Устройство для дробления материалов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1727905 А1 (51) 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 4

1К) 4 ю О

Ql »>

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4698861/33 (22) 31.05,89 (46) 23.04,92, Бюл, N. 1 5 (71) Норильский горно-металлургический комбинат им,А.П,Завенягина (72) Н.И,Семенякин и В,Б.Вильчинский (53) 621.926.9(088,8) (56) Совершенствование и развитие процесса подготовки руд к обогащению, Труды Механобра. Л. 1975, вып.140.

Авторское свидетельство СССР

М 876162, кл. В 02 С 19/18, 1979.

Изобретение относится к оборудованию для дробления, деструкции и дезинтеграции материалов и может быть использовано в горной, химической, строительной и других отраслях промышленности.

Известна установка для дробления материала, включающая камеру, заполненную рабочей средой и разрушаемым материалом, которая соединена с устройством для нагнетания в нее давления, а также посредством разгонной трубы, с вакуумной камерой, сообщенной с вакуумными насосами.

В камеру с,разрушаемым материалом нагнетают давление 20-60 кгс/см, создаг ют разрежение в соседней вакуумной камере и выпускают туда материал по разгонной трубе. Материал, попав из условий всестороннего сжатия в условия разрежения, под действием упругой энергии разрушается.

Известно устройство для дробления материалов, содержащее камеру дробления с рабочей средой и обрабатываемым матери(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОБЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ (57) Использование: дробление, деструкция, дезинтеграция и диспергирование твердых материалов в жидкости. Сущность изобретения: устройство содержит камеру с рабочей средой, установленную на основании на упругих элементах, импульсный источник давления, размещенный в камере и сообщающий ей колебательные движения, амплитуда которых ограничена стопорным приспособлением, закрепленным на основании. 1 ил, алом, установленную на основании на упругих элементах, размещенный в камере дробления импульсный источник давления, сообщающий камере колебательные движения, и загрузочное и разгрузочное приспособления.

Недостатками являются низкие качество и производительность дробления. Это обусловлено следующими причинами. Основными действующими факторами в процессе дробления при использовании известного технического решения являются гидравлическая ударная волна и обьемное динамическое сжатие, т,е. факторы, создающие в материале наименее благоприятные, с точки зрения разрушения, сжимающие, а не растягивающие напряжения, так как предел прочности материалов на сжатие значительно (до 10 раз) превышает предел прочности на растяжение. Кроме того, в условиях всестороннего динамического сжатия вступает в действие коэффициент повышения сопротивления разрушения ма1727905

10 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. B 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 загрузочное 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

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

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 изменяются 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 возникают напряжения растяжения. B 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 этапе возникновения разряжения, значительно больше, чем на первом этапе под действием сжимающих нагрузок.

Дробленый материал 3, размеры кусков которого соизмеримы с размерами отверстий дна 7 рабочей камеры 1, просеиваются в накопительную емкость 8, откуда, по мере необходимости, его выгружают через клапан 9, Загрузку камеры и выпуск дробленого материала производят без прекращения подачи импульсов давления — процесс дробления имеет непрерывный характер.

Пример. Конкретно предлагаемое устройство используется при дроблении сульфидных медно-никелевых руд.

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

B качестве источника 6 импульсных давлений использована серийная электрогидравлическая установка ЭГУ 36141, 1727905 коммутируемая энергия которой 5 КДж, а частота импульсов 2 Гц.

Интенсификация процесса дробления увеличивает производительность в 1,78 раз, Формула изобретения

Устройство для дробления материалов, 5 содержащее установленную на основании на упругих элементах камеру с рабочей средой, размещенный в ней импульсный источник давления для сообщения камере колебательных движений и загрузочное и

10 разгрузочное приспособления, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения качества и производительности за счет увеличения КПД импульсного источника давления, оно снабжено стопорным приспо15 соблением, закрепленным на основании и взаимодействующим с камерой дробления с возможностью ограничения амплитуды ее колебательных движений.

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 прочности 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, Составитель Г.Смекалова

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1361 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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