Устройство для дробления материалов Советский патент 1992 года по МПК B02C19/18 

териалов, равный 1,5+1,7. Разрушающая способность процесса в этом случае значительно понижена, селективность разрушения минимальна, что снижает качество дробления. Второй причиной малой производительности дробления является низкий КПД энергии источника (не более 30%), так как большая часть ее расходуется на фугасное (метательное) действие, не создающее напряжений, превышающих предел прочности материалов на сжатие, а поэтому не участвующее в процессе разрушения.

Целью изобретения является повышение качества и производительности дробления за счет увеличения КПД импульсного источника давления.

Цель достигается тем, что устройство для дробления материалов, содержащее камеру дробления с рабочей средой и обрабатываемым материалом, установленную на основании на упругих элементах, размещенный в камере импульсный источник давления, сообщающий камере колебательное движение, загрузочное и разгрузочное приспособления, снабжено стопорным приспособлением, закрепленным на основании и взаимодействующим с камерой дробления с возможностью ограничения амплитуды ее колебательных движений.

На чертеже представлено устройство для дробления материалов.

Устройство содержит рабочую камеру 1, заполненную рабочей .средой (например, водой) 2 и разрушаемым материалом 3. Камера 1 своей нижней частью опирается на упругие элементы (например, пружины) 4. В верхней части камера 1 имеет загрузочное окно 5 и отверстие для ввода рабочего органа 6, нижняя часть которого является источником импульсного давления. С помощью перфорированного дна 7 рабочая камера 1 отделена от накопительной емкости 8. Размеры отверстий перфорированного дна 7 принимают в зависимости от необходимой крупности дробимого материала. Для выпуска конечного продукта накопительная емкость 8 снабжена клапаном 9. Остановка движения камеры 1 в фазе ее подъема осуществляется с помощью стопорных устройств 10, жестко закрепленных в фундаменте установки.

Устройство работает следующим образом.

В рабочую камеру 1, заполненную рабочей средой (например, водой) 2, через загру- зочное окно 5 загружают дробимый материал 3 и с помощью рабочего органа 6 создают импульс давления. Источником давления может быть электрозаряд в воде, взрыв микрозаряда, лазерное излучение и

др. Вода 2, восприняв импульс давления, и, будучи практически несжимаемой средой, мгновенно передает давление во все стороны. В результате в объеме рабочей среды

2 и заключенного в нем дробимого материала 3 сначала распространяется гидравлическая ударная волна, а затем вследствие расширения парогазового пузыря, возникающего в зоне выделения импульса энергии,

0 создаются условия динамического объемного сжатия - в материале возникают напряжения сжатия, происходит накопление упругой энергии. Фугасным действием парогазового пузыря рабочая камера 1 смеща5 ется вниз, а затем с помощью упругих элементов 4, сжатых при движении вниз, устремляется вверх. В конце стадии разгона посредством стопорных устройств 10, движение камеры 1 мгновенно прекращают.

0 При остановке камеры 1 содержимое ее 2 и 3, имея запас кинетической энергии, приобретенный на стадии разгона, продолжает двигаться вверх. В объеме рабочей среды 2 условия объемного сжатия мгновенно изме5 няются на условия разрежения. В результате этого под действием упругих сил частицы материала устремляются в направлении от центра куска в зону разрежения. В материале на смену напряжениям сжатия возника0 ют напряжения растяжения. В связи с тем, что предел прочности материалов на растяжение значительно меньше предела прочности на сжатие (в 7-10 раз), разрушение материала на втором этапе процесса, на

5 этапе возникновения разряжения, значительно больше, чем на первом этапе под действием сжимающих нагрузок.

Дробленый материал 3, размеры кусков которого соизмеримы с размерами отвер0 стий дна 7 рабочей камеры 1, просеиваются в накопительную емкость 8, откуда, по мере необходимости, его выгружают через клапан 9.

Загрузку камеры и выпуск дробленого

5 материала производят без прекращения подачи импульсов давления - процесс дробления имеет непрерывный характер.

Пример. Конкретно предлагаемое устройство используется при дроблении

0 сульфидных медно-никелёвых руд.

Установка состоит из рабочей камеры 1 объемом 1,2м3, пружин 4 диаметром 180мм, высотой 250 мм, обеспечивающих возвратно-поступательное движение камеры и сто5 порного устройства 10, останавливающего камеру на конечном участке ускоренного движения в фазе подъема.

В качестве источника 6 импульсных давлений использована серийная электрогидравлическая установка ЭГУ 36141,

коммутируемая энергия которой 5 КДж, а частота импульсов 2 Гц.

Камера 1 на 2/3 ее высоты заполнена водой 2, загружена 100 кг руды 3 крупностью 35+25 мм. Рабочий орган 6 установлен на расстоянии 10 см от поверхности материала 3.

Изобретение повышает качество дробления за счет использования для разрушения материала растягивающих напряжений, так как предел прочнрсти на растяжение в 7-10 раз меньше предела прочности на сжатие. При этом разрушение происходит по контактм зерен и кристаллов, т.е. происходит более качественная дезинтеграция материала.

Интенсификация процесса дробления увеличивает производительность в 1,78 раз. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для дробления материалов,

содержащее установленную на основании на упругих элементах камеру с рабочей средой, размещенный в ней импульсный источник давления для сооб.щения камере колебательных движений и загрузочное и

разгрузочное приспособления, отличающееся тем, что, с целью повышения качества и производительности за счет увеличения КПД импульсного источника давления, оно снабжено стопорным приспособлением, закрепленным на основании и взаимодействующим с камерой дробления с возможностью ограничения амплитуды ее колебательных движений.