Устройство для фракционирования сыпучих материалов по упругости Советский патент 1993 года по МПК B07B13/00 

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих материалов на фракции по упругости и может быть использовано, например, в асбестовой промышленности для отделения асбестового волокна от породной части продуктов обогащения, а также для разделения других сыпучих материалов, содержащих компоненты с разными свойствами по упругости.

Известно устройство для разделения по упругим свойствам зерновых смесей, содержащее раму, загрузочное и разгрузочные приспособления, поверхность разделения, выполненную в виде наклонной деки, снабженной отбойным бортом вдоль одной из длинных ее сторон и перпендикулярно ей, вибровозбудитель.

Недостатком известного устройства является низкая производительность обуслов- ленная тем, что процесс разделения осуществляют в монослое. Увеличение толщины слоя исходного материала резко снижает эффективность разделения его.

Наиболее близким к данному изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для фракционирования сыпучих материалов по упругости, включающее корпус, загрузочное приспособление,ударную разделительную поверхность, состоящую из консольно закрепленных сепарирующих элементов, расположенных ярусами, разгрузочные приспособления с поворотными шиберными отсекателями.

VI

О

о N ел

00

OJ

В данном устройстве исходный материал подают на первый сепарирующий элемент (ступень) плоским, тонким потоком по ширине загрузочного приспособления. Частицы материала в зависимости от упругости после удара о наклонный сепарирующий элемент перемещаются по разным траекториям (образуется веер падающих частиц) и при помощи поворотного шиберного отсе- кателя разделяются на две фракции. Полученные фракции отдельно друг от друга направляются на последующие сепарирующие элементы с получением на них новых фракций. Процесс разделения многократно повторяется с получением множества про межуточных продуктов (фракций), которые в зависимости от требования к качеству объединяются в готовые продукты. По сравнению с аналогом в этом устройстве происходит более четкое разделение мате риала на фракции за счет многократности процесса разделения. Однако данное устройство имеет также невысокую производительность, обусловленную производительностью первого сепарирующего элемента.

Целью изобретения является повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для фракционирования сыпучих материалов по упругости, включающем корпус, загрузочное приспособление, ударную разделительную поверхность, состоящую из консольно закрепленных сепарирующих элементов, расположенных ярусами, разгрузочные приспособления с поворотными шиберными отсекателями, сепарирующие элементы выполнены в виде продольных двугранных профилей, в каждом нижерасположенном ярусе сепарирующие элементы размещены под щелями, образованными сепарирующими элементами вышерасположенного яруса, при этом длина их меньше, чем у сепарирующих элементов вышерасположенного яруса, а ширина щели не более ширины основания поперечного сечения сепарирующего элемента, причем угол между гранями сепарирующих элементов равен 100-120° при обработке асбестосодёржащих продуктов. Кроме того, устройство снабжено размещенными со стороны загрузочного приспособления по ширине корпуса двумя плоскими решетками, в поперечных пластинах которых выполнены пазы для свободного размещения в них сепарирующих элементов, при этом одна решетка установлена с возможностью перемещения по направляющим. Кроме того, пазы в поперечных пластинах одной из решеток выполнены сверху и имеют прямо,-

угольную форму, а у другой - снизу и треугольной формы.

На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - вертикальный разрез загру5 зочной части устройства: на фиг. 3 - схема траекторий движения частиц в устройстве и соотношение длины сепарирующих элементов, где ь дальность падения неупругих частиц (волокна от вертикальной линии заЮ грузки; 1П - дальность падения упругих частиц (породы от вертикальной линии, In - Ib - ширина веера; I, II, III - зоны сбора фракций,

Устройство для фракционирования сы15

пучих материалов по упругости содержит

корпус 1, загрузочное приспособление 2 в виде наклонного желоба, ударную разделительную поверхность, выполненную из сепарирующих элементов 3, закрепленных

0 консольно и расположенных ярусами; разгрузочные приспособления 4-6 соответственно для упругой, промежуточной и неупругой фракций с поворотными шиберными отсекателями 7: сепарирующие

5 элементы 3 выполнены в виде продольных двугранных профилей с углом между гранями 100-120°. длина их в нижерасположенных ярусах меньше, чем в вышерасположенных. Каждый сепарирующий элемент 3 нижерас0 положенного яруса размещен под щелью 8, образованной соседними сепарирующими элементами 3 вышерасположенного яруса и имеющий ширину не более поперечной ширины 9 сепарирующего элемента 3. Со сто5 роны загрузочного приспособления 2 по ширине корпуса 1 размещены параллельно решетки 10 и 11 с поперечными пластинами, соответственно, 12 и 13. В поперечных пластинах 12 решетки 10 выполнены треуголь0 ные пазы 14. в поперечных пластинах 13 решетки 11 выполнены пазы 15 прямоугольной формы. Одна из решеток, например, решетка 10 установлена с возможностью перемещения по направляющим 16. Со сто5 роны загрузки по ширине корпуса 1 смонти- рован диффузор 17, соединенный с системой вытяжной аспирации (на черт, не показана). Элементы 3 размещены в пазах 14 и 15.

0 Устройство для фракционирования сыпучих материалов по упругости работает следующим образом.

Исходный материал, например асбесто- содержащий продукт, включающий пород5 ные частицы с большей степенью упругости и неупругие асбестовые волокна, подают в загрузочное приспособление 2, при движении по его днищу материал стратифицируется. В нижнем слое концентрируется основная масса неупругих частиц (асбестовое волокно). Верхний слой, более крупные частицы, состоит в основном из упругих породных частиц. Поток исходного материала на выходе из загрузочного приспособления 2 формируется в предварительный веер частиц, падающий на первый ярус сепарирующих элементов 3. После удара (контакта) о двугранные поверхности сепарирующих элементов 3 исходный материал делится по ширине потока на отдельные, элементарные потоки. При ударе о сепарирующие элементы 3 материал распределяется вдоль их граней в зависимости от упругих свойств частиц. Породные частицы отскакивают на большее расстояние от места удара о грани и перемещаются вдоль их по зигзагообразной траектории с большей скоростью, чем частицы неупругие и с промежуточными упругими свойствами. Породные частицы попадают в разгрузочное приспособление 4, размещенное на большем расстоянии от загрузочной части устройства. Неупругие частицы, падая на поверхность сепарирующих элементов 3 сползают по их граням в поперечном направлении относительно продольной оси элементов 3 и, пересыпаясь по ним сверху вниз, попадают в разгрузочное приспособление 6. Менее упругие частицы, сростки волокна и породы (промежуточный продукт) имеют меньшую длину отскока, чем породные частицы, и перемещаются по граням с какой-то средней скоростью, занимая при этом положение на сепарирующих элементах 3 между упругими и неупругими частицами. Длина отскока частиц промежуточного продукта от яруса к ярусу уменьшается за счет постепенного выделения из него частиц с более выраженными упругими свойствами на каждом выщележащем ярусе сепарирующих элементов 3. Своевременное выделение на каждом вышележащем ярусе сепарирующих элементов 3 частиц с более выраженными упругими свойствами обуславливает длину нижележащих сепарирующих элементов 3. Основная масса упругих частиц выделяется на первых ярусах. Нет необходимости выполнять сепарирующие элементы 3 одинаковой длины во всех ярусах, которая необходима для выделения в основном упругих частиц с большой длиной отскока. Выполнение сепарирующих элементов 3 в каждом нижерасположенном ярусе меньшей длины (короче), чем в вышерасположенном дает возможность получить более широкий веер частиц, падающих с граней элементов 3. Чем шире веер, тем меньше плотность потока материала (концентрация твердого на единицу плотности или объема) и более благоприятные условия для разделения по упругости. Увеличивая

ширину веера, можно увеличивать производительность до достижения такой предельной плотности потока, превышение которой влечет снижение эффективности разделения. Сепарирующие элементы 3 нижерасположенного яруса перекрывают щель 8 между соседними сепарирующими элементами 3 вышерасположенного яруса, что исключает попадание (проскакивание)

0 крупных породных частиц в неупругие и менее упругие. Угол между гранями двугранного профиля определен экспериментально в пределах от 100 до 120°. При двугранном угле менее 100° упругие частицы при паде5 нии на двугранные сепарирующие элементы 3 не получают такого удара о грани, силы которого было бы достаточно для отскока вдоль их, и они проскальзывают по граням на нижележащие сепарирующие элементы 3.

0 При этом упругие частицы попадают в неупругую фракцию и фракцию с промежуточными упругими свойствами. При двугранном угле более 120° затрудняется скольжение неупругой фракции по граням сепарирую5 щих элементов 3 и пересыпание ее с яруса на ярус, происходит накопление ее на гранях. Эффективность разделения материала снижается. Обеспечение заданной эффективности разделения при этом требует сни0 жения производительности устройства. В зависимости от изменения фракционного состава исходного материала регулируют угол наклона сепарирующих элементов 3. Экспериментами установлено, что данное

5 устройство обеспечивает достаточно высокую производительность без снижения эффективности разделения при размещении сепарирующих элементов 3 под углом 25- 35° к горизонту. В случае увеличения круп0 ности исходного материала угол наклона сепарирующих элементов 3 несколько уменьшают для исключения проскакивания частиц материала по ним. Для этого решетку 10 опускают относительно решетки 11 по

5 направляющим 16. При этом сепарирующие элементы 3, свободно размещенные в прямоугольных пазах 15 пластин 13 решетки 11 и треугольных пазах 14 пластин 12 решетки 10, устанавливаются под меньшим углом к

0 горизонту. При уменьшении крупности исходного материала угол наклона сепарирующих элементов 3 увеличивают, перемещая решетку 10 вверх относительно решетки 11 по направляющим 16.

5

В зависимости от требований к качеству получаемых фракций меняют положение шиберных отсекателей 7, установленных между разгрузочными приспособлениями 4,5.6 упругой, промежуточной и неупругой

фракций. Для исключения случайного механического захвата упругими частицами асбестового волокна веер частиц, падающих с сепарирующих элементов 3, обдувается встречным потоком воздуха со скоростью меньшей скорости витания асбестового вб- локна. Для этого воздух отсасывается из

корпуса 1 через диффузор 17, соединенный с системой вытяжной аспирации.

Таким образом данное устройство для фракционирования сыпучих материалов по упругости обеспечивает повышение производительности, не снижая при этом эффективности процесса разделения.

Использование: разделение сыпучих материалов, при обогащении полезных ископаемых, в частности в асбестовой промышленности. Сущность: после удара исходного материала о двугранные сепарирующие элементы 3 первого яруса материал делится по ширине на отдельные потоки. Более упругие породные частицы отскакивают на большие расстояния в разгрузочное приспособление 4, менее упругие и неупругие - в приспособления 5 и 6. Выполнение сепарирующих элементов 3 в каждом нижерасположенном ярусе меньшей длины позволяет получить более широкий веер частиц. Изменение угла наклона элементов 3 осуществляют изменением положения (по высоте) решетки 10 относительно решетки 11 по направляющим 16. 3 з.п. ф. 3 ил. ел С

Формула изобретения

ширины основания поперечного сечения сепарирующего элемента.

4. Устройство по пп. 1 и 3, отличающее с я тем, что пазы в поперечных пластинах одной из решеток выполнены сверху и имеют прямоугольную форму, а в другой - снизу и треугольной формы.