Тяжелосредный сепаратор

 

Тяжелосредный сепаратор относится к обогащению полезных ископаемых для разделения по плотности в тяжелых средах и может быть использован для обогащения углей, руд и строительных материалов. Целью изобретения является повышение производительности сепаратора за счет оптимизации условий разделения. Достигается это тем, что в тяжелосредном сепараторе, состоящем из двух отделений ванны разделения, элеваторного колеса, оснащенного ковшами с ободами, спицами с центральным валом и приводом, загрузочных и разгрузочных лотков, приспособления для подачи суспензии,боковин с отверстием площадью S₁, гребкового механизма, ковши элеваторного колеса образованы перегородками, состоящими из установленных друг за другом перегрузочной решетки, снабжены боковой и задней стенкой или с отверстиями, при этом задняя стенка размещена перпендикулярно ободу, боковая между задней стенкой и спицей под углом 0 - 5^o к ободу, а перегрузочная решетка - между спицей и ободом под углом 40 - 45^o, в боковинах выполнены отверстия, в свою очередь отношение площади S₁ отверстия в боковине к площади S₂ отверстия для слива суспензии составляет 1 : 0,1. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых для разделения по плотности в тяжелых средах и может быть использовано для обогащения углей, руд и строительных материалов.

Известен тяжелосредный сепаратор, включающий корпус с ванной разделения продуктов внутри него, элеваторное колесо со спицами и торцевыми дисками, установленное в ванне на валу, привод приспособления для удаления всплывшего продукта и ввода суспензии.

Конструкция элеваторного колеса обеспечиает выгрузку потонувшего продукта на внешнюю сторону. Установленные в колесе спиц с примыканием к торцевым дискам повышает надежность колеса, однако такое взаиморасположение спиц, пересекающих перпендикулярно движению всплывшего материала ванну разделения, ухудшает качество продуктов обогащения за счет их перемешивания, а также снижает производительность аппарата по всплывшему продукту [1] Известен тяжелосредний сепаратор, содержащий ванну, вертикальное элеваторное колесо, привод, механизм передачи вращения вертикальному элеваторному колесу, патрубок для ввода суспензии и приспособление для удаления всплывшего продукта, причем спицы элеваторного колеса имеют ромбическое сечение и установлены наклонно в сторону разгрузки к вертикальной оси сепаратора в несколько рядов и смещены одна относительно другой [2] Недостатком сепаратора является низкая производительность из-за того, что ванна расположена внутри элеваторного колеса.

Известен также тяжелосредний сепаратор фирмы "Ведаг", содержащий две последовательно расположенные ванны с вертикально расположенным элеваторным колесом, с ковшами, оснащенными решетками, ободами и спицами, центральный вал и привод, загрузочные и разгрузочные лотки, приспособление для подачи суспензии, а также боковины, ограничивающие ванну разделения от колеса, гребковый механизм. Исходный уголь поступает в первую ванну, где происходит разделение на концентрат и смесь промпродукта и породы. Концентрат удаляется гребковым механизмом, а смесь промпродукта и породы поступает сначала в желоб, а затем в ванну с суспензией высокой плотности. Разгрузка промпродукта производится гребковым механизмом, а породы элеваторным колесом [3] Недостатком вышеописанного тяжелосреднего сепаратора является низкая производительность, из-за небольшой ширины ванны, определяемой габаритами и условиями загрузки потонувшего продукта. При работе сепаратора происходит попадание кусков угля между колесом и ванной сепаратора, заклинивание элеваторного колеса, при этом требуется установка дополнительного оборудования для разделения угля в суспензии различной плотности.

Цель изобретения повышение производительности сепаратора за счет оптимизации условий разделения.

Достигается это тем, что в тяжелосреднем сепараторе, включающем ванну разделения, состоящую из двух отделений, элеваторное колесо с ковшами, оснащенными решетками, ободами и спицами, с валом и приводом, боковины, ограничивающие ванну разделения от колеса, загрузочные и разгрузочные лотки, приспособление для подачи суспензии, гребковый механизм, ковши элеваторного колеса образованы перегородками, состоящими из установленных друг за другом перегрузочной решетки, боковой стенкой и задней стенкой с отверстиями, при этом задняя стенка размещена перпендикулярно ободу, боковая стенка между задней стенкой и спицей под углом 0-5^о к ободу, а перегрузочная решетка между спицей и ободом под углом к ободу 40-45^о, в боковинах выполнены отверстия, при этом отношения площади S₁ отверстия в боковине к площади S₂ отверстия для слива суспензии, расположенного в верхней части ванны элеваторного колеса, составляет 1:0,1.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что отличие заявляемого устройства состоит в том, что ковши элеваторного колеса образованы перегородками, состоящими из установленных друг за другом перегрузочной решетки, боковой стенки и задней стенки с отверстиями, при этом задняя стенка размещена перпендикулярно ободу, боковая стенка размещена между задней стенкой и спицей под углом 0-5^о к ободу, а перегрузочная решетка между спицей и ободом под углом к ободу 40-45^о, в боковинах выполнены отверстия. В свою очередь отношение площади S₁ отверстия в боковине к площади S₂ отверстия для слива суспензии составляет 1:0,1.

Наличие вышеперечисленных отличительных признаков, отличающих заявляемое устройство от прототипа, позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "новизна".

Заявляемое техническое решение имеет существенное отличие в следующем. Конструкция ковшей элеваторного колеса, образованных перегородками, состоящими из установленных друг за другом перегрузочной решетки, боковой стенки и задней стенкой с отверстиями, при размещении задней стенки перпендикулярно ободу, в свою очередь размещение перегрузочной решетки между спицей и ободом под углом к ободу 40-45^о позволяет перегружать потонувший материал другого отделения во вторую часть ковша, куда поступает потонувший материал другого отделения. При вращении элеваторного колеса потонувший материал из ковша под действием собственного веса удаляется через разгрузочный лоток на обезвоживающий грохот.

Исследованиями установлено, что перегрузочная решетка должна иметь длину 1,5 размера верхнего предела крупности обогащаемого материала, что обеспечивает попадание максимального куска потонувшего материала в узкую часть ковша.

Уменьшение угла наклона перегрузочной решетки <40<SUP>оо снижает также эффективность работы этой части ковша за счет создания за решеткой до спицы зоны с изменяющейся шириной, в которой будет осуществляться замедление движения кусков, особенно крупных, в ковши элеваторного колеса.

Размещение боковой стенки между задней стенкой и спицей под углом 0-5^о к ободу обусловлено условием времени разгрузки ковша, материал успевает выгружаться из ковша за оборот элеваторного колеса, при этом не уменьшается объем заполнения ковша и не уменьшается производительность по потонувшему материалу.

Такое выполнение ковшей позволяет при ограниченной ширине элеваторного колеса, не превышающем четыре размера верхнего предела крупности потонувшего материала, удалять потонувший материал из обеих отделений сепаратора, тем самым повышать его производительность. Мелкие частицы не попадают под элеваторное колесо из-за того, что его наружная часть выполнена сплошной.

В случае попадание отдельных небольших кусков, они удаляются во внутрь элеваторного колеса посредством скребков со щелями, расположенными на внешней стороне элеваторного колеса. Тем самым исключается образование между элеваторным колесом и ванной слоя магнетита и мелких кусков, которые ухудшают работу элеваторного колеса.

Для интенсификации процесса удаления потонувшего материала, особенно тяжелых частиц, близких к плотности разделения, в ванне сепаратора формируется регулируемый исходящий поток, который вместе с потонувшим материалом поступает в зону движения элеваторного колеса через загрузочное отверстие площадью S₁ в боковинах, ограничивающих ванну разделения, причем площадь S₁ относится к площади отверстия для слива суспензии S₂, как 1:0,1, а нижняя кромка отверстия слива суспензии расположена ниже уровня суспензии на глубине 50-150 мм. Изменение глубины уровня слива суспензии от 50-150 мм при постоянной площади обеспечивает расход через отверстие площадью глубины S₂ в размере 10 от объема подаваемой суспензии независимо от плотности суспензии. Такой объем истечения суспензии через отверстие площадью S₂ создает нисходящий поток через отверстие площадью S₂ в размере 2 см/сек, что позволяет ускорить удаление тяжелых частиц плотностью +100 кг/м³ от плотности суспензии размером до 6(3 ) мм из ванны разделения. При этом увеличивается производительность сепаратора и исключается накопление частиц, близких к плотности разделения, в ванне тяжелосреднего сепаратора.

Анализ вышеперечисленных признаков позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлен общий вид сепаратора; на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 вид по стрелке А на фиг. 1.

Сепаратор состоит из ванны разделения продуктов 1, состоящей из двух отделений, элеваторного колеса 2, оснащенного ковшами 3 с ободами 4, спицами 5 с центральным валом 6 и приводом 7, загрузочных 8 и разгрузочных 9, 10 лотков, приспособления для подачи суспензии 11, боковин, ограничивающих ванну разделения от колеса 12, с отверстием площадью S₁ 13, гребкового механизма 14, ковш 3 элеваторного колеса 2 снабжен перегрузочной решеткой 15, боковой 16, задней стенкой 17, отверстия 18 площадью S₂ для слива суспензии, ванны элеваторного колеса 19.

Сепаратор работает следующим образом. Дешламированный материал крупностью +6 мм, поступает через загрузочные лотки 8 в ванну разделения 1, легкие частицы угля (всплывший материал) всплывают в суспензии и через разгрузочные лотки 9 с помощью гребкового механизма 14 удаляются из сепаратора. Тяжелые частицы (потонувший материал) тонут и попадают в ковши 3 элеваторного колеса 2. Каждый ковш 3 разделен на две части спицей 5, причем в более узкой части расположена перегрузочная решетка 15. Потонувший материал из ванны разделения попадает в узкую часть ковша 3 на перегрузочную решетку 15. При вращении элеваторного колеса 2, которое осуществляется с помощью привода 7 и центрального вала 6, происходит перегрузка частиц в более широкую, ковш 3 элеваторного колеса 2 с боков ограничен боковыми стенками 16, 17 и ободами 4, из ковша 3 потонувший материал выгружается в лоток 10. Суспензия поступает в сепаратор через приспособление для подачи суспензии 11. Ванна разделения 1 со стороны элеваторного колеса 2 ограничена боковинами 12 с отверстием 13 площадью S₁ для потонувшего материала. В верхней части ванны 19 элеваторного колеса расположено отверстие 18 для слива суспензии (сливное окно) площадью S₂, а также для слива отдельных частиц легкого продукта. В зависимости от плотности суспензии сливное отверстие 18 может передвигаться в вертикальном направлении, чем больше плотность, тем выше нижний уровень сливного отверстия 18 относительно уровня суспензии. Такое движение суспензии обеспечивает создание нисходящего потока суспензии, что обеспечивает удаление частиц, близких к плотности разделения.

Предлагаемое изобретение позволило повысить производительность сепаратора за счет более рационального использования ширины элеваторного колеса для транспортируемого материала и создания нисходящего потока суспензии, обеспечивающего интенсификацию удаления тяжелых частиц, близких к плотности разделения.

Формула изобретения

1. ТЯЖЕЛОСРЕДНЫЙ СЕПАРАТОР, включающий ванну разделения продуктов, состоящую из двух отделений, элеваторное колесо с ковшами, оснащенными решетками, ободами и спицами, валом с приводом, боковины, ограничивающие ванну разделения от колеса, загрузочные лотки, приспособление для подачи суспензии, гребковый механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности сепаратора за счет оптимизации условий разделения, ковш элеваторного колеса образованы перегородками, состоящими из установленных друг за другом перегрузочной решетки, боковой стенки и задней стенки с отверстиями, при этом задняя стенка размещена перпендикулярно к ободу, боковая стенка размещена между задней стенкой и спицей под углом 0 - 5^o к ободу, а перегрузочная решетка - между спицей и ободом под углом к ободу 40 - 45^o, в боковинах выполнены отверстия.

2. Сепаратор по п.1, отличающийся тем, что отношение площади отверстия в боковине к площади отверстия для слива суспензии составляет 1:0,1.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3