Установка для обогащения материалов Советский патент 1990 года по МПК B07B7/04 B02C21/00 

Изобретение относится к устройствам для обогащения материалов и может быть применено в горнодобывающем производстве, строительстве, сельском хозяйстве, химической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Целью изобретения является повышение эффективности обогащения за счет обеспечения многократного динамического воздействия на материал.

На фиг. 1 показана схема установки для обогащения материалов; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1.

Установка для обогащения материалов состоит из многосекционного каркаса 1, в верхней левой части которого установлен вентилятор 2 высокого давления, к которому подстыкована разгонная труба 3. В верхнюю часть разгонной трубы 3 врезан загрузочный патрубок 4 загрузочного происхождения. Верхняя правая часть каркаса 5 выполнена подвижной, она отделена от неподвижной части каркаса 1 при помощи амортизатора 6, а разгонная труба 3 выполнена составной в зоне перехода турбулентного движения газовоздушных потоков с обогащаемым материалом в ламинарный и соединена фланцем 7. Сверел

О5

о

о

4ь Ю

своем пути измельчители 12. Плоские рассекатели измельчают материал и пол действием скоростного напора этот материал выбрасывается в динамическую камеру 9, где ударяясь об отбойный щит 11, очищается от ненужных примесей и по наклонной нижней стенке 18 динамической камеры 9 перемещается в ступенчато расположенные бункеры 16, встречая на своем пути эластичную перегородку 15 отбойного фарху на подвижной части каркаса установлен вибровозбудитель 8, а к правому его концу подстыкованы динамическая камера 9 и конфузор 10 системы аспирации. В торце динамической камеры 9, про- тиволежащем выходному торцу разгонной трубы, установлен отбойный щит 11 овальной формы, а разгонная труба 3 своим выходным торцом входит в динамическую камеру 9 таким образом, что расстояние

от среза трубы до внутренней поверх-Ю тука 14 и эластичные перегородки 17 бун- ности отбойного щита 11 все время ос-керов 16. Эластичные перегородки 15 и 17 тается постоянным, т. е. щит выгнут поформируют обогащенный материал в порции дуге окружности с центром на выходчомперед поступлением его на сита 9 для торце разгонной трубы. Внутри разгоннойпросеивания по фракциям. При помощи виб- трубы 3 в участке ламинарного движе- ровозбудителя 8 осуществляется колебатель- ния перед ее выходным торцом диамет-ный процесс подвижной системы, состоя- рально установлены измельчители 12 в видещей из подвижного каркаса 1, динамичес- плоских рассекателей. Внутри динамическойкой камеры 9 со щитом 11 и бункера- камеры 9 под разгонной трубой перед нако-ми 16, с определенной частотой и ампли- пительным ситом к внутренней стенке S3ту дои. Этот колебательный процесс способст- прикреплен отбойный фартук 14 с шарнир-20 вует и улучшает условия просева фрак- но закрепленной на нем эластичной метал-ций через сита 19, которые через вибро- лической перегородкой 15. К нижней час-питатели 20 поступают на конвейеры 21 к ти подвижного каркаса 5 и к внутреннейпотребителю. Некондиционный материал по стенке 13 динамической камеры 9 прикреп-трубопроводу 23 поступает на конвейер 21, лены ступенчато расположенные от отбой-9С. а оттуда в обратный цикл установки.

ного щита выгрузочные бункеры 16, между бункерами над ситом шарнирно установлены эластичные перегородки 17 навстречу потоку обогащаемого материала с возможностью образования зазора с наклонным

Обогащаемый материал, поступая в разгонную трубу 3 через загрузочный патрубок 4, подхватывается воздушным потоком, создаваемым вентилятором 2 высокого давления. Частицы v5aтepиaлa в первом участке разситом при повороте вокруг шарнира, а внуг- зо тонной трубы движутся в продольном на- ри их ступенчато и параллельно нижней правлении трубы и, перемешиваясь, в пер- стенке 18 динамической камеры 9 уста-пендикулярном ее направлении. Частицы мановлены участки сита 1Q для разных фрак- териала, колебательно движущиеся перпен- ций обогащаемого материала. В нижней дикулярно напавлению трубы, наталкивают- части выгрузочных бункеров 16 размеще- ся на стенки трубы и отражаются от них. ны вибропитатели 20 и конвейеры 21, а 35 Вследствие ударов о стенки трубы частицы

теряют свою энергию, отталкиваются от стенки уже с меньшей скоростью, сталкиваются с другими частицами, движущимися быстрее, и при этом происходит обмен количества движения, в результате которого происходит очистка и первоначальное

для отвода некондиционных материалов к внешней стенке 22 крайнего в ряду выгрузочного бункера 16 закреплен трубопровод 23.

Полость динамической камеры 9 конфу- зором 10 и трубопроводом соединена с аспирационной системой (не показана). Для управления технологическим процессом в нижней левой части неподвижного каркаса 1 установлен микропроцессор 24.

40

дробление материала. Более быстрые частицы затормаживаются, а более медленные снова ускоряются. При движении частиц по этому участку трубы происходит

Измельчители установлены на выход- 45 процесс, аналогичный турбулентному движеном (ламинарном) участке разгонной трубы длиной 12-14 ее диаметров. Эластичные перегородки являются перепускными клапанами.

Установка для динамического обогащения работает следующим образом.

Обогащаемый материал из загрузочного патрубка 4 поступает в разгонную трубу 3, где под действием скоростного напора подогретого воздуха or вентилятора 2

нию газа в трубе. Этот участок движения и очистки частиц материала можно условно назвать первым каскадом обогащения, при котором частицы вследствие турбулентности потока и под действием динамичес- 50 ких сил совершают движения перемешивания и поэтому движутся непрерывными скачками. Протяженность этого участка зависит от скорости частиц Vxx , от скорости течения газа С (V «О и скорости витания материала Со, от диаметра разгонвысокого давления в первом участке раз- 55 ной трубы d, коэффициента трения мй- гонной трубы турбулентно перемешивается териала в разгонной трубе Кмх и опре- и поступает во второй участок разгон- деляется из выражения ной трубы, где поток стабилизируется, переходя в ламинарный, и встречает на

с г Х,-|а. т,

(П

своем пути измельчители 12. Плоские рассекатели измельчают материал и пол действием скоростного напора этот материал выбрасывается в динамическую камеру 9, где ударяясь об отбойный щит 11, очищается от ненужных примесей и по наклонной нижней стенке 18 динамической камеры 9 перемещается в ступенчато расположенные бункеры 16, встречая на своем пути эластичную перегородку 15 отбойного фартука 14 и эластичные перегородки 17 бун- керов 16. Эластичные перегородки 15 и 17 формируют обогащенный материал в порции перед поступлением его на сита 9 для просеивания по фракциям. При помощи виб- ровозбудителя 8 осуществляется колебатель- ный процесс подвижной системы, состоя- щей из подвижного каркаса 1, динамичес- кой камеры 9 со щитом 11 и бункера- ми 16, с определенной частотой и ампли- ту дои. Этот колебательный процесс способст- вует и улучшает условия просева фрак- ций через сита 19, которые через вибро- питатели 20 поступают на конвейеры 21 к потребителю. Некондиционный материал по трубопроводу 23 поступает на конвейер 21, а оттуда в обратный цикл установки.

тука 14 и эластичные перегородки 17 бун- керов 16. Эластичные перегородки 15 и 17 формируют обогащенный материал в порции перед поступлением его на сита 9 для просеивания по фракциям. При помощи виб- ровозбудителя 8 осуществляется колебатель- ный процесс подвижной системы, состоя- щей из подвижного каркаса 1, динамичес- кой камеры 9 со щитом 11 и бункера- ми 16, с определенной частотой и ампли- ту дои. Этот колебательный процесс способст- вует и улучшает условия просева фрак- ций через сита 19, которые через вибро- питатели 20 поступают на конвейеры 21 к потребителю. Некондиционный материал по трубопроводу 23 поступает на конвейер 21, а оттуда в обратный цикл установки.

Обогащаемый материал, поступая в разгонную трубу 3 через загрузочный патрубок 4, подхватывается воздушным потоком, создаваемым вентилятором 2 высокого давления. Частицы v5aтepиaлa в первом участке раздробление материала. Более быстрые частицы затормаживаются, а более медленные снова ускоряются. При движении частиц по этому участку трубы происходит

процесс, аналогичный турбулентному движению газа в трубе. Этот участок движения и очистки частиц материала можно условно назвать первым каскадом обогащения, при котором частицы вследствие турбулентности потока и под действием динамичес- ких сил совершают движения перемешивания и поэтому движутся непрерывными скачками. Протяженность этого участка зависит от скорости частиц Vxx , от скорости течения газа С (V «О и скорости витания материала Со, от диаметра разгонной трубы d, коэффициента трения мй- териала в разгонной трубе Кмх и опре- деляется из выражения

бы d, коэффициента тре в разгонной трубе Кмх из выражения

с г Х,-|а. т,

(П

где Со - скорость витания материала;

Изобретение предназначено для обогащения материалов (М) в горнодобывающей строительной, химической и др. отраслях народного хозяйства и позволяет повысить эффективность обогащения за счет обеспечения многократного динамического воздействия на М. Установка включает последовательно установленные вентилятор 2 высокого давления, разгонную трубу (РТ) 3 с загрузочным приспособлением в динамическую камеру (ДК) 9 с отбойным щитом 11, противолежащим выходному торцу РТ 3. В выходном участке РТ 3 длиной 12-14 ее диаметров диаметрально установлены с возможностью съема измельчители в виде плоских рассекателей, на которых дробятся крупные частицы обогащаемого М. Щит 11 связан с ДК 9 через амортизаторы связи и вогнут по дуге окружности, с центром на выходном торце РТЗ. В нижней части ДК 9 установлены ступенчато от щита 11 выгрузочные бункера 16 с соотв. участками наклонного от щита 11 сита 19. Под РТ 3 в ДК 9 перед ситом установлен отбойный фартук 14. Над ситом 19 между бункерами 16 и на фартуке 14 шарнирно установлены перепускные клапаны в виде эластичных перегородок 17 и 15 с возможностью образования зазора с ситом при повороте вокруг шарниров. Полость ДК 9 сообщена с системой аспирации, а на корпусе ДК 9 установлен вибровозбудитель. Перегородки 15 и 17 формируют обогащенный М в порции перед его поступлением на сита 19 и совместно с ситами 19 дополнительно очищают М. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

ш J-4- lg ((Ј. -),-) ф, . 2ф + 1 +

А- d--1Р I v - сс J

VKX

lg

(с}

4--1) (о - Ј-- D2 &

V JLLУ /-J С

V -скорость частиц материала;

У,Ц(- скорость частиц материала с учетом трения;

С - скорость течения газа в разгонной трубе.

с

где D - внутренний диаметр разгонной трубы;

Км/- коэффициент трения материала в разгонной трубе.

Используя в качестве обогащаемого материала щебень, по формуле (1) для внутреннего диаметра разгонной трубы D 270 мм можно получить значение Xi 2500 мм при скорости течения газа в разгонной трубе м/с и скорости частиц материала с учетом трения V - 90 м/с.

По конструктивным соображениям отношение можно принять равным 9-11.

После этого расстояния начинается зона перехода турбулентного движения материала в установившееся ламинарное движение.

В начале зоны ламинарного движения установлены измельчители 12 в виде плоских рассекателей, которые рассекают на части крупные конгломераты обогащаемого материала. Дробление крупных частиц на рассекателях можно назвать вторым каскадом обогащения. После этого каскада скорость частиц материала падает, материал получает дополнительное возмущение, но через небольшой отрезок пути он вновь подхватывается установившимся потоком газа и снова приобретает ламинарное движение. При этом движении наиболее крупные и тяжелые частицы материала опускаются на низ разгонной трубы, а более пылеватые и легкие частицы находятся в ее верхней части. Длина ламинарного участка Х| выбирается из конструктивных соображений, но с обеспечением скорости вылета У, материала из разгонной трубы, необходимой для дробления и очистки его от инородных включений. Отношение может быть принято равным 12-14. Процесс движения материала на ламинарном участке разгонной трубы условно можно назвать третьим каскадом обогащения.

А-Ј-1

(с} у«Г

(fe -2)

Вылетая из разгонной трубы с кине. -WlVx

тическои энергией -%г частицы материа5 ла попадают в динамическую камеру 9, в которой верхние слои из лылеватых частиц через конфузор 10 сразу же отсасываются в аспирационную систему, а более крупные частицы, соударяясь друг с другом, очищаются от легко сдираемых инородных

0 включений, которые тоже частично удаляются в аспирационную систему - это четвертый каскад обогащения.

Продолжая движение с требуемой кинетической энергией, частицы материала встре5 чают на своем пути отбойный щит 11, который совместно с динамической камерой 9 совершает вертикальные возвратно-поступательные движения от вибровозбудителя 8, установленного сверху на подвижной части каркаса 1. Выполнение отбойного щита оваль0 ной формы в виде концентрически расположенных сот, установленных ка одном и том же расстоянии от центра выходной части разгонной трубы, т. е. по радиусу R, соответствует тому, что вылетаемый из разгонной трубы поток обогащаемого мате5 риала всегда перпендикулярен концентрически расположенным сотам. При таких условиях нагрузки на зерна обогащаемого материала максимальны, а значит, и очистка их от инородных тел протекает интенсивней - это пятый каскад обогащения. Очищенный материал, отлетаемый от отбойного щита, за счет сил тяжести падает на ступенчато расположенные сита 19, через которые он просеивается по требую- мым фракциям. Совершая вертикальные воз5 ратно-поступательные движения совместно с динамической камерой, ступенчато расположенные сита совместно с эластичными перегородками 15 и 17 дополнительно очищают материал, отдаляя от него некондиционные материалы - это шестой кас0 кад обогащения.

Формула изобретения

0

разгонной трубы, выгрузочными бункерами с наклонным от отбойного щита ситом, установленным в нижней части динамической камеры последовательно от отбойного щита, амортизаторы связи динамической камеры с отбойным щитом, вибровозбудитель, установленный на корпусе динамической камеры, и систему аспирации, сообщенную с полостью динамической камеры, отличающаяся тем, что, с целью повышеможностью съема на выходном участке разгонной трубы длиной 12-14 ее диаметров.

действия на материал, установка снабже-наклонным ситом между выгрузочными бунна измельчителями в виде плоских рас-керами и на отбойном фартуке с возсекателей, диаметрально установленных вможностыо образования зазора с наклонучастке разгонной трубы перед ее выход- ным ситом при повороте вокруг шарни- ным торцом, и отбойным фартуком, уста-ров.

5 Установка по п. 4, отличающаяся тем. что выгрузочные бункеры с соответствующими участками наклонного сита установлены ступенчато от отбойного щита.

новленным в динамической камере под

разгонной трубой перед наклонным ситом.

2 Установка по п I, отличающаяся

тем, что измельчители установлены с воз21-t

//////////////////////////////////

Фиг 2.

можностью съема на выходном участке разгонной трубы длиной 12-14 ее диаметров.

ным ситом при повороте вокруг шарни- ров.

5 Установка по п. 4, отличающаяся тем. что выгрузочные бункеры с соответствующими участками наклонного сита установлены ступенчато от отбойного щита.

1 rff я

Фиг.

i

Фиг.4

В аспирсщион- ную систему

; с/

w

-9

У6

11

Фиг.5