Способ классификации мелкодисперсных материалов Советский патент 1989 года по МПК B07B15/00 B07B13/10 

Изобретение относится к классификации сыпучих материалов и может быть использовано в горной промьш - ленности, строительстве и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение качества классификации мелкозернистых материалов.

На чертеже изображена схема устройства для реализации способа.

Устройство для реализации способа включает загрузочное приспособление в виде вертикального плавно изогнутого в нижней части лотка 1, нижний

конец которого направлен под углом 30-45° к касательной в ыерхнюю точку установленного под ним метательного приспособления в виде цилиндрического ротора 2. На цилиндрической поверхности рстора 2 выполнено покрытие 3, а ротор заключен в корпус 4, огибающий с зазором его внешнюю поверхность. По направлению -аагиба лотка 1 перед ротором 2 размещена камера 5 классификации, образованная кожухом 6 и стенками приемных бункеров 7, герметично -.(акрыппющимися затворами 8. При этом между бункерами

СП

О К9

СО со

л

выполнены перегородки 9 , установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения, выполненные в виде сит и наклоненные в сторону ротора 2. На конце ближайшей к рототору 2 стенке бункера 7 закреплена примыкающая к покрытию 3 гибкая пластина 10.

Устройство работает следующим образом.

Исходный материал свободным падением подают вдоль стенки лотка 1, плавно изогнутой в нижней части и направляют под углом 30-45 на Поверхность покрытия 3 ротора 2. После взаимодействия с покрытием 3. зерна направляются в камеру 5 классификации, в воздушном пространстве которой разделяются по крупности и падают из потока. При этом гибкая пластина 10 и герметичные затворы 8 создают замкнутое воздушное пространство в камере 5, увеличивая таким образом сопротивление среды разделения. Расслаивающиеся в свободном полете зерна по ходу движения на пе- ;регородки 9 поступают в бункера 7, чем крупнее, тем дальше. Промежуточные фракции, а также зерна гранич ной крупности попадают сверху на наклонные перегородки 9, где разделяются в зависимости от проходного с чения отверстий сит по заданной границе крупности и также поступают в бункера 7. По мере заполнения объема приемных бункеров 7 продукт классификации выгружают периодическим открытием затворов 8.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходный материал слоем вертикально подают на роторный метатель, плавно меняют направление движения этого материала и направляют под углом 30- АЗ к касательной в верхнюю точку ротора, причем скорос ть вращения метателя составляет 10-30 рад/с. После взаимодействия с цилиндрической поверхностью метателей, на которой вы полнеио покрытие, коэффициент восстановление которого составляет 0,12- 0,25 коэффициента трения, зерна выбрасьшаются в неподвижное воздушно пространство, где вследствие различ- ной парусности разделяются по крупности и в процессе расслоения производят перехват фракции и приемку в соответствуюище бункера.

10

15

20

25

30

е55

40

45

50

Свободная подача материала вертикально необходима для достижения требуемых скоростей его падения, а последующий разворот его по окружности для подачи на метатель под заданным углом 30-45 . Скорость подачи материала составляет 1,5-3 м/сек. При этом за счет действия центробеж- ных сил происходит сегрегация частиц в слое и более крупные из них попадают на поверхность ротора под большими углами. Происходит предварительное разделение, повьшающее качество классификации. При этом подача материала в верхнюю точку ротора наиболее эффективна вследствие максимальных значений нормального давления со стороны зерен на поверхность ротора, а также обеспечения заданных углов вылета, превьппающих или близких к горизонтальному что позволяет достичь требуемого качества разделения. Причем угол встречи 30-45 зерен с поверхностью ротора создает наиболее оптимальные условия для включения скорости падения зерен в скорость отлета их от поверхности цилиндра. С другой стороны, такой угол достаточен для передачи зернам кинетической энергии вращающегося ротора за счет сил трения, действующих на зерна со стороны рабочей поверхности этого ротора. Поэтому ско- 35 рость вылета зерен, а следовательно качество при угле подачи 30-45 максимальны.

Скорость вращения цилиндра 10- 30 рад/с изменяют в зависимости от диаметра цилиндра при условии, что скорость его поверхности находится в интервале 3-7 м/с. При скорости менее 10 рад/с диаметр ротора может достигать 1,4 м, поэтому мелкие фракции могут вторично падать на поверхность цилиндра, вьтетать под отличным от заданного углом и попадать через сито в соседний приемник. При скорости вращения цилиндра более 30 рад/с, когда диаметр ротора менее 0,2 м, происходит снижение качества вследствие невозможности обеспечить заданные углы вылета зерен при толщине слоя до 10 наибольших диаметров зерна этого слоя.

Выполнение ротора в виде цилиндра для разделения материала по крупности зерен позволяет метать материал тонкой плоской струей. При этом создают515021

ся Благоприятные условия для расслоения зерен в последующем свободном полете и осаждения их из потока в приемные бункера. Перекрытие соседних фракций существенно сокращается и качество классификации возрастает.

Плавный изгиб вертикально установленного лотка и ориентация концом с загибом в верхнюю часть ци- д линдра под углом 30-45° к касательной в верхней точке обеспечивают повьшенне качества за счет предварительной сегрегации материала, эффективной передачи скорости его паде- 15 ния для последующего полета, а также энергии вращения барабана за счет оптимальных углов воздействия на покрытие сил нормального давления зерен, а также оптимальных уг- 20 лов их вылета в камеру классификации.

Гибкая пластина, жестко закрепленная к ближайщей к цилиндру стенке приемного бункера и примыкающая к цилиндру, а также герметически закры- 25 ваюшиеся затворы приемных бункеров создают замкнутое пространство неподвижного воздуха в камере класси- фи кации, в отверстие между кожухом которой и поверхностью щлиндра в 30 верхней его части подают исходный материал, нагнетающий за собой в ка- мрру часть воздуха. Гладкий цилиндр позволяет создать своей поверхностью затвор, препятствующий циркуляции ,- воздуха между внешним пространством и камерой классификации. Таким образом, уменьшение подвижности среды разделения снижает перекрытие соседних фракций между собой повышает дО качество классификации мелкозернистых материалов.

Закрепление перегородок с возможностью продольного перемещения к ориентированным Б сторону цилиндра д5 стенкам приемных бункеров позволяет производить изменение как зоны активного разделения камеры классификации, так ширины приемных бункеров, а следовательно, длины камеры класси- 50 фикации, что повышает качество разделения при колебаниях зернового сос- Taiа и пида исходного продукта. Выполнение перегородок в виде сит существенно повышает качество класси- jj фикации зерен граничной крупности.

При -этом существенно снижается взаимное засорение фракций без установки промежуточных бункеров, тран39 6 .

спортеров возврата и другого дополнительного оборудования. На качество классификации определяющее влияние оказывают физико-механические свойства рабочей поверхности ротора - коэффициент трения и коэффициент восстановления покрытия. Причем за коэффициент восстановления принимают отношение скорости зерна после взаимодействия с покрытием к скорости падения.

На поверхности цилиндра необходимо выполнять покрытие, коэффици- ент трения которого равен 0,6-1, а коэффициент восстановления составляет 0,15-0,25 коэффициента трения. При несоблюдении этих условий достижение требуемого качества крайне затруднено. Объсняется это тем, что при меньших коэ( рфициептах трения в результате проскальзывания зерен по поверхности существенно ограничивается передача кинетической энергии барабана и скорость вылета зерен незначительна. При коэффициенте восстановления более 0,25 коэффициента трения происходит негативный рассев зерен при взаимодействии с покрытием а при значениях меньше 0,15 реакция покрытия на давление со стороны зерна незначительна и кинетическая энергия поверхности за счет действия сил трения передается неэффективно. Поэтому покрытие и предложенные значения коэффициентов являются необходимыми условиями для получения заданного качества классификации зернистых материалов на гладком цилиндрическом роторе.

В качестве мелкозернистого материала используется строительный песо сьтучий материал с крупностью зерен до 3(5) мм.

Формула изобретения

Способ классификации мелкодисперсных материалов, включающий подачу материала на роторный метатель в вернюю его точку, воздействие на материал роторным метателем и вывод полученных фракций, отличающий- с я тем, что, с целью повьщ ения качества разделения мелкозернистых материалов, роторный метатель выполняют цилиндрическим с покрытием на внешней поверхности, коэффициент восстановления которого составляет 0,150,25 коэффициента трения, подачу ма- плавно изгибают до угла 30-45 к го- териала осуществляют с помощью верти- ризонтали, а скорость вращения ро- кального лотка, нижний конец которого торного метателя задают 10-30 рад/с.

Изобретение относится к классификации сыпучих материалов и может быть использовано в горной промышленности. Цель - повышение качества разделения мелкозернистых материалов. Для этого материал подают на роторный метатель в верхнюю его точку, воздействуют им на материал и выводят полученные фракции. Роторный метатель выполняют цилиндрическим с покрытием на внешней поверхности, коэффициент восстановления которого составляет 0,15-0,25 коэффициента трения. Материал подают с помощью вертикального лотка, нижний конец которого плавно изгибают до угла 30-45° к горизонтали. Скорость вращения роторного метателя задают 10÷30 рад/с. Покрытие и данное значение коэффициентов являются необходимыми условиями для получения заданного качества классификации зернистых материалов на гладком цилиндрическом роторе. В качестве мелкозернистого материала используют строительный песок, сыпучий материал с крупностью зерен до 3(5) мм. 1 ил.