Камерный классификатор

 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых. Цель - повышение качества разделения материала по классам крупности за счет обеспечения постоянства и однородности структуры пульпопотока в его сечении. Камерный классификатор включает корпус в виде набора расположенных одна над другой камер (К). Каждая К выполнена в виде витка прямоугольного в поперечном сечении винтообразно изогнутого по спирали желоба (Ж) 1. Боковые стенки корпуса являются дном 2 Ж 1. Одна от другой К отделены стенками 3, 4. Тангенциально к каждой К установлены патрубки (П) 7 для вывода готового продукта. К каждой К примыкают П 8 для подвода дополнительной воды. При этом П 7, 8 выполнены прямоугольными в поперечном сечении и присоединены своим дном к дну 2 Ж 1 по всей его ширине в конце каждого витка Ж 1. Размещены П 8 по спирали Ж 1 в каждой К ниже П 7 перед ними. При этом П 8 для изменения угла между дном П 8 и дном 2 Ж 1 установлены с возможностью поворота. Угол наклона дна 2 Ж 1 и его продольной оси к горизонту является острым. Исходная пульпа подается по тангенциально установленному П 5, выполненному удлиненно-прямоугольным. Высота П 5 равна ширине дна 2 Ж 1. Первая со стороны загрузки К является продолжением П 5. При движении по Ж 1 частицы равномерно распределяются в сечении потока по крупности. При действии подаваемой через П 8 воды гранулометрический спектр частиц в поперечном сечении растягивается и через П 7 отбирается узкая фракция частиц. Остаточная фра

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 В 03 В 5/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4352936/23-03 (22) 29.12.87 (46) 28.02.90. Вюл. ¹ 8 (71) Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им. 1.Д.Ыевякова (72) Д.В.Труфанов и К.С.Погорельскиц (53) 622.751(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 657851, кл. В 03 В 5/62, 1977.

Авторское свидетельство .. ССР

¹ 900848, кл. В 03 В 5/б2, 1980 (54) КА П. РПЬ!И I 1АССИФИКАТОР (57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых. Цель повышение качества разделения материала по классам крупности за счет обеспечения постоянства и однороднос„„SU, 1546151 А 1

2 ти структуры пульпопоток; в его сечении. Камерный классифик гор включает корпус в виде набора р сположенных одна над другой камеь (К). Каждая К в,. полнена в виде витка прямоугольного в поперечном сечении винтообразно изогнутого по спирали желоба (Il() 1. Боковые стенки корпуса являются дном 2 Ж 1.

Одна от другой К отделены стенками 3 и 4. Тангенциально к каждой К установлены патрубки (II, 7 для вывода готового продукта. 1 каждой К примыкают

П 8 для подвода дополнительной воды.

При этом П 7 и 8 выполнены прямоугольными в поперечном сечении и присоединены своим дном к лну 2 Ж 1 по всей его ширине в конце каждого витка Ж 1.

Размещены II 8 по спирали Ж 1 в каж1546151 дой К ниже П 7 перед ними. При этом

П 8 для изменения угла между дном П 8 и дном 2 И 1 установлены с возможностью поворота. Угол наклона дна 2

3 1 и его продольной оси к горизонту является острым. Исходная пульпа подается по тангенциально установленному

П 5, выполненному удлиненно-прямоугольным, 11ысота И 5 равна ширине дна 2 Ж 1. Первая со стороны эагрузИзобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к классификации их пульп, песчано-гравийных смесей в производстве строительных материалов, в металлургической и других смежных отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение качества разделения материала по классам крупности за счет обеспечения постоянства и однородности струк- 25 туры пульпопотока в его сечении.

ha фиг. 1 показана конструкция гидроклассификатора, общий вид; на фиг, 2 — то же, вид сверху; на фиг.3— узел 1 на фиг. 1 (схема действия сил 30 на частицу пульпы).

Камерный классификатор включает корпус в виде набора расположенных одна над другой камер. 1 аждая камера выпопнена в ниде витка прямоугольного в поперечном сечении винтообразно изогнутого по спирали желоба 1. Боковые стенки корпуса являются дном 2 желоба.

Камеры отделены одна от другой стенками 3 и 4. Тангенциально в нижней 4р части корпуса установлен патрубок 5 для подачи исходной пульпы, выполненный удлиненно прямоугольным. Его высота равна ширине дна желоба.

В верхней части корпуса расположен патрубок Ь для вывода остаточной фракции пульпы. Тангенциально к каждой камере установлены патрубки 7 для вывода готового продукта. К каждой камере примыкают патрубки 8 для подвода дополнительной воды. Патрубки для вывода готового продукта 7 и для подвода дополнительной воды 8 выполнены прямоугольными в поперечном сечении и присоединены к дну 2 желоба 1 по всей его ширине в конце каждого витка желоба. 11атрубки 8 лля подвода дополнительной воды размещены по спирали же.поба н каждой камере ниже патки К является продолжением 11 5. При движении по 5 1 частицы равномерно распределяются в сечении потока по крупности. При действии подаваемой через II 8 воды гранулометрический спектр частиц в поперечном сечении растягивается и через If 7 отбирается узкая фракция частиц. Остаточная фракция пульпы выводится через П 6. 2 з.п.

1 ф-лы, 3 ил. рубков 7 для вывода готового продукта перед ними и установлены с возможностью поворота для изменения угла между их дном и дном 2 желоба 1. Угол наклона дна 2 желоба 1 и его продоль-, ной оси к горизонту является острым.

Гидравлический классификатор работает т следующим образ ом .

Исходная пульпа по патрубку 5 подается в желоб 1. При этом на частицы в пульпе действуют следующие силы: центростремительная, собственного веса, выталкивающая — Архимеда, равнодействующая которых стремится прижи-мать частицы к днищу желоба по всей

его плоцади равномерно, т.е. через определенное время частицы равномерно распределяются в сечении потока по крупности. Под действием сил, создаваемых потоком дополнительной воды, подаваемой через патрубок 8, частицы увлекаются в обратном от днища направлении так, что к моменту подхода потока к цели патрубка для вывода готового продукта гранулометрический спектр частиц в поперечном сечении потока растянут и через патрубок 7 отбирается и выводится часть потока с материалом заданного гранулометрического класса ° Данная операция повторяется на каждом витке спирали классификатора. Мелкий класс материала в остатках пульпопотока выводится иэ классификатора через патрубок Ь для вывода остаточной фракции пульпы.

Количество и сос"ав получаемых фракций материала определяются размерами патрубков для подачи исходной пульпы 5 и для вывода готового продукта, радиусом корпуса классификатора, количеством подаваемой дополнительной воды, углом уста>« нки патрубка 8 для подвода дополните.>п ной воды.

1 4h151

Угол )K:t )t;t и)) ) ж) .) )ба к гори)опту опр: „,еияется из соотношения ч (=агг В(, ----), (1) К(1- ./Р

40

К,— — соя а) «

1 1

2 2

Очевидно, если диаметр классификатора будет значительно больше ширины дн ш)а (1)»1), то можно предположить, что 1 — 1,,. В конструкции

5 где v — скорость исходной пульпы,м/с;

К вЂ” расстояние от оси симметрии корпуса до оси симметрии патрубка исходной пульпы, м; р — плотность рабочей жидкости, кг/м ; р — плотность классифицируемого ма те риала, к г/мз;

g — ускорение свободного падения, м/с .

На частицу, движущуюся по желобу (камерам), действуют дне силы: сила собственного веса Р и центробежная сила F, (фиг. 3).

Результирующая сила F является векторной суммой сил 1 и Е и на1 правлен а под углом o(к вертикали.

Под действием этих сил частица совершает сное движение в направлении действия силы 1 . При этом, если угол между сечением днища камеры и горизонтальной плоскостью равен 1, частицы будут двигаться параллельно стенкам желоба и равномерно скапливаться вблизи дна, дифференцируясь в сечении потока ио размеру. Определим величину угла. Сила веса частицы в жидкости Р=

=())) -n, )g. Центробежная сила F,=

=п)ч /К . Тангенс угла равен отношению этих сил: 35

tg =F„/P. (2)

Подставляя исходные данные, определим угол о :

vi о1 =arctg(, ) (3)

gR(1 pä / т

В формулу для угла d входит величина К вЂ” расстояние от оси вращения до центра дна желоба.

Если частица будет расположена ближе к краю днища желоба (камеры), то 45 величина ее R будет либо больше, либо меньше К, н зависимости от того, слева или справа от центра дна будет находиться данная конкретная частица (фиг. 3). Значение R в этом случае 50 будет лежать в пределах: рЬч p,S, v, +р Ь ч = р,S, ч, + Р,Б ч

+Рз за де p po p, з Рт ° Рз плотность соот-, ветственно исходи ой и ульпы, дополнительной воды, пульпы крупного, среднего и мелкого ВыВОд ных классов, кг/„з . ск оро с т и вых одных продуктов

Ч) Ч,Ч крчиного, среде него и мелкого классов соответственно, м/c) скорости допол-, нительной воды лия управления крупным и средit)1M классами, м/с.

»редлаг lt tt)?I t:t;)c ãtt

»овне в) и)о)))) с )) ..

Таким образом, тако» угол наклона должно иметь днище камер ) в сечен»и) относительно горизонта.)ьной плоскости, чтобы иотоь иу:)ьиы в своем движении имел строго определенную и постоянную во времени внутреннюю структуру. 11остоянство структуры потока и такое распределение в нем классифицируемых частиц по крупности обеспечивают поочередный нывод при работе классификатора через его отводящие патрубки в конце каждой камеры проДуктов любой наперед заданной крупности (гранулометрического класса) .

Расчет и изготовлен»е классификатора осуществляют следуюп)им образом.

Вначале определяют корость пульпы в классификаторе (ч). Важно, чтобы эта скорость была постоянной, не снижалась по мере подъема пульпы н камерах классификатора. Зто достигается подбором площадей сечений патрубков, давлений пульпопотока и дополнительной воды на входах в классификатор, величиной угла наклона плоскости патрубков дополнительной воды к плоскости днища желоба (камер). Расчет производят общеизвестным способом с использованием (составлением) уравнения материального баланса

1546151

В конечном виде в силу не сжимае-— мости воды и материала классификации уравнение материального баланса прин им ает вид

5 ьч+ь, v, +S;v, =S,vö+6ð, +Ьзч . (6) Очевидно, что в местах расположения выводных патрубков скорость пульпопотока будет изменяться.Для исклюI чения этОГО берут St=Ы > 81 2>

Sь "% 7

Отсюда с учетом небольшой высоты классификатора (Н=0,5-0,7 м) и при низком сопротивлении его желоба скорости пульпопотока в камерах v,,v и v будут равны. Незначительные

3 расхождения в величинах скоро-.тей (наиболее веРоЯтно, что ч, ч - чь) ре гулируется (уравнивается) изменени- 20 ем соответствующих сечений входных и выходных патрубков, изменением ск оро стей (давлен ий ) дополнительной воды и изменением угла (р) между плоскостяму днища и подводящего пат- 25 рубка.

Затем определяют размеры классификатора: радиус корпуса (Р), высоту стенок желоба (h), ширину его днища (1), количество выводных продуктовых 30 патрубков (n).

Из ныражения (3) определяют угол и далее длину желоба (спирапи) (7) L=2fr 1, . cos (n-1 ), 35 где 3 - угол подъема желоба (спирапи), который определяют из формулы

sing(1sinal+hcosd) /2ь К. (8) Далее определяют конструкпионные элементы и их размеры, согласно которым производят изготовление классификатора. Наибольшую сложность в изготовлении классификатора имеет его

К =--.-- — 2».(10)

К ьн дп< корпус.

Для изготовления корпуса классификатора вначале вырезают кольцеобразные заго7овки двух размеров: первую для последующего изготовления стенок желоба (камер), а вторую — его днища.

Радиусы заготовок дпя днища (k,) и стенок (1! ) желоба определяют из 2 выражений:

Р К

R =----; k „ (9) со$с . ь s in@

Внутренние радиусы соответственно равны:

Затем кольцо, предназначенное для изготовления стенок желоба, из гнбают и растягивают одновременно с тем, чтобы получилась спираль в виде усеченного конуса с шагом (Isind+hcosd) и радиусом К. Эту операцию производят с использованием направляющей в виде цилиндра (шаблон). В случае, если длины окружностей заготовок 2 1 „ и 2 К окажутся меньше, чем необходимо дпя удовлетворения выражения по формуле (8), вырезают и растягивают несколько колец, которые потом сваривают в единый каркас. Далее спираль, предназначенную для днища желоба, разрезают на участки, равные длине днища камер, и каждую отдельно лриваринают к каркасу, сохраняя щели для крепления патрубков (как показано на фиг. 1). Днище каждой камеры приваривают к каркасу так, что верхняя часть большого радиуса днища приваривается к внешнему радиусу каркаса, а нижняя часть меньшего радиуса днища — к се-. редине нижераспопоженной стенки спирали. При этом получается, что левая часть этой спирали (4) образует нерхнюю стенку желоба и вместе с днищем корпус классификатора, а пряная часть спирали 5 образует внутреннюю стенку желоба. Угловые части стенок и дна желоба ппакируют материалом с более низким коэффициентом трения, например, методом напыления.

Известными способами нваривают (крепят) нсе входные и выводные патрубки, дна и крышку корпуса.

Конкретная конструкция классификатора имела следующие размеры и параметры режимов: ч=5 м/c; k=0,7ì;

=82 ; 1=20 см; h=H см; две камеры.

ILëoùàäü сечения патрубка дпя подачи исходной пульпы — 160 см2; площади сечений ныводных патрубков крупного, среднего и мелкого классов соответственно 80 см 80 см и 160 см . Площади сечений патрубкон дополнительной воды — 60 см ; угол наклона первого из них (p,) изменялся в пределе

35 — 45 .,,второго (и ) — 20-30 . Производительность классификации по твердому составила 60 т/ч при плотности пульпы до 1,15 т/мз.

Формул а изобретения

1. Камерный классификатор, нключающий корпус в виде набора распопо154Ь1

3. Классификатор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью точного управления качеством получаемых продуктов, патрубки для подвода

20 дополнительной воды установлены с воэможностью поворота для изменения его положения относительно дна желоба, Голодал рракция ачрракчия

АХ паап лульла Рие.2

Составитель В Митянин

Техред M. Ходанич Корректор М. Самборская

Редактор A.Лежнина

Заказ 39

Тираж 467

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 женных одна над другой камер, установленный тангенциально в нижней части корпуса патрубок для подачи исходной пульпы, расположенный в верхней части корпуса патрубок для вывода ос5 таточной фракции пульпы, установленные тангенциально к каждой камере патрубки для вывода готового продукта, примыкающие к каждой камере патрубки для подвода дополнительной воды, о т— л и ч а ю щ и ч с я тем, что, с целью повышения качества разделения материала по классам крупности за счет обеспечения постоянства и однородности структуры пульпопотока в его сечении, каждая камера выполнена в виде витка прямоугольного в поперечном сечении винтообразно изогнутого желоба, причем патрубок для подачи исходной пульпы выполнен прямоугольным поперечного сечения высотой, равной ширине дна желоба, а дно жело51 io ба и его продольная ось наклонены к горизонту под острым углом.

2. Классификатор по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что патрубки для вывода готового продукта и для подвода дополнительной воды выполнены прямоугольными в поперечном сечении и присоединены к дну желоба по всей его ширине в конце каждого витка желоба, причем патрубки для подвода дополнительной воды раэмещенй по спирали в каждой камере ниже патрубков для вывода готового продукта.