Конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство для предварительной классификации по крупности угля или руд



Конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство для предварительной классификации по крупности угля или руд
Конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство для предварительной классификации по крупности угля или руд

 


Владельцы патента RU 2573139:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" (RU)

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в горнорудной, угольной и строительной промышленности при подготовке строительных материалов. Конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство для предварительной классификации угля или руд содержит разделяющую поверхность, опорную раму, вибратор, амортизационное устройство. Разделяющая поверхность его представляет собой пустотелый конус с углом наклона боковых стен 65° к горизонту, имеющий сверху круглую коническую крышку с углом при вершине 90°, и кольца по всей высоте конуса на равном расстоянии друг от друга. В нижней части конуса боковые стены закругляются вверх с радиусом, равным размеру максимального куска в исходном материале. Технический результат - повышение эффективности и производительности классификации. 2 ил.

 

Изобретение относится к переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в горнорудной и строительной промышленности, где требуется отделение крупных кусков от мелких в исходном материале.

В настоящее время на перерабатывающих рудных и угольных предприятиях для этой цели применяются грохоты, оборудованные рассеивающими поверхностями в виде колосников или сит.

Но все известные конструкции грохотов, оборудованные рассеивающими поверхностями, имеют существенные недостатки - быстрый износ рассеивающих поверхностей, вследствие абразивности материалов, и частые забивки отверстий трудными зернами и посторонними предметами. Поэтому при эксплуатации указанных грохотов требуются частые остановки для очистки сит, что снижает производительность производства, а частая замена износившихся сит удорожает себестоимость выпускаемой продукции.

Кроме того, используемые в производстве вибрационные и барабанные грохоты имеют сложное устройство, большую массу и высокую цену 3-4 млн рублей за один грохот.

Поэтому для снижения себестоимости выпускаемой продукции и стабильной работы производства требуется разработка конструкций бесситных грохотов.

Известна конструкция бесситного грохота (патент РФ №2382684, опубл. 27.02.2010, бюл. №6), представляющего собой короткий, широкий, ленточный конвейер, установленный под углом наклона к горизонту примерно 45° к горизонту в поперечном направлении. Данный грохот без сит разделяет исходный материал одновременно на несколько сортов крупности. Но имеет ряд существенных недостатков: быстрый износ резино-тканевой конвейерной ленты, продольных полос, роликопланочной цепи и звездочек ведущего барабана.

В связи с тем, что на данном грохоте разделение исходного материала по крупности происходит по принципу сегрегации, его можно принять за прототип предлагаемого конусного бесситного вибрационно-сегрегационного устройства для предварительной классификации по крупности угля или руд.

Целью настоящего изобретения является разработка простой не забивающейся конструкции бесситного вибрационно-сегрегационного устройства, имеющего большой срок работы без существенных текущих и профилактических ремонтов.

Согласно изобретению, поставленная цель достигается тем, что разделяющая поверхность предлагаемого устройства представляет собой пустотелый конус, выполненный из трудноизнашиваемого материала (марганцовистая сталь, чугун). Конструктивно разделяющая поверхность устройства имеет форму, близкую к форме колоколов церковных звониц. Верхняя часть конуса имеет конусную круглую крышку с углом при вершине, равным 90°. Боковые стенки конуса наклонены к горизонту под углом 65°. На поверхности конуса по всей его высоте на равном расстоянии друг от друга установлены 6-7 колец, выполненных также из трудноизнашиваемого материала. Высота колец 20 мм, ширина 40 мм. Нижняя часть боковых стенок конуса имеет закругление (изгиб) вверх с радиусом, равным размеру максимальных кусков исходного материала. Конус опирается своей внутренней поверхностью на стакан, внутри которого установлена жесткая пружина. На корпусе верхнего стакана закреплен вибратор.

Сущность изобретения поясняется чертежами: Фиг. 1 (в разрезе), Фиг. 2 (вид сверху).

Предлагаемое конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство состоит из металлического колоколообразного конуса 1, круглой крышки 2, верхнего стакана 3, пружины 4, нижнего стакана 5, вибратора 6, опорной рамы 7, установленной на рельсах 8, верхнего бункера 9, нижнего бункера 10, ленточных конвейеров 11, опорных балок 12.

По всей высоте внешней поверхности конуса установлены на равном расстоянии друг от друга 6-7 колец 13, выполненных из трудноизнашиваемого материала. Конус 1 опирается на верхний стакан 3, внутри которого установлена пружина 4. Нижний конец пружины 4 вставлен в нижний стакан 5. Оба стакана своими основаниями (дном) приварены: верхний - к крышке конуса 2, нижний - к опорной балке 7, поэтому они надежно фиксируют пружину 4 в вертикальном положении. Расстояние между верхним 3 и нижним 5 стаканами устанавливаются длиной пружины 4 и должно быть не менее 10-кратной величины амплитуды вибрационных колебаний. Балка 7 усилена швеллерами и установлена на рельсах 8.

Предлагаемое конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство работает следующим образом.

Исходный материал (руда, уголь) ленточным конвейером 14 подается в центр(вершину) конусной крышки 2. Крышка 2 вместе с конусом 1 постоянно вибрирует с частотой вибраций 1000 колебаний в минуту и амплитудой 2-3 мм. Вибрационные колебания создает вибратор, установленный на верхнем стакане 3. Боковые стороны конусной крышки 2 имеют наклон к горизонту 45, поэтому исходный материал под действием начальной скорости подачи материала и гравитационной силы скатывается вниз по всему периметру нижнего основания крышки, а затем поступает на внешнюю поверхность конуса 1, которая является разделительной поверхностью для исходного материала. При этом трение крупных кусков о поверхность крышки 2 значительно меньше, чем у мелких частиц, поэтому уже в начале своего движения вниз они имеют скорость в 3-4 раза большую, чем скорость мелких частиц. Более того, при движении крупных кусков по разделяющей поверхности конуса 1, имеющей наклон боковых стен 65°, они увеличивают скорость, близкую к скорости свободного падения. При этой скорости крупные куски легко перескакивают через кольца 13 и, не снижая скорости, приближаются к нижней разгрузочной части конуса. В нижней части конус имеет закругление (изгиб) вверх с радиусом, равным размеру максимальных кусков в исходном материале. Это закругление (изгиб) является своеобразным трамплином для крупных кусков исходного материала. Поэтому крупные куски на закруглении подбрасываются вверх кинетической энергией движения. Вследствие этого они имеют дальнюю траекторию полета при падении вниз и разгружается в бункер 10. Из этого бункера крупные куски выгружаются ленточным конвейером 11 и затем поступают на дальнейшую переработку согласно технологии.

Мелкие частицы исходного материала, поступив на поверхность крышки 2, имеют трение о металл значительно выше, чем трение крупных кусков, поэтому резко снижают начальную скорость движения, двигаясь по наклонной поверхности крышки.

С крышки мелкие частицы, имея скорость движения в 3-4 раза ниже, чем крупные куски, поступают на внешнюю поверхность конуса 1 и под действием гравитационных сил начинают увеличивать скорость движения вниз. Но на поверхности конуса 1 закреплены через равные расстояния друг от друга кольца 13, которые на всем пути движения мелких частиц вниз затормаживают их, снижая скорость. Поэтому мелкие частицы, приблизившись к закруглению 14 конуса, имеют скорость движения в 4-5 раз меньшую, чем скорость крупных кусков, вследствие этого у них низкая инерция движения и они не имеют траектории полета, образуемой закруглением (трамплином). Поэтому они разгружаются с нижней части конуса 1 непосредственно в бункер 9. Из бункера мелкие частицы также выгружаются ленточным конвейером, предназначенным для мелких частиц. Следовательно, на предлагаемом конусном бесситном вибрационно-сегрегационном устройстве без сит получено разделение исходного материала на крупные и мелкие классы. Регулирование границы разделения по крупности может производиться путем увеличения скорости подачи исходного материала на конус 1 или увеличением высоты (толщины) колец.

Предлагаемое конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство может успешно применяться для предварительного грохочения вместо колосниковых и барабанных грохотов типа ГЦ. Расчетная производительность грохота при среднем диаметре конуса 2 м и высоте 3 мм составляет около 1000 т/час.

Данное устройство может работать и при отключенном вибраторе, но тогда эффективность грохочения и производительность грохота снизятся. Учитывая, что конус 1 и крышка 2 выполнены из того же материала, что и футеровка щековых и конусных дробилок, испытывающих нагрузки при дроблении руд в сотни раз больше, чем поверхность конуса 1, то срок службы конуса 1 также будет в сотни раз больше.

Для справки: срок службы футеровки щековых дробилок составляет 6 месяцев [1]. Следовательно, срок службы конуса 1 основной детали грохота составит примерно 40-50 лет.

Таким образом, предлагаемое конусное бесситное вибрационно-сегрегационного устройство имеет простую конструкцию и позволяет без сит разделять исходный материал по классам крупности с высокой производительностью при большом сроке работы, при этом исключены всевозможные забивки грохота. То есть цель изобретения достигнута.

Литература

1. Перов В.А., Андреев Е.Е., Биленко Л.Ф. Дробление, измельчение и грохочения полезных ископаемых. М.: Недра, 1990.

Конусное бесситное вибрационно-сегрегационное устройство для предварительной классификации угля или руд, имеющее опорную раму, вибратор, амортизационное устройство, отличающееся тем, что разделяющая поверхность его представляет собой пустотелый конус с углом наклона боковых стен 65° к горизонту, имеющий сверху круглую коническую крышку с углом при вершине 90°, и кольца по всей высоте конуса на равном расстоянии друг от друга, а в нижней части конуса боковые стены закругляются вверх с радиусом, равным размеру максимального куска в исходном материале.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области горного дела и может быть использовано для исследования сыпучих свойств геоматериалов. Устройство представляет собой сварную конструкцию башенного типа, устанавливаемую на верхней предварительно спланированной площадке отработанного карьера с обеспечением вертикальной устойчивости.

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих зерновых материалов по упругим свойствам и может быть использовано в сельском хозяйстве при очистке семян.

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых по крупности и плотности, в частности к обогащению угля. Способ сухого обогащения угля включает подачу угольного сырья к средству отделения угля от породы, с помощью которого осуществляют отделение.

Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, в частности к сепараторам для отделения корнеклубнеплодов от соизмеримых почвенных комков, и может быть установлено на картофелеуборочный комбайн.

Изобретение относится к устройствам сортировки объектов по цвету, размерам, форме и иным характеристикам. Преимущественная область применения - сортировка сельскохозяйственной продукции.

Изобретение относится к области разделения сыпучих материалов по самосортированию частиц и может быть использовано в сельском хозяйстве при сортировке по крупности, плотности и сферичности.

Изобретение предназначено для очистки и сортировки зерновых культур, таких как пшеница, овес, ячмень и рожь, а также может быть использовано для очистки других зернобобовых и масляничных культур.

Предложенное изобретение относится к сельскохозяйственному производству, в частности к механизации послеуборочной обработки семян зерновых, масличных, технологических и других сельскохозяйственных культур по упругим свойствам.

Изобретение относится к способам и устройствам для классификации сыпучих материалов и может быть использовано в химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве.

Изобретение относится к устройствам для разделения сыпучих материалов по упругости и может быть использовано в сельском хозяйстве, химической и строительной промышленности. Устройство для сепарации семян по упругости включает корпус, загрузочно-разгрузочный приемник, расположенные в корпусе одна под другой ступени рабочих органов, каждая ступень рабочих органов содержит последовательно установленные воронкообразную скатную поверхность, воронкообразный питатель, отражательный элемент в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса, приемники фракций. В каждой ступени под скатной поверхностью расположена коническая направляющая. Под воронкообразным питателем установлен разгонный участок, выполненный в виде расположенного большим основанием вниз перфорированного усеченного конуса. Коническая направляющая, разгонный участок и отражательный элемент установлены с возможностью перемещения по направляющим, закрепленным к вертикальному валу. Скатная поверхность, коническая направляющая и воронкообразный питатель выполняют роль загрузочно-разгрузочного приемника. Под загрузочно-разгрузочным приемником расположены внутренний и внешний цилиндрические транспортирующие каналы. Ступени рабочих органов установлены во внутреннем транспортирующем канале. Технический результат - повышение производительности и эффективности сепарации. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области разделения сыпучих зернистых материалов по размерам, плотности, форме, шероховатости, упругости и может быть использовано в сельском хозяйстве, химии, металлургии, строительной индустрии. Технический результат - повышение эффективности сепарации сыпучих зернистых материалов в гравитационном потоке за счет использования эффектов сегрегации и миграции на каскадной наклонной перфорированной шероховатой плоскости. Сепаратор включает загрузочный бункер, устройство для регулирования нагрузки, последовательно установленные каскадом наклонные лотки с зазором между ними в проекции на горизонтальную плоскость, сборники продуктов разделения. При этом устройство для регулирования нагрузки выполнено в виде шибера, установленного на выходе загрузочного бункера. Наклонные лотки установлены под углом к горизонту, близким к углу естественного откоса зернистого материала, и выполнены в виде шероховатой плоскости с перфорациями, размер отверстий которых меньше размера мелких частиц смеси зернистого материала. Над нижней кромкой нижней перфорированной шероховатой плоскости, параллельно ей, установлена с возможностью перемещения разделительная пластина. Над и под слоем зернистого материала, находящегося на наклонных перфорированных шероховатых плоскостях, проходит воздушный канал, соединенный с циклоном для выделения мелких минеральных примесей и вентилятором. Вентилятор обеспечивает возможность продувки слоя зернистого материала на наклонной перфорированной поверхности в направлении от открытой поверхности слоя к его основанию. При этом обеспечена возможность сдвигового гравитационного течения зернистого материала на упомянутой поверхности с движением верхних слоев со значительно большими скоростями, чем нижних, и разделением зернистых слоев по высоте на примеси и семена. 1 ил.

Изобретение относится к области разделения сыпучих смесей по форме, плотности, упругости и свойствам поверхности составляющих их частиц и может найти применение в сельском хозяйстве при очистке зерновых культур и продуктов его переработки. Технический результат - повышение эффективности работы устройства за счет использования эффектов сегрегации и миграции в потоке зернистой среды на скатной конической плоскости. Устройство включает внутренний и внешний цилиндрические транспортирующие каналы. В верхней части внутреннего транспортирующего канала расположен воронкообразный бункер-приемник с выпускной щелью, к которой закреплено регулирующее устройство. Под ним расположены, одна под другой, ступени рабочих органов. Они закреплены к подвижному несущему элементу, проходящему по оси сепаратора. Каждая ступень рабочих органов содержит последовательно установленные коническую скатную плоскость, расположенную большим основанием вниз, и воронкообразный загрузочно-разгрузочный приемник с выпускной щелью, снабженный регулирующим устройством. Регулирующие устройства выполнены в виде расположенного большим основанием вниз усеченного конуса. Каждая ступень рабочих органов содержит несколько скатных конических плоскостей, расположенных ступенчато с зазором между ними, установленных под углом к горизонту, близким углу естественного откоса зернового материала. Нижняя скатная коническая плоскость своим большим основанием расположена в разделителе, выполненном в виде усеченного конуса, установленного параллельно плоскости скатывания зернового материала. Поверхность скатной конической плоскости выполнена шероховатой. При этом скатные конические поверхности выполнены с возможностью обеспечения движения верхних слоев зерновых частиц со значительно большими скоростями, чем нижних слоев, и перемещения примесей в направлении к открытой поверхности, а семян - к основанию слоя. 1 ил.
Наверх