Аппарат для классификации сыпучих материалов

 

Применение. Изобретение относится к разделению сыпучих материалов. Сущность изобретения заключается в разделении материала воздухом на перфорированных поверхностях . Аппарат включает корпус 1 с перфорированной пластиной 5 и ступенчатой направляющей 9. 1 ил. | со 00 СА) 00 оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я В 07 В 4 /08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ачало"

4Ь

N/ ноя

Готабыц Тяжепця

РАЯМ/rt PP<<4(LIR

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823853/03 (22) 07.05.90 (46) 07.06.92. Бюл. N 21 (71) Уральский научно-исследовательский химический институт Научно-производственного объединения "Кристалл" (72) B.Á.Âåäåðíèêoâ, В.Я.Лейдерман, В.А,Рябин, 3.У,Жумартбаев, В.В.Дубовиков, В.И.Пеннер, А,Ю,Те, А.П,Егоров и

Б,Байжанов (53) 622.767.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1090461, кл. В 07 В 4/08, 1984, „„5U „„1 738388 А1 (54) АППАРАТ ДЛЯ КЛАССИФИКАЦИИ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ (57) Применение, Изобретение относится к разделению сыпучих материалов. Сущность изобретения заключается в разделении материала воздухом на перфорированных поверхностях. Аппарат включает корпус 1 с перфорированной пластиной 5 и ступенчатой направляющей 9. 1 ил, 4 (А)

00 (л)

1738388

Изобретение относится к пневматической классификации сыпучих материалов крупностью до 100 мм на два продукта по граничному зерну менее 2 мм и может быть применено в химической, горной, металлургической, строительной и других отраслях промышленности.

Известен аппарат для классификации сыпучих материалов, включающий разделительную камеру переменного сечения, Недостатками данного аппарата являются низкое качество разделения и невысокая производительность, Известен аппарат для классификации сыпучих материалов, включающий корпус, разделенный пересыпным приспособлением, состоящим из последовательно расположенных наклонной перфорированной пластины, патрубка для вывода промежуточной фракции и вертикальной перегородки, на верхнюю разделительную камеру с большим поперечным сечением и нижнюю с меньшим поперечным сечением, ступенчатую направляющую, расположенную над пересыпным приспособлением, камеру для подачи воздуха под перфорированную пластину, загрузочный патрубок, размещенный в средней части корпуса, патрубки для подачи воздуха в корпус и вывода тяжелой фракции, расположенные в нижней разделительной камере, патрубок для вывода мелких фракций, установленный в верхней части корпуса.

Недостатком этого аппарата является относительно невысокое качество разделения при нагрузках по исходному материалу, превышающих 1.5 кг материала/м" воздуха.

Указанный недостаток объясняется следующим; так как загрузочный патрубок, размещенный в средней части корпуса, установлен над нижней разделительной камерой и напротив пересыпного приспособления, то при работе аппарата с нагрузкой, превышающей 1,5 кг материала/м возду3 ха, в расчете на основной воздух, поступающий через нижнюю разделительную камеру со скоростью, соответствующей заданной граничной крупности, качество разделения в нижней разделительной камере невысоко и соответствует качеству разделения в обычных гравитационных классификаторах с верхней подачей материала.

Таким образом крупная (тяжелая) фракция оказывается в значительной степени загрязнена мелкой фракцией, а при увеличении нагрузки до 6-8 кг материала/м воздуха качество разделения для тяжелой фракции в аппарате-прототипе становится настолько низким, что пропада5

55 ет экономическая целесообразность его применения.

Кроме того, материал, оседающий на верхней части ступенчатой направляющей, тормозится этими ступенями и стекает в восходящий воздушный поток не равномерно, а дискретно отдельными порциями, что, в свою очередь, приводит к резким мгновенным повышениям нагрузки по материалу в нижней разделительной камере и, соответственно, к снижению качества разделения.

Цель изобретения — повышение качества разделения и производительности аппарата.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для классификации сыпучих материалов, включающем корпус, разделенный пересыпным приспособлением, состоящим из последовательно расположенных наклонной перфорированной пластины, патрубка для вывода промежуточной фракции и вертикальной перегородки, на верхнюю разделительную камеру с большим поперечным сечением и нижнюю с меньшим поперечным сечением, ступенчатую направляющую, расположенную над пересыпным приспособлением, камеру для подачи воздуха под перфорированную пластину, загрузочный патрубок, размещенный в средней части корпуса, патрубки для подачи воздуха в корпус и вывода тяжелой фракции, расположенные в нижней разделительной камере, патрубок для вывода мелких фракций, установленный в верхней части корпуса, верхняя разделительная камера между ступенчатой направляющей и пересыпным приспособлением выполнена с поперечным сечением, большим поперечного сечения выше ступенчатой направляющей, при этом ступенчатая направляющая вы пол нена из отдел ьн ых элементов, установленных с зазором относительно друг друга, а загрузочнь и патрубок расположен со стороны верхней кромки пересыпного приспособления.

В этом случае часть исходного материала, поступающего пс входному патрубку, расположенному со стороны верхней кромки пересыпного приспособления, на пересыпное приспособление, интенсивно выдувается из слоя исходного материала за счет высокой скорости воздуха, подаваемого под перфорированную пластину (дополнительный воздух) в щелях перфорации.

Для обеспечения заданного качества тяжелой фракции (крупного продукта) дополнительным воздухом отдувают частицы с крупностью, значительно превышающей требуемую граничную крупность разделения. Предварительно хорошо очищенная

1738388

10

25

55 промежуточная тяжелая фракция попадает в патрубок для вывода промежуточной тяжелой (крупной) фракции. Отдутый из слоя материал движется в нижней части верхней разделительной камеры в пространстве между пересыпным приспособлением и ступенчатой направляющей за счет высокого скоростного напора воздушный струй. После распада воздушных струй скорость воздуха в поперечном сечении и соответственно скорости частиц резко падают, поэтому для поддержания интенсивности и качества удаления мелких фракций (качественного разделения) скорость воздуха увеличивают за счет уменьшения поперечного сечения над ступенчатой направляющей по сравнению с поперечным сечением пространства, заключенного между пересыпным приспособлением и ступенчатой направляющей. Отдутый материал с пересыпного приспособления поступает в верхнюю и нижнюю разделительные камеры, где в результате взаимодействия дисперсной фазы с основным и дополнительным потоками воздуха происходит качественное разделение по требуемой граничной крупности.

Таким образом, предварительная отдувка материала на пересыпном приспособлении с размерами удаляемых частиц значительно превышающими граничную крупность, позволяет на первом этапе проводить некачественное разделение, но по большей, нежели требуемая, граничной крупности и с нагрузкой до 10,0 кг материала/м воздуха. При этом в разделительных з камерах нагрузка по материалу значительно ниже, чем в прототипе, что дает возможность качественно разделить предварительно отдутый материал в объединенном потоке основного и дополнительного воздуха, Следовательно, предлагаемая конструкция аппарата позволяет проводить процесс разделения при более высоких нагрузках по исходному материалу (т.е. с большой производительностью) и с лучшим качеством разделения, чем конструкция аппарата по прототипу. Кроме того, выполнение ступенчатой направляющей из отдельных элементов, установленных с зазором, относительно друг друга, дает возможность отводить материал с верхней части ступенчатой направляющей через зазоры между каждой парой элементов в восходящий воздушный поток равномерно, без накопления и обрушения материала, что также повышает качество разделения.

На чертеже изображен предлагаемый аппарат.

Аппарат состоит из корпуса 1, включающего верхнюю разделительную камеру 2 большего поперечного сечения и нижнюю разделительную камеру 3 меньшего поперечного сечения. Верхняя разделительная камера с нижней частью 4 большего поперечного сечения отделена от нижней разделительной камеры пересыпным приспособлением, установленным в средней части корпуса аппарата и состоящим из последовательно расположенных наклонной перфорированной пластины 5, патрубка

6 для вывода промежуточной фракции и вертикальной перегородки 7. Под пересыпным приспособлением расположена камера 8 для подачи дополнительного воздуха под перфорированную пластину. В верхней разделительной камере над пересыпным приспособлением закреплена ступенчатая направляющая 9, выполненная из отдельных элементов, установленных с зазором относительно друг друга. В средней части корпуса со стороны верхней кромки пересыпного приспособления расположен загрузочный патрубок 10. Внутри верхней и нижней разделительных камер установлены отбойники 11, В нижней части нижняя разделительная камера снабжена патрубками

12 для вывода тяжелой фракции и патрубком 13 для подачи основного воздуха в корпус аппарата. В верхней части корпуса установлен патрубок 14 для вывода мелких фракций, Аппарат работает следующим образом.

Исходный материал поступает на наклонную перфорированную пластину 5 через загрузочный патрубок 10. Через камеру

8 под,перфорированную пластину нагнетается дополнительный воздух. Через патрубок 13 нижней разделительной камеры 3 подсасывается наружный воздух, Материал, вступая во взаимодействие с высокоскоростными струями воздуха на наклонной перфорированной пластине, равномерным слоем распределяется по поверхности пластины. Часть материала выдувается из слоя в направлении нижней части 4 верхней разделительной камеры 2 и в направлении ступенчатой направляющей 9. Расход дополнительного воздуха устанавливается с таким расчетом, чтобы полностью выдувались мелкие частицы. Поэтому отдувка производится по граничной крупности, значительно превышающей требуемую в окончательном процессе граничную крупность. разделения.

Так как в условиях предварительной отдувки разделение происходит по граничной крупности большей, чем требуется для готового продукта, то этот предварительный процесс может быть проведен при низких значениях показателя качества разделения у, но при значительных нагоузках по исходному материалу (до 10 кг/м 1).

1738388

Полностью очищенная от мелочи промежуточная крупная фракция скатывается по наклонной перфорированной пластине вниз и вертикальной перегородкой 7 направляется в патрубок 6 для вывода промежуточной фракции. Часть взвешенного в дополнительном потоке воздуха отдутого материала, содержащего мелкие и некоторое количество тяжелых (крупных) фракций, взаимодействует со ступенчатой направляющей 9, где часть тяжелых фракций отбивается вниз и удаляется через патрубок 6, а мелкие и оставшиеся тяжелые фракции в дополнительном потоке поступают в верхнюю и нижнюю разделительные камеры. За счет подсоса основного воздуха через патрубок 13, расположенный в нижней разделительной камере 3, происходит интенсивная перечистка материала в верхней разделительной камере в зоне, выше ступенчатой направляющей, и в нижней разделительной камере, При смешении основного и дополнительного воздушных потоков концентрация взвешенного материала в объеме аппарата снижается и поэтому процесс разделения в разделительных камерах происходит при скоростях восходящего воздушного потока, соответствующих заданной границе разделения с высоким показателем у качества разделения. Отбойники 11 способствуют повышению качества разделения, Материал, оседающий в процессе классификации на верхней части элементов 9 ступенчатой направляющей, непрерывно через зазоры между элементами поступает в разделяющий восходящий воздушный поток, не вызывая локального повышения концентрации материала в потоке, В результате перечистки в нижней и верхней разделительных камерах взвешенного материала с невысокой расходной нагрузкой (до 1 кг/мэ) происходит качественное отделение тяжелой фракции. Тяжелая фракция через патрубок 12 поступает вниз и объединяется с промежуточной тяжелой фракцией из патрубка 6.

Мелкая фракция вместе с воздушным потоком выносится из аппарата через патрубок 14.

При сравнительных испытаниях, проведенных на аппарате-прототипе и предлагаемом аппарате, получены следующие результаты в аппарате-прототипе нагрузка по исходному материалу в расчете на суммарное количество основного и дополнительного воздуха М составляет 1,5, 2, 3, 5, 7 кг/м, показатель качества разделения по

Эдеру-Майеру у составляет 60, 56, 46, 40, 5 ЗОО/,, а в предлагаемом аппарате M 1,5, 2, 3, 5, 7 кг/м, у 66, 66, 63, 60, 57%, В качестве исходного материала используют металлургический кокс крупностью менее 25 мм. Граничная крупность

10 разделения находится в пределах 550-500 мкм. В процессе разделения получают два продукта — крупный и мелкий.

Из сравнительных опытных данных можно сделать вывод, что при одинаковых

15 нагрузках по исходному материалу показатель качества разделения в предлагаемом аппарате выше, чем впрототипе,,Таким образом, в предлагаемом аппарате возможно достижение более высокой производитель20 ности и качества разделения, чем в прототипе, Формула изобретения

Аппарат для классификации сыпучих материалов, включающий корпус, разделен25 ный пересыпным приспособлением, состоящим из последовательно расположенных наклонной перфорированной пластины, патрубка для вывода промежуточной фракции и вертикальной перегородки, на верх30 нюю разделительную камеру с большим поперечным сечением и нижнюю с меньшим поперечным сечением, ступенчатую направляющую, расположенную над пересыпным приспособлением, камеру для под35 ачи воздуха под перфорированную пластину, загрузочный патрубок, размещенный в средней части корпуса, патрубки для подачи воздуха в корпус и вывода тяжелой фракции, расположенные в нижней раэде40 лительной камере, патрубок для вывода мелких фракций, установленный в верхней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и качества классификации, верхняя раздели45 тельная камера между ступенчатой направляющей и пересыпным приспособлением выполнена с поперечным сечением, большим поперечного сечения выше ступенчатой направляющей, при этом ступенчатая

50 направляющая выполнена из отдельных элементов, установленных с зазором относительно друг друга, а загрузочный патрубок расположен со стороны верхней кромки пересыпного приспособления, 55