Роторно-ковшовый обогатитель-обезвоживатель

 

Использование: обогащение полезных ископаемых . Сущность изобретения: на роторе (Р) 2 жестко закреплены ковши (К) 3. С разгрузочными торцами К 3 сопряжены разгрузочные желоба (Ж) 4. С КЗ соединены приспособления для разгрузки слива. Устройство включает также приспособление для загрузки материала в виде бункера 1 и приспособление для разгрузки песков в виде приемного бункера 8 с конвейером 9. В днище каждого Ж 4 выполнена одна или более поперечных щелей 5. Кромки щелей 5 могут быть отогнуты вовнутрь Р 2. Под щелями 5 могут быть установлены лотки 6 с выполнением в боковой или торцовой стенке лотков 6 щелевых отверстий. Водогрунтовая смесь подается в бункер 1. Осевшие частицы оседают вниз и зачерпываются К 3 при вращении Р 2. При движении К 3 вверх тяжелые частицы оседают, а нетоварные фракции с жидкостью перетекают в Ж 4. Далее легкие частицы с жидкостью разгружаются через щели 5 в бункер 7. Тяжелый материал ссыпается из К 3 в бункер 8 и на конвейер 9. Для уменьшения потерь тяжелых частиц под щелями 5 устанавливаются лотки 6. 3 ил., 2 з.п. ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1727915 А1 (!9) (I 1) (51)5 В 03 В 11/00

7 О (у Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ.И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4816127/03 (22) 15,03.90 (46) 23.04.92. Бюл, N 15 (71) Московский институт водного транспорта (72) А.И. Алпатов, В.Д. Горбунов, А.С.Стариков и Б.В. Карпов (53) 622.75 j(088,8) (56) Патент ФРГ

N1298463,,кл,,В 03 В 3/36. 1974, Патент США

¹ 2427967, кл, 210 — 532, 1974. (54) РОТОРНО-КОВШОВЫЙ ОБОГАТИ;.ЕЛ Ь-О Б ЕЗ ВОЖИ ВАТЕЛ Ь (57) Использование: обогащение полезных ископаемых. Сущность изобретения: на роторе (Р) 2 жестко закреплены ковши (К) 3; С разгрузочными торцами К 3 сопряжены раз-. грузочные желоба (Ж) 4. С К3 соединены приспособления для разгрузки слива. УстИзобретение касается обогащения и обезвоживания полезных ископаемых при гидромеханизированной добыче, переработке и выгрузке или гидравлического обогащения перед складированием на "сухой" склад. В частности, может быть использовано для обогащения и обезвоживания песка в технологическом процессе подвижной добычи нерудных строительных материалов, перед погрузкой в транспортные суда, при намыве плотин, дамб, Известен роторно-ковшовый обезвожи-. ватель для песка и гравия, состоящий из бункера и роторного колеса, вращаемого приводом в опорах, установленных над уровнем гидросмеси (пульпы) в бункере. На ройство включает также приспособление для загрузки материала в виде бункера 1 и приспособление для разгрузки песков в виде приемного бункера 8 с конвейером 9. В днище каждого Ж 4 выполнена одна или более поперечных щелей 5. Кромки щелей 5 могут быть отогнуты вовнутрь P 2. Под щелями 5 могут быть установлены лотки 6 с выполнением в боковой или торцовой стенке лотков 6 щелевых отверстий. Водогрунтовая смесь подается в бункер 1. Осевшие частицы оседают вниз и зачерпываются К 3 при вращении P 2. При движении К 3 вверх тяжелые частицы оседают, а нетоварные фракции с жидкостью перетекают в Ж 4.

Далее легкие частицы с жидкостью разгружаются через щели 5 в бункер 7. Тяжелый материал ссыпается из К 3 в бункер 8 и на конвейер 9, Для уменьшения потерь тяжелых частиц под щелями 5 устанавливаются лотки 6, 3 ил„2 з.п, ф-лы, ! Ъ ( роторном колесе закреплены ковши. зачерпывающие (при вращении ротора) из бункера осевшие на дно частицы и пульпу. 3а время поворота ковша к месту выгрузки из него вытекает вода через перфорационные О отверстия в фильтрующем элементе, располагаемом внутри ковша (1).

Недостатками данной, конструкции являются значительные потери песка из ковшей с удаляющейся через перфорационные отверстия водой, что приводит к снижению производительности обезвоживателя и увеличению удельных энергозатрат. В процессе фильтрации воды на верхнем слое осевших товарных частиц (более крупных или более тяжелых по сравнению с нетовар1727915

40 ными) отфильтровываются нетоварные частицы и желаемая глубина обогащения при таком обезвоживании не обеспечивается, Невозможно также увеличить частоту вращения ротора с целью повышения производительности установки или изменения крупности обогащенного материала, так как это приводит к увеличению влажности обезвоженного материала. Влажность товарных частиц значительно увеличивается также при обезвоживании тонкодисперсных полезных ископаемых в связи с резким снижением скорости фильтрации воды в них.

Известен роторно-ковшовый обезвоживатель, состоящий из бункера и роторного колеса с закрепленными на нем ковшами. В нем использован также фильтрационный спогоб обезвоживания, Для увеличения глубины обезвоживания над верхней частью роторного колеса установлен кожух, под который во время работы подается воздух с избыточным давлением, В данной конструкции на обезвоживание материала затрачивается дополнительная энергия, но при этом не исключается отмеченное выше отфильтровывание нетоварных фракций на поверхности осадка товарных (2).

В других установках для увеличения скорости фильтрации и более полного удаления воды предлагаются вакуумные устройства различных конструкций, при .использовании которых расходуется значительная энергия и не устраняется засорение товарных фракций нетоварными (3).

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является ротационная установка для разделения твердых частиц по крупности или удельному весу в жидкой среде, в час ности для обогащения различных типов руд и угля, Ротационная установка состоит из бункера-накопителя товарного продукта, роторного колеса, вращаемого приводом в опорах, закрепленных на бункере-накопителе, бункера-питателя. расположенного над роторным колесом, насосной установки для подачи воды, двух подающих и одного отводного транспортеров.

Смесь воды и, например, рудного концентрата подается в бункер-питатель и из него наливается через загрузочное устройство в емкости (ковши) вращаемого приводом роторного колеса, За время, отведенное на поворот ротора на угол, примерно равный

90 . происходит осаждение товарных частиц в ковше и последующие раздельное вытекание воды с нетоварными взвесями через отверстия в боковых стенках и выгрузка товарного осадка иэ ковшей в приемный бункер конвейера.

Недостатки данной установки следующие; для подъема исходного материала и воды B бункер-питатель затрачивается знергия; ограниченный угол поворота ротора между заполнением ковша и его опорожНрНМеМ при медленном гравитационном разделении частиц требует низкую частоту вращения ротора для качественного разделения материала и тем самым ограничивается производительность обогатителя-обезвоживателя.

Цель изобретения — повышение производительности, Это достигается тем, что в известной конструкции роторно-ковшового обогатителя-обезвоживателя с зачерпыванием разделяемой смеси из бункера разгрузочные торцы неперфорированных ковшей сопрягаются с разгрузочными желобами, в днищах которых выполнено не менее, чем по одной поперечной щели для раздельных стекания жидкости с неосевшими нетоварными взвесями внутрь ротора и последующего ссыпания осадка товарного материала в приемный бункер конвейера. Изменением частоты вращения ротора достигается управление массой (производительностью установки} или диаметром выпадающих в осадок частиц в бункере и ковшах ротора и, следовательно, граничной плотностью или крупностью товарных частиц, ссыпаемых из ковшей в приемный бункер конвейера, В сопоставлении с известным предлагаемый роторно-ковшовый обогатитель-обезвоживатель отличается тем, что отверстие для отвода жидкости с неосевшими нетоварными частицами выполнено не на боковой стенке ковша, а в виде поперечной щели в днище разгрузочного желоба, что позволяет осуществлять зачерпывание разделяемой смеси товарных и нетоварных частиц из бункера и тем самым увеличивать угол поворота ковша между загрузкой его и выгрузкой, В сопоставляемых условиях (одинаковые размеры ковшей, ротора и диаметры или массы товарных частиц) с обеспечением равного времени между загрузкой и выгрузкой ковшей предлагаемый роторно-ковшовый обогатитель-обезвоживатель имеет большую частоту вращения ротора и, следовательно, большую производительность, В сравнении с роторно-ковшовыми обезвоживателями, имеющими перфорированные ковши, производительность предлагаемого возрастает еще больше в связи с тем, что скорость осаждения частиц, например, в воде более чем на порядок выше скорости

1727915

10

50 фильтрации воды через поры в частицах того же диаметра, Предлагаемое устройство соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических реше.ний в исследуемой области, т.е, гидромеханиэации, а также в смежных и других областях (рудная и угольная промышленность, переработка нерудных строительных материалов), показал на отсутствие в применяемом. оборудовании признаков, сходных с существенным отличительным признаком в предлагаемой обогатительнообезвоживающей установке и позволяет признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенное отличие".

На фиг. 1 показан роторно-ковшовый обогатитель-обезвоживатель, вид сбоку; на фиг. 2 и 3 — примеры выполнения щели с отогнутыми краями и с перекрывающим ее лотком для уменьшения потерь товарных фракций со сливающейся из ковшей жидкостью, Роторно-ковшовый обогатитель-обезвоживатель состоит из бункера 1, в который непрерывно подается, например, водогрунтовая смесь, и роторного колеса 2, установленного в расположенных над бункером опорах. На роторном колесе жестко закреплены ковши 3, сопряженные с разгрузочными желобами 4. В днище каждого разгрузочного желоба выполнена поперечная щель 5, края которой отогнуты внутрь ротора для использования эффекта Коанде ("прилипание" жидкости при стекании по криволинейной поверхности) с целью отвода всей жидкости через прорезь и предотвращения просыпи товарногоматериала при выгрузке его из ковша. Поперечная щель может также перекрываться поперечным лотком 6, располагаемым с внешней стороны разгрузочного желоба. С боковых сторон у ротора могут располагаться приемные бункеры 7 для сбора и удаления жидкости с неосевшими нетоварными взвесями. Со стороны выгрузки располагается приемный бункер 8 товарного осадка с конвейером 9.

Обогащение и обезвоживание исходной смеси осуществляется следующим образом.

Из непрерывно поступающей в бункер 1 смеси жидкости и разделяемых частиц оседают на дно бункера наиболее крупные или наиболее тяжелые частицы. Осевшие частицы зачерпываются ковшами 3, жестко закрепленными на вращаемом приводом роторном колесе 2, Одновременно ковши зачерпывают из бункера и смесь жидкости со взвешенными в ней товарными и нетоварными частицами. В процессе вращения ротора в ковшах 3 происходит гравитационное осаждение товарных фракций (более крупных или более тяжелых), а нетоварные фракции, оставшиеся в жидкости во взвешенном состоянии, перетекают вместе с . ней на разгрузочный желоб и стекают по щели 5 внутрь ротора или в приемные бункеры 7 и далее в отводной трубопровод, При дальнейшем вращении осадок товарного материала ссыпается из ковша по разгрузочному желобу 4 в приемный бункер 8 конвейера 9. При работе обогэтителяобеэвоживателя в технологических линиях с изменяющейся подачей обогащаемого материала целесообразно размещение в днище желоба двух и более поперечных щелей, что исключает попадание воды в приемный бункер 8 конвейера 9 при уменьшенной подаче обогащаемого материала и, следовательно, зачерпывании ковшами воды в количествах. больших расчетных. Частично просыпающийся через щель 5 товарный осадок возвращается в бункер 1. Отогнутые внутрь ротора края щели (фиг. 2) позволяют стекать жидкости через щель при наклоне желоба в сторону выгрузки за счет проявления эффекта Коанде ("прилипание" жидкости при стекании по криволинейной поверхности). При дальнейшем увеличении наклона желоба товарный осадок ссыпается по желобу, проходя щель без. просыпи в нее.

Для уменьшения просыпи товарного осадка через щель 5 последняя с внешней стороны желоба перекрывается поперечным лотком

6 (фиг. 3). Попадающий при разгрузке ковша в канал 6 товарный осадок запирает щель 5 и уменьшает просыпь товарного осадка в бункер 1, При дальнейшем вращении ротора цикл обогащения-обезвоживания повторяется поочередно во всех ковшах.

Обьемная влажность обезвоженного осадка остается практически неизменной (примерно равной пористости товарного осадка), а размер наименьших частиц (или масса), выпавших в осадок. зависит от частоты вращения ротора. Очевидно, что чем выше частота вращения ротора, тем крупнее или тяжелее будут частицы. выпадающие в осадок, и тем выше будет производительность предлагаемого роторно-ковшового обогатителя-обезвожи вателя, Формула изобретения

1, Роторно-ковшовый обогатитель-обеэвоживатель, включающий ротор с жестко закрепленными на нем ковшами, приспособления для загрузки материала и разгрузки песков и соединенные с ковшами приспособления для разгрузки слива, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности, он снабжен сопряженными с разгрузочными торцами ковшей разгрузочными желобами, при этом

1727915 юг. 1

4М2

Составитель В.Митянин

Редактор Е.Полионова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор H. Påâñêàÿ

Заказ 1362 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 в днищах каждого желоба выполнена одна или более поперечных щелей.

2. Обогатитель-обезвоживатель по и. 1, о т л и ч à ю шийся тем, что кромки поперечных щелей отогнуты внутрь ротора. 5

deka" За леммой 8

Лп®Ф / Руюлой

Огни

3, Обогатитель-обезвоживатель по и, 1, отличающийся тем, что он. снабжен установленным под поперечной щелью лотком, при этом в боковой или торцовой стенке лотка выполнено щелевое отверстие,