Аппарат для классификации сыпучих материалов Советский патент 1992 года по МПК B07B4/08 

Готоёб/ц Гяжелая /rpotfytr/n фракция

Изобретение относится к пневматической классификации сыпучих материалов крупностью до 100 мм на два продукта по граничному зерну менее 2 мм и может быть применено в химической, горной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности.

Известен аппарат для классификации сыпучих материалов, включающий разделительную камеру переменного сечения.

Недостатками данного аппарата являются низкое качество разделения и невысокая производительность,

Известен аппарат для классификации сыпучих материалов, включающий корпус, разделенный пересыпным приспособлением, состоящим из последовательно расположенных наклонной перфорированной пластины, патрубка для вывода промежуточной фракции и вертикальной перегородки, на верхнюю разделительную камеру с большим поперечным сечением и нижнюю с меньшим поперечным сечением, ступенчатую направляющую, расположенную над пересыпным приспособлением, камеру для подачи воздуха под перфорированную пластину, загрузочный патрубок, размещенный в средней части корпуса, патрубки для подачи воздуха в корпус и вывода тяжелой фракции, расположенные в нижней разделительной камере, патрубок для вывода мелких фракций, установленный в верхней части корпуса.

Недостатком этого аппарата является относительно невысокое качество разделения при нагрузках по исходному материалу, превышающих 1.5 кг материала/м воздуха.

Указанный недостаток объясняется следующим: так как загрузочный патрубок, раз- мещенный в средней части корпуса, установлен над нижней разделительной камерой и напротив пересыпного приспособления, то при работе аппарата с нагрузкой, превышающей 1,5 кг материала/м3 воздуха, в расчете на основной воздух, поступающий через нижнюю разделительную камеру со скоростью, соответствующей заданной граничной крупности, качество разделения в нижней разделительной камере невысоко и соответствует качеству разделения в обычных гравитационных классификаторах с верхней подачей материала.

Таким образом крупная (тяжелая) фракция оказывается в значительной степени за- грязнена мелкой фракцией, а при увеличении нагрузки до 6-8 кг материала/м3 воздуха качество разделения для тяжелой фракции в аппарате-прототипе становится настолько низким, что пропадает экономическая целесообразность его применения.

Кроме того, материал, оседающий на верхней части ступенчатой направляющей, тормозится этими ступенями и стекает в

восходящий воздушный поток не равномерно, а дискретно отдельными порциями, что, в свою очередь, приводит к резким мгновенным повышениям нагрузки по материалу в нижней разделительной камере и, соответственно, к снижению качества разделения.

0 Цель изобретения - повышение качества разделения и производительности аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для классификации сыпучих ма5 териалов, включающем корпус, разделенный пересыпным приспособлением, состоящим из последовательно расположенных наклонной перфорированной пластины, патрубка для вывода промежуточной фракции и вертикальной перегородки, на

0 верхнюю разделительную камеру с большим поперечным сечением и нижнюю с меньшим поперечным сечением, ступенчатую направляющую, расположенную над пересыпным приспособлением, камеру для подачи воздуха под перфорированную пла5 стину, загрузочный патрубок, размещенный в средней части корпуса, патрубки для подачи воздуха в корпус и вывода тяжелой фракции, расположенные в нижней разделительной камере, патрубок для вывода

0 мелких фракций, установленный в верхней части корпуса, верхняя разделительная камера между ступенчатой направляющей и пересыпным приспособлением выполнена с поперечным сечением, большим попереч5 ного сечения выше ступенчатой направляющей, при этом ступенчатая направляющая выполнена из отдельных элементов, установленных с зазором относительно друг друга, а загрузочный патрубок расположен

0 со стороны верхней кромки пересыпного приспособления.

В этом случае часть исходного материала, поступающего по входному патрубку,

5 расположенному со стороны верхней кромки пересыпного приспособления, на пересыпное приспособление, интенсивно выдувается из слоя исходного материала за счет высокой скорости воздуха, подаваемо0 го под перфорированную пластину (дополнительный воздух) в щелях перфорации.

Для обеспечения заданного качества тяжелой фракции (крупного продукта) дополнительным воздухом отдувают частицы

5 с крупностью, значительно превышающей требуемую граничную крупность разделения. Предварительно хорошо очищенная

промежуточная тяжелая фракция попадает в патрубок для вывода промежуточной тяжелой (крупной) фракции. Отдутый из слоя материал движется в нижней части верхней разделительной камеры в пространстве между пересыпным приспособлением и ступенчатой направляющей за счет высокого скоростного напора воздушный струй. После распада воздушных струй скорость воздуха в поперечном сечении и соответственно скорости частиц резко падают, поэтому для поддержания интенсивности и качества удаления мелких фракций (качественного разделения) скорость воздуха увеличивают за счет уменьшения поперечного сечения над ступенчатой направляющей по сравнению с поперечным сечением пространства, заключенного между пересыпным приспособлением и ступенчатой направляющей. Отдутый материал с пересыпного приспособления поступает в верхнюю и нижнюю разделительные камеры, где в результате взаимодействия дисперсной фазы с основным и дополнительным потоками воздуха происходит качественное разделение по требуемой граничной крупности.

Таким образом, предварительная от- дувка материала на пересыпном приспособлении с размерами удаляемых частиц значительно превышающими граничную крупность, позволяет на первом этапе проводить некачественное разделение, но по большей, нежели требуемая, граничной крупности и с нагрузкой до 10,0 кг материа- ла/м3 воздуха. При этом в разделительных камерах нагрузка по материалу значительно ниже, чем в прототипе, что дает возможность качественно разделить предварительно отдутый материал в объединенном потоке основного и дополнительного воздуха. Следовательно, предлагаемая конструкция аппарата позволя- ет проводить процесс разделения при более высоких нагрузках по исходному материалу (т.е. с большой производительностью) и с лучшим качеством разделения, чем конструкция аппарата по прототипу. Кроме того, выполнение ступенчатой направляющей из отдельных элементов, установленных с зазором, относительно друг друга, дает возможность отводить материал с верхней части ступенчатой направляющей через зазоры между каждой парой элементов в восходящий воздушный поток равномерно, без накопления и обрушения материала, что также повышает качество разделения.

На чертеже изображен предлагаемый аппарат.

Аппарат состоит из корпуса 1, включающего верхнюю разделительную камеру 2 большего поперечного сечения и нижнюю

разделительную камеру 3 меньшего поперечного сечения. Верхняя разделительная камера с нижней частью 4 большего поперечного сечения отделена от нижней разде- лительной камеры пересыпным приспособлением, установленным в средней части корпуса аппарата и состоящим из последовательно расположенных наклон0 ной перфорированной пластины 5, патрубка 6 для вывода промежуточной фракции и вертикальной перегородки 7. Под пересыпным приспособлением расположена камера 8 для подачи дополнительного воздуха под

5 перфорированную пластину. В верхней разделительной камере над пересыпным приспособлением закреплена ступенчатая направляющая 9, выполненная из отдельных элементов, установленных с зазором

0 относительно друг друга. В средней части корпуса со стороны верхней кромки пересыпного приспособления расположен загрузочный патрубок 10. Внутри верхней и нижней разделительных камер установлены

5 отбойники 11. В нижней части нижняя разделительная камера снабжена патрубками 12 для вывода тяжелой фракции и патрубком 13 для подачи основного воздуха в корпус аппарата. В верхней части корпуса

0 установлен патрубок 14 для вывода мелких фракций.

Аппарат работает следующим образом. Исходный материал поступает на наклонную перфорированную пластину 5 через загрузочный патрубок 10. Через камеру

5 8 под.перфорированную пластину нагнетается дополнительный воздух. Через патрубок 13 нижней разделительной камеры 3 подсасывается наружный воздух. Материал, вступая во взаимодействие с высокоско0 ростными струями воздуха на наклонной перфорированной пластине, равномерным слоем распределяется по поверхности пластины. Часть материала выдувается из слоя в направлении нижней части 4 верхней разделительной камеры 2 и в направлении сту5 пенчатой направляющей 9. Расход дополнительного воздуха устанавливается с таким расчетом, чтобы полностью выдувались мелкие частицы. Поэтому отдувка производится по граничной- крупности, значительно

0 превышающей требуемую в окончательном процессе граничную крупность разделения. Так как в условиях предварительной отдувки разделение происходит по граничной крупности большей, чем требуется для готового продукта, то этот предварительный процесс

5 может быть проведен при низких значениях показателя качества разделения , но при значительных нагрузках по исходному материалу (до 10 кг/м 1).

Полностью очищенная от мелочи промежуточная крупная фракция скатывается по наклонной перфорированной пластине вниз и вертикальной перегородкой 7 направляется в патрубок 6 для вывода промежуточной фракции. Часть взвешенного в дополнительном потоке воздуха отдутого материала, содержащего мелкие и некоторое количество тяжелых (крупных) фракций, взаимодействует со ступенчатой направляющей 9, где часть тяжелых фракций отбивается вниз и удаляется через патрубок 6, а мелкие и оставшиеся тяжелые фракции в дополнительном потоке поступают в верхнюю и нижнюю разделительные камеры. За счет подсоса основного воздуха через патрубок 13, расположенный в нижней разделительной камере 3, происходит интенсивная перечистка материала в верхней разделительной камере в зоне, выше ступенчатой направляющей, и в нижней разделительной камере.

При смешении основного и дополнительного воздушных потоков концентрация взвешенного материала в объеме аппарата снижается и поэтому процесс разделения в разделительных камерах происходит при скоростях восходящего воздушного потока, соответствующих заданной границе разделения с высоким показателем % качества разделения. Отбойники 11 способствуют повышению качества разделения, Материал, оседающий в процессе классификации на верхней части элементов 9 ступенчатой направляющей, непрерывно через зазоры между элементами поступает в разделяющий восходящий воздушный поток, не вызывая локального повышения концентрации материала в потоке.

В результате перечистки в нижней и верхней разделительных камерах взвешенного материала с невысокой расходной нагрузкой (до 1 кг/м3) происходит качественное отделение тяжелой фракции. Тяжелая фракция через патрубок 12 поступает вниз и объединяется с промежуточной тяжелой фракцией из патрубка 6.

Мелкая фракция вместе с воздушным потоком выносится из аппарата через патрубок 14.

При сравнительных испытаниях, проведенных на аппарате-прототипе и предлагаемом аппарате, получены следующие результаты в аппарате-прототипе нагрузка по исходному материалу в расчете на суммарное количество основного и дополнительного воздуха М составляет 1,5, 2, 3, 5, 7 кг/м3, показатель качества разделения по Эдеру-Майеру % составляет 60, 56, 46, 40,

30%, а в предлагаемом аппарате М 1,5, 2, 3, 5, 7 кг/м3, # 66, 66, 63, 60, 57%.

В качестве исходного материала используют металлургический кокс крупностью менее 25 мм, Граничная крупность

разделения находится в пределах 550-500 мкм. В процессе разделения получают два продукта - крупный и мелкий.

Из сравнительных опытных данных можно сделать вывод, что при одинаковых

нагрузках по исходному материалу показатель качества разделения в предлагаемом аппарате выше, чем в прототипе. Таким образом, в предлагаемом аппарате возможно достижение более высокой производительности и качества разделения, чем в прототипе.

Формула изобретения Аппарат для классификации сыпучих материалов, включающий корпус, разделенный пересыпным приспособлением, состоящим из последовательно расположенных наклонной перфорированной пластины, патрубка для вывода промежуточной фракции и вертикальной перегородки, на верхнюю разделительную камеру с большим поперечным сечением и нижнюю с меньшим поперечным сечением, ступенчатую направляющую, расположенную над пересыпным приспособлением, камеру для подачи воздуха под перфорированную пластину, загрузочный патрубок, размещенный в средней части корпуса, патрубки для подачи воздуха в корпус и вывода тяжелой фракции, расположенные в нижней разделительной камере, патрубок для вывода мелких фракций, установленный в верхней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества классификации, верхняя разделительная камера между ступенчатой направляющей и пересыпным приспособлением выполнена с поперечным сечением, большим поперечного сечения выше ступенчатой направляющей, при этом ступенчатая

направляющая выполнена из отдельных элементов, установленных с зазором относительно друг друга, а загрузочный патрубок расположен со стороны верхней кромки пересыпного приспособления.

Применение. Изобретение относится к разделению сыпучих материалов. Сущность изобретения заключается в разделении материала воздухом на перфорированных поверхностях. Аппарат включает корпус 1 с перфорированной пластиной 5 и ступенчатой направляющей 9. 1 ил. | со 00 СА) 00 оо