстий на разгрузочном конце сита. При зтом высота h потока пульпы и соответственно гидравлическая составляющая Р. сил, действующих на твердые частицы, убывают (фиг.2а) от загрузочного конца к разгрузочному в следующих отношениях:

h(x) h° . ; Р(х) Р°.

О) (2)

где h и Р - приведенная высота потока пульпы и гидравлическая составляющая сил на загрузочном конце; Kg - коэффициент извлечения

жидкой фазы (воды); е 2,718 - основание натуральных

логарифмов;

X - расстояние рассматриваемого сечения от загрузочного конца.

Из условия обеспечения равномерной очистки просеивающей поверхности сита, обусловленной равномерным по длине полем всех сил Р Р,- Р const, амплитудное значение силы определяется из соотношения о

Р(х) Р, - Р(х) Р(1 - е

(3)

в сечении l - l (фиг.2), соответствующем началу оси ОХ, вектор поля гидравлических сил имеет максимальное значение (максимальная высота слоя пульпы), а вектор поля инерционных сил равен нулю, поскольку это сечение наиболее удалено от вибровозбудителя. В этом сечении результирующий вектор всех сил

Р2-(х) Р + Р Р°. (4) В сечении 2 действуют вектор гидравлических сил Р , соответствую„, 2

щии ординате п - высоте слоя пульпы, и вектор инерционных сил Р. Результирующий вектор сил равен

Pj.(x) р + p (5)

в сечении 3 - 3 , где содержание жидкой фазы незначительно (граница зон III и IV), результирующий вектор сил равен

(6)

Р(х) ; + Р,,

Шаг установки ударников по длине сита может изменяться в соответствии с изменением функции Р, (х) .

Для определения величины шага установки ударников рассмотрена площадь, ограниченная на графике (фиг.З) функцией Pj (х) .

Аппроксимируют выражение (3) параболой Р|, (х) А Параметр пара- болы А определяется из условия равенства наибольших значений

или

P(L) PJL)

А-|Г Р°(1 - ).

откуда

А

О , . I-I Р (1 - е ) .

Делят площадь параболы

S -|- А. г

о

на п участков, равных по числу ударников . Площадь каждого из п участков составляет

S

S/n --- А /п.

При этом линия действия инерцион- . „ „

где 1 2,3,...,п - номер ударника, НОИ силы каждого ударника проходит „

55 отсчитываемый от места загрузки: через центр тяжести участка. Определяют координаты центров тяжести ;-i 2 i-i участков и шаг Е; установки ударни- п - количество поперечных рядов ков. Координата х, центра тяжестиударников;

79374

первого участка определяется из условия равенства площади криволинейного треугольника ОЕ,Т, (фиг.З) половине площади S , т.е. ; X.

1 Р(х)

dx S /2

0

5

°

или

X,

зл

5/2

А 47 dx А - X, (- AL /п)/2. о

Из последнего выражения находят

х, Р, (2n).L.

Для вычисления координаты Х2 и шага 2 г 1 второго ряда ударников приравнивают выражение площади криволинейной трапеции Е,, (фиг.З) к величине S S/n т.е.

Ч

А { -Ix г (к - X )А г - L J J J п

X,

3/2

Откуда координата х

31- . 1

Х2 (х,

+ - L п

2 ударника

3/2 .2/3

)

И величина шага второго ряда

., , 3/2 1 -,5 Zx2j i п ) - X,.

ника

Из рассмотрения криволинейной трапеции Е. Е-Т Т-,, (фиг.З) аналогично определяется на основании метода математической индукции общее выражение для координаты х. установки i-ro удар

/ 3/2 (х,.,

1 г .

+ - L ); п

« Li

40

Шаг :

., установки 1-го ударника определяется из соотношения

.

3/2

, .- 1 /-г .2/3

Ч- (;.Л п -

Таким образом, при изменении интенсивности вибрационного воздей- ствия по длине L сита соответственно уменьшению жидкой фазы в пульпе шаг Е,- установки i-ro ударника следует

определять из соотношения

5/1 1 X. + - L -1 п

л г/

X;

L - длина сита грохота; Р; (2h) L - расстояние от места загрузки до места установки первого ударника.

В предлагаемом устройстве (фиг.4 и 6) ударники 6 и вибровозбудители 7 укреплены на подвижной относительно сита 4 раме 8, установленной в коробе 1 при помощи упругих опор 9.

Ударники 6 могут быть установлены на раме 8 с возможностью перемещения по длине L сита, что позволяет дополнительно регулировать интенсивность вибрационного воздействия на материал в зависимости от условий грохочения за счет изменения расстояния между ударниками.

Такая конструкция позволяет синхронизировать колебания всех ударников и за счет этого реализовать на сите поле инерционных сил Р , оптимальное из условий повышения долговечности сита. Это связано с тем, что при синхронных колебаниях всех ударников на сите исключаются зоны перекрытия или наложения возможных антифазных колебаний смежных ударников, имеющих изолированные вибровозбудители, что позволяет за счет исключения разнонаправленных перегибов проволок сита дополнительно повысить его усталостную прочность.

Ударники могут быть выполнены в виде планок 10 и 11 (фиг.5 и 7), ориентированных поперек продольной оси ОХ сита у загрузочного конца и вдоль у разгрузочного конца. В этом случае интенсивность вибрационного воздействия на разгрузочном конце сита (участок IV) дополнительно определяется шагом t расстановки планок 10 поперек сита.

Контактирующая с ситом поверхност

При включении вибровозбудителей 5 ситу сообщаются колебания, благодаря чему на частицы 19 воздействует инерционная сила Р , обусловленная интенсивностью колебаний, т.е. Р, f(A,cO), Причем поле сил Р изменяется по длине сита.от минимального значения у загрузочного патрубка 2, например, по кривой Pj (х) (фиг.2а). Под действием указанных сил, изменяю- шдхся по длине сита, твердые частицы проходят сквозь отверстия сита. В зоне III, примыкающей к загрузочному патрубку, пульпа содержит большое количество жидкой фазы и интенсивность грохочения определяется главным обударников (фиг,8-10) может быть вы,„jt- разом высотой п потока пульпы. Избы

полнена с выступами 12 и каналами 4э 13, направленными соосно продольной

ток воды в этой зоне уменьшает вязкость пульпы, силы сцепления между частицами м. -ериала и ситом минимальны, отверстия сита промываются водой и не забиваются. Длина зоны III зависит от условий грохочения и свойств материалов. В этой зоне ударники сообщают ситу вибрационное воздействие с меньшей интенсивностью, благодаря Для уменьшения износа сита и удар- сг чему снижается величина усталостных НИКОВ выступы 14 (фиг.10) могут быть напряжений сита. Это обусловливает выполнены из скользкой резины (африк- повьш1ение долговечности сита и срока ционного эластомера), коэффициент работы его между заменами. Отличи- трения которой с материалом сита тельной особенностью этой зоны являоси сита. При этом глубина h, канала 13 между выступами может увеличиваться в направлении движения материала. Такая конструкция ударников обеспечи- 50 вает лучшие условия для удаления твердых частиц с поверхности ударников и пульпы из-под ста.

79376

уменьшается по сравнению с другими известными материалами в сотни раз. Ударники могут быть выполнены в виде валика 15 (фиг.11), установлен- 5 ного на колеблющейся раме 8 с возможностью поворота вокруг стержня 16 (продольной оси 0-0 валика),

Образующая наружной поверхности валика 15 (фиг.12 и 13) может быть 0 выполнена с выступами 17 и впадинами 18, причем выступы могут быть наклонены к оси 0-0 под углом fti и направлены по винтовой линии с шагом t

Устройство для грохочения работает

следующим образом.

Через загрузочный патрубок 2 короба на сито 4 подают пульпу, состоящую из твердых частиц 19 материала и жидкой фазы (вода) 20. При этом на частицы материала, попадающие в отверстия сита, воздействует направленная в сторону подрешетного продукта гидравлическая сила PJ. , обусловленная высотой потока пульпы. Поле сил

Р по длине сита L изменяется от максимального значения у загрузочного патрубка по кривой Р, (х) (фиг.2а).

При включении вибровозбудителей 5 ситу сообщаются колебания, благодаря чему на частицы 19 воздействует инерционная сила Р , обусловленная интенсивностью колебаний, т.е. Р, f(A,cO), Причем поле сил Р изменяется по длине сита.от минимального значения у загрузочного патрубка 2, например, по кривой Pj (х) (фиг.2а). Под действием указанных сил, изменяю- шдхся по длине сита, твердые частицы проходят сквозь отверстия сита. В зоне III, примыкающей к загрузочному патрубку, пульпа содержит большое количество жидкой фазы и интенсивность грохочения определяется главным об

ется наличие тонкого слоя воды на сите. По мере продвижения пульпы по ситу содержание жидкой фазы уменьшается, в результате чего снижается действие на частицы гидравлической силы Р . В зоне IV, примыкающей к разгрузочному концу, прохождение частиц 19 сквозь отверстия сита затруднено. Это связано с тем, что у мелких классов с большой удельной поверхностью частиц возрастают силы вязкости между частицами (силы Стокса). Из-за интенсивного обезвоживания оставшейся на сите твердой фазы процесс грохочения резко замедляется. Уменьшение гидравлических сил в зоне IV компенсируется увеличением интенсивности вибрационного воздействия на сито за счет более плотного расположения ударников 6. Именно это и обеспечивает очистку отверстий сита в зоне IV от застрявших в них отдельных частиц и вязкой пульпы, что в конечном счете позволяет

без увеличения расхода воды повысить

производительность и качество мокрог грохочения мелкоизмельченных материалов.

При расположении ударников с шагом, определяемым по формуле (7), по всей площади сита обеспечивается равномерное поле силового воздействия н частицы материала, проходяш ие сквозь сито, что позволяет оптимизировать процесс тонкого мокрого грохочения с точки зрения равномерной очистки про сеивающей поверхности при обеспечении заданной долговечности быстроизнашиваемого узла (сита) и постоянном расходе воды.

Выполнение ударников в виде планок 10 и 11 (фиг.5 и 7), ориентированных соответственно вдоль и поперек Сита, позволяет дополнительно повысить площадь S а-Ь контакта ударника с ситом и тем самым обеспечить повьш1ение долговечности сита при переменной интенсивности вибрационного воздействия на него.

При выполнении ударников с выступами 12 (фиг.8-19) дополнительно уменьшается забивание отверстий сита

О - 79378

за счет быстрого удаления пульпы из- под сита в проходе ее по каналам 13.

При выполнении выступов 14 из скользкой резины дополнительно обеспечивается повышение долговечности сита и улучшение очистки его отверстий за счет возможного выталкивания застрявших частиц.

Выполнение ударников в виде валика 15, установленного с возможностью поворота, обеспечивает быстрое удаление твердых частиц, прошедших сквозь сито, и предотвращает их залипание в месте контакта сита с ударником.

При выполнении образующей валика 15 с выступами 17, направленными по винтовой линии, улучшается очистка сита за счет подвижного места контакта каждого выступа по ширине.

Формула изобретения

1.Устройство для грохочения материала в потоке пульпы, включающее закрепленное на коробе сито, загрузочный и разгрузочный патрубки и вибровозбудители колебаний с ударниками, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и улучшения качества процесса грохочения за счет равномерной очистки просеивающей поверхности сита при постоянном расходе воды, ударники установлены с шагом, увеличивающимся от разгрузочного патрубка к загрузочному.

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что шаг установки ударников определяется по формуле

, - I 2; --:

1 J-J 1

J

1

где i 2,3,...,п - порядковый номер ударника, отсчитываемый от загрузочного конца сита;

К; .г.-е, + ,..а;

1-( 1 1-1 п - количество поперечных рядов ударников;

L - длина сита;

Е, х, (2пУ L - расстояние от первого ударника до загрузочного конца сита.

Ч

J3

P

к

-,;

K Фиг.2

f Рг--р ,

Изобретение относится к области обогащения в рудной, металлургической и др. отраслях пром-ти. Изобретение позволяет повысить производитель ность и улучшить качество процесса грохочения за счет равномерной очистки просеивающей поверхности сита 4 при постоянном расходе воды. Устройство состоит из короба 1 с загрузочным 2 и разгрузочным 3 патрубками 20

Р {1-е- й-)

fu fl-

Фчг.

Фиг.8

В-В

Ф1А.д

Фиг. Ю

Фиг.П

Г- Г

17

Фнг. 1Z

ФигЛЗ

Составитель Б.Левчаев Редактор О.Юрковецкая Техред М.МоргенталКорректор А.Зимокосов

846/1 1

Тираж 539Подписное

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