Способ грохочения Советский патент 1981 года по МПК B03B7/00 B07B1/00 

(54) СПОСОБ ГРОХОЧЕНИЯ

1

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, предназначено для подготовительного грохочения сьшучих материалов и может быть использовано в угольной, горнометаллургической, строительной и химической промышленностях.

Известен способ грохочения, предназначенный для классификации сравнительно мелких частиц песка, камня или руды, заключающийся в тон, что для отмьшки тонких частиц, приг липших к частицам надрешетного продукта, орошают нижнюю поверхность, неподвижного наклонного щелевого сита и движущийся по немугрохотимый материал водой, которую подают разобщенными струями снизу с помощью брызгал, расположенных в несколько рядов через определенные промежутки по длине сита непосредственно под ним .

Однако этот способ грохочения не обладает высокой производительностью

из-за слабого гидродинамического возведения воды на грохотимый материал, которое обуславливается большим гидравлическим сопротивлением решетки и -слоя материала на ией для вос ходящего потока а также тем, что устранение сил сцеплеиия между частицами происходит иа просеивающей поверхности, что уменьшает время чистого грохочеиия. Кроме того, восходящий поток является препятствием для прохождения тонких частиц в подрешетный продукт.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ грохочения материалов на гидрогрохоте, заключахщийся в том, что грохотимый материал до просеивающей поверхности -насыщают водой, переводят в пульпообразвое состояние, а на просеивающей поверхности иа движущийся потхж подают направленными разобщенными струями обрабатывающую жидкость например воду, С целью повышения эффективности разделения за счет авт матизации процесса грохочения в указ ном способе грохочения измеряют ко™ пичёство исходного материала и раекода воды, определяют и стабилизируют с корреки(ией по ситовому составу исходного материала отношение твердо го к жидкому, в зависимости от которого регулируют подачу воды измене , нием угла наклона струй к npoceinsaaoщей поверхности гидрогрохота и сообщают ей вибрации) в направлении, перпевднкулярном .перемещению исходного иатер1-иала J, Недостатком известного способа является большой раскод воды. Кроме того, регулирование подачи воды изме нением угла наклона струй к просенва лрй ловерхнос.ги позволяет только в иеболыпой етвиеин влиять на повьшени Э{М ективно/:;ти. грохочег-шя за счет вертикальной составляющей силы давле ния струи йтщкости. Цельгизобретения повьшение эф фективности грохочения и сокрадцение удельного расхода )етздкости. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу грохочения 5 включающему насыщение исходного материала :шдкостью до пульпообразг ного состояния, подачу пульпы на гро хот и воздействие на пульпу струями рабочей среды, в качестве последней используют водовоздушную смесь Водовозду);шув смесь пол/учают введением ашдкости в струю сжатого воздужа, II р и м е р На лабораторной уст новке гидрогрохота проводят испыта кия нпгхгь рядового угля марок ЖК и ОС, добьшасмы -.; в Донещсом бассейне. Удельная нагрузка на грохот 50 т/ч Исходный уголь подают в загрузочньш желоб лабораторного гндрогрохота, откзда 1госле насыщения исходного материала водо (расход 0,6 давление 1400 Н/м) до пульпообразного состояния двухфазный (твердое жвдкое) турбулентный поток поступает на колосниковое решето с расстоянием между колосникагда в свету 5 мм. Для интенсификации процесса грохочения на ,неподвижную проссеиваквдпо поверхность гидрогрохота иа поток грохотимого материала через два сопла напорными разобиженными струями подают обрабатывающую жидкость. Поставлено 4 серии опытов. В перзой серии О1ШТОВ в качестве обрабатывакяцей жидкости применяют воду. Расход воды на сопла при этом составляет 0,6 м /т, давление 2240 Н/м. А во второй.серии опытов в качестве обрабатыванщей жидкости применяют воздух с расходом 55 м/т и давлением 6500 н/м. В третьей и четвертой сериях опытов поток обрабатывают водовоздушной смесью, причем воду вводят в струю сжатого воздуха перед вькодом из сопла. Для получения водовоздушной смеси скорость воздуха принимают равной не менее 40 м/с, а скорость воды перед вводом в cTpyto сжатого воздуха должна быть в пределах 3-8 м/с. Соотношение между удельным расходом воздуха и воды при этом составляет 80:1, 60:1, серии опытов соответственно составляют 0,1 и 60 н/м , а в четвертой серии 0,3 м /т и 600 н/м . Общий расход воды на грохочение принятый в первой серии опытов равным 1,2 м /т, соответствует средним значениям, расходов, достигнутым при эксгшуатадии гидрогрохотов. Обработка грохочения материала водовоздушной смесью повышает эффективность грохочения на 1,8-16,7% и снижает при этом удельный расход воды на грохочение на 0,5-0,3 на140-25%). Это объясняется следующим образом. Основными факторами, определяющими эффективность рассматриваемого процесса, является скорость, с которой грохотимый материал поступает на просеиззающую поверхность, а также отношение силы давления струи, вытекающей из сопла, к силе инерции двийсущегося по грохоту потока, также зависящее от скорости истечения струи из сопел. Первый из них определяет производительность, а второй - интенсивность извлечения зерен меньше граничной крупности в подрешетньй продукт. Дефицит воды на углеобогатительных предприятиях и трудности, связанные с ее последующей обработкой, ограничивают удельный расход воды на подготовительное грохочение в пределах 1-1,2 и вызывают необходимость дальнейшего его сокращения, что отрицательно влияет на эффективность грохочения. С целью сохранения высокой эффективности грохочения и обеспечения высокой единичной мощности оборудования необкодимо увеличить динамическую силу струй обрабатывающей жи кости, кинематическая энергия которой определяется выражением VY)V QpV Е- -где. Е - кинетическая энергия, Дж m - масса обрабатывакщей жидко,сти, кг} р - плотность обрабатьшакщей жи кости, кг/м, V - скорость истечения, м/с Q - объем обрабатывающей жидкости, м . Из уравнения следует, что кинетическая энергия зависит от массы обрабатывающей жидкости и от квадра та скорости ее истечения. Необходимость сохранения площади следа стру не позволяет уменьшать сечение сопе и поэтому получить высокие скорости истечения воды при заданных ее удел ных расходах невозможно. Из практики эксплуатации гидрогр хотов известно, что снорсГсть истечения струй воды из сопел, как прави ло, не превьшает 6-9 м/с. Замена в процессе мокрого грохочения на неподвижной рабочей поверхности основного энергоносителя воды сжатым воздухом за счет значительно более высо кой скорости истечения воздуха (40 м позволяет получить больше кинетической энергии, чем от использовании воды, однако незначительная плотност воздуха вызьшает высокие его расходы, которые не оправданы ни с технологической, ни с экономической точек зрения. В то же время за счет совместного исполь ования воды и сжатого воздуха, когда с ломощью сжатоговоздуха увеличи-ают скорость истечения 8 ВОДЫ, В Процессе грохочения получа..т новую обрабатывающую жидкость - водовоздушнум смесь, энергия и сила струй которой больше энео1ии и силы струй отдельных компонентов, составляющих новую обрабатывающую жидкость Использование в промышленности способа мокрого грохочения способствует повышению эффективнбрти грохочения и сокращению удельнс -о расхода воды, что обеспечивает по сраянению с существующими способами грохочения экономию на капитальных затратах от снижения стоимости оборудования для обработки илама на фабрике производительностью 1000 т/ч примерно 100000 руб. На каждые 100 выведенной из цир куляции оборотной воды. Формула изобретения 1.Способ грохочения, включающий насыщение исходного материала жидкостью до пульпообразного состояния, подачу пульпы на грохот и воздейст вие на пульпу струями рабочей среды, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности грохочения и сокращения удельного расхода жидкости, в качестве рабочей среды используют водовоздушную смесь. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что водовоздушную смесь долучают введением жидкости в струю сжатого воздуха. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3640383, кл. 209-17, опублик. 1972. 2.Авторское свидетельство СССР 39А117, кл. В 03 В 7700, 1971 (прототип).