Винтовой пневмосепаратор

 

Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых. Пневмосепаратор состоит из вертикально установленной рабочей разделительной камеры в виде винтообразно уложенного закрытого желоба, загрузочного патрубка, верхнего патрубка для разгрузки хвостов и нижнего для разгрузки концентрата, устройства для нагнетания основного потока воздуха, при этом желоб установлен вокруг несущего корпуса с возможностью вращения и оснащен рифлями и рыхлителями потока, а на участке подачи исходного материала оснащен пластиной - подвесным днищем для разделения поступающих струй исходного материала от сползающих вниз частиц высокой плотности, при этом устройство для нагнетания основного потока воздуха расположено снизу. Изобретение позволяет повысить качество сепарации материала. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области классификации и обогащения полезных ископаемых.

Известен пневматический сепаратор, разделительная камера которого представляет собой вертикально установленную зигзагообразную трубу с гладкой внутренней поверхностью и без каких-либо внутренних частей. Исходный материал подается через питатель в верхней половине трубы, а снизу вверх продувается воздух. В каждой секции сепаратора образуется вихревой поток. Легкие частицы соскальзывают вниз, попадают в поток воздуха и поднимаются вверх, а тяжелые проваливаются вниз на противоположную стенку следующей секции. При каждом соскальзывании частиц по стенке секции происходит перечистка образующегося концентрата (Кайзер Ф. Зигзагообразный сепаратор - воздушный сепаратор нового типа, Труды Европейского совещания по измельчению. М., 1966, с. 552-567).

Недостатком данного сепаратора является пересечение путей перемещения частиц легких фракций с тяжелыми при переходе их из одной секции в другую. По этой причине невозможно достигнуть высокой степени сокращения исходного материала, так как потоки легких фракций увлекают за собой мелкие частички тяжелых минералов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является пневмосепаратор, состоящий из вертикально установленной рабочей разделительной камеры в виде винтообразно уложенного закрытого желоба, загрузочного патрубка, верхнего патрубка для разгрузки хвостов и нижнего для разгрузки концентрата, устройства для нагнетания основного потока воздуха (см. SU 825187 А, 30.04.1981, В 07 В 4/00).

Недостатком данного пневмосепаратора является низкая степень сокращения исходного материала, невозможность сепаратора вращаться, что не позволяет работать со скоростями потока, значительно меньшими, чем скорости потока в неподвижных сепараторах.

Задачей заявленного изобретения является повышение качестве сепарации и эффективности воздушной сепарации по плотности с высокой степенью сокращения исходного материала.

Поставленная задача достигается тем, что в пневмосепараторе, состоящем из вертикально установленной рабочей разделительной камеры в виде винтообразно уложенного закрытого желоба, загрузочного патрубка, верхнего патрубка для разгрузки хвостов и нижнего для разгрузки концентрата, устройства для нагнетания основного потока воздуха, согласно изобретению желоб установлен вокруг несущего корпуса с возможностью вращения и оснащен рифлями и рыхлителями потока, а на участке подачи исходного материала оснащен пластиной - подвесным днищем для разделения поступающих струй исходного материала от сползающих вниз частиц высокой плотности, при этом устройство для нагнетания основного потока воздуха расположено снизу.

При этом вдоль внутренней стенки разделительной камеры установлены патрубки для подвода дополнительного воздуха и разгрузки концентратов.

Рабочая полость представляет собой винтообразно закрученный желоб с закрытым верхом. Исходный материал подается через питатель в нижнюю часть желоба. Ниже подачи исходного материала располагается патрубок для нагнетания воздуха в разделительную камеру. При этом спирально закрученный желоб вращается вокруг своей вертикальной оси. За счет вращения, а также из-за движения потока по спирали возникают центробежные силы, которые прижимают легкие минералы к внешней стенке желоба, вдоль которой они движутся вверх и сбрасываются через верхний хвостовой патрубок. Тяжелые минералы, прижимаясь к внутренней стенке, движутся вдоль него к нижнему разгрузочному патрубку.

В предлагаемом варианте пневмосепаратора принципиально меняется организация движения удаляемого песчаного потока и движущихся в накопитель тяжелых минералов. За счет этого сводится к минимуму столкновение противоположно направленных песчинок легких минералов с минералами высокой плотности, что позволяет достигнуть высокие степени сокращения исходного материала. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию "новизна".

Предлагаемый винтообразный сепаратор из-за вращающейся винтовой формы рабочей камеры не позволяет перекрещиваться траекториям перемещения тяжелых и легких минералов в процессе перехода от одного витка в другой, так как частицы высокой плотности движутся вдоль внутренней стенки витков, а низкой плотности - вдоль наружной. С целью избежания столкновения сползающегося концентрата со струями песка в области поступления его в желоб, где движение потоков еще не упорядочено, исходный материал подается в желоб на подвесное днище - разделительную пластину определенной длины. За период движения по нему струи упорядочиваются. Тяжелые минералы выпадают на днище желоба и движутся в обратном направлении под подвесным разделительным днищем, не встречая противоположно направленных потоков песка. Вдоль внешней стены витков желоба устанавливаются клиновидные выступы, которые разрыхляют потоки песка, для выпадения из них захваченных тяжелых минералов. На днище желоба имеются рифли, которые способствуют продвижению тяжелых минералов в сторону внутренней стенки. Вдоль витков установлены патрубки, одни из которых предназначены для подачи дополнительного воздуха, который осуществляет перечистку минеральной смеси, а через другие осуществляется разгрузка концентратов.

Таким образом, сравнительный анализ позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

Сущность изобретения поясняется фиг.1, на которой схематично отображен общий вид винтового пневматического сепаратора; на фиг.2 показан сепаратор в вертикальном разрезе; на фиг.3 - вид сепаратора сверху.

Винтовой пневматический сепаратор состоит из винтообразно уложенной разделительной полости 1, которая оснащена разрыхлителями песчаного потока 2, рифлями 3, разделительной пластиной 4, патрубками для подачи основного потока воздуха 5 и дополнительного 6, патрубками для отвода концентратов 7, патрубка питателя 8, кольцеобразной воронки питателя 9, патрубка подачи материала в желоб 10, кольцевой воронки для приема хвостов 11, патрубка для нагнетания воздуха 12, патрубка для удаления хвостов 13, несущего корпуса 14.

Винтовой пневмосепаратор работает следующим образом.

Сепаратор приводится во вращение вокруг вертикальной оси, по ходу как бы ввертывания спирали вниз. В патрубок 12 нагнетается воздух, который через патрубки 5 и 6 попадает в разделительную камеру. Вращение сепаратора и скорость потока воздуха устанавливаются такими, чтобы частицы минералов низкой плотности устремлялись вверх по спирали, а высокой плотности сползали вниз. Исходный материал из питателя 8 поступает в кольцеобразную воронку 9, а затем через патрубок 10 в рабочую полость на разделительную пластину 4. Наиболее крупные частицы тяжелых минералов на поверхности разделительной пластины сползают вниз и падают на днище желоба, а затем попадают в разгрузочный патрубок 7. Потоки песчаных фракций и струи тяжелых минералов на протяжении разделительной пластины 4 упорядочиваются, то есть легкие, за счет центробежных сил прижимаются к внешней стенке витков желоба, а тяжелые к внутренней. Затем тяжелые минералы, попав на днище желоба, стекают под разделительной пластиной 4 к нижнему разгрузочному патрубку 7, не сталкиваясь со встречным высокоскоростным потоком минералов низкой плотности. Легкие фракции продолжают свой путь вверх вдоль внешней стены витков желоба, где установлены выступы в виде призм 2. Потоки песка набегают на них и разрыхляются. В результате частицы тяжелых минералов, захваченные и увлекаемые песчаными потоками, выпадают из них и сползают к внутренней стенке витков желоба. Процессу вывода тяжелых минералов из зоны воздействия на них песчаных струй способствуют рифли 3, нанесенные на днище желоба. Частота столкновения минералов высокой плотности с песчинками легких фракций значительно меньше, и поэтому они беспрепятственно сползают вниз и выводятся через разгрузочные патрубки 7. Хвосты удаляются через патрубок 13 в приемную кольцевую воронку 11. Вращение сепаратора обуславливает возникновение центробежной силы, что позволяет работать со скоростями потока, значительно меньшими, чем при работе в неподвижном сепараторе. Этим достигается повышение качества сепарации, так как с увеличением скорости захват и вовлечение в песчаный поток минералов высокой плотности возрастает в квадратичной зависимости от скорости.

Формула изобретения

1. Пневмосепаратор, состоящий из вертикально установленной рабочей разделительной камеры в виде винтообразно уложенного закрытого желоба, загрузочного патрубка, верхнего патрубка для разгрузки хвостов и нижнего для разгрузки концентрата, устройства для нагнетания основного потока воздуха, отличающийся тем, что желоб установлен вокруг несущего корпуса с возможностью вращения и оснащен рифлями и рыхлителями потока, а на участке подачи исходного материала оснащен пластиной - подвесным днищем для разделения поступающих струй исходного материала от сползающих вниз частиц высокой плотности, при этом устройство для нагнетания основного потока воздуха расположено снизу.

2. Пневмосепаратор по п. 1, отличающийся тем, что вдоль внутренней стенки разделительной камеры установлены патрубки для подвода дополнительного воздуха и разгрузки концентратов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3