Способ сортировки кускового материала

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и> 697192 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 200677(21)2500467/22-03 (53)М. Кл, В 03 В 13/06 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 622. 765 (088 ° 8) Опубликовано 15,11.79. Бюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 15,11,79 (72) Автор изобретения

Г.В.Смирнов (Ленинградский ордена Ленина политехнический

71) Заявитель институт им.М.И.Калинина Министерства высшего и среднего специального образования РСФСР (54) СПОСОБ СОРТИРОВКИ КУСКОВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к технологии извлечения материалов с заданными свойствами иэ больших масс сырья путем сортировки, а именно к процессам обогащения руд редких и благородных металлов или драгоценных минералов, например алмазов. Предлагаемое изобретение может быть также использовано для сортировки предметов, например в сельском хозяйстве для сортировки семян и плодов.

Известен способ сортировки материалов, заключающийся в том, что размельченный на куски материал приводят в движение, создавая поток кусков, следующих друг за другом по заданной траектории случайным образом со случайным распределением массы в кусках (1). В одном из сечений потока определяют физико-химические свойства движущихся кусков, анализируют эти свойства и создают электрический сигнал, несущий информацию о положении в пространстве, скорости, массе и других физических характеристиках, подлежащих отделению кусков материала, т.е. обладающих требуемыми свойствами кусков или полезных кусков. В другом, расположенном ниже по направ-30 лению движения кусков сечении потока напранляют поперек потока кусков кратковременную струю воздуха, начало посылки и длительность которой задают н соответствии с полученным электрическим сигналом, воздействуют движущимся в струе воздухом на полезные куски материала, обеспечивая отклонение этих кусков от заданной в первоначальном потоке траектории и направляют полезныв куски в другой требуемый поток, допуская беспрепятственное движение ненужных кусков материала в первоначальном потоке, Производительность такого способа сортировки зависит от многих факторов.

Прежде нсего от скорости движения кусков материала н потоке, а именно, чем выше скорость движения кусков, тем больше материала проходит в единицу времени, тем ныне производительность сортировки. Одним иэ наиболее важных факторов, определяющих производительность сортировки, служит точность разделения первоначального потока кусков на дна Ilîòîêà — поток полезных кусков и поток ненужных кусков, Для то1"о, чтобы точность разделения была высокой, необходимо и»897192 редавать импульс т злько полез н эму куску. Находящиеся в момент разделе-. ния рядом с полезным куском ненужный куски не должны увлекаться отклоняющей струей.

Воздействие струи на поток кускон материала должно быть локализованным, Длительность существования отклоняющей струи должна быть ограничена тем промежутком времени, н течение которого движущийся полезный кусок нахо- )Q дится н поле действия струи.

Недостатки изнестного способа заключаются в том, что при выполнении операции разделения трудно на практике получить короткую длительность струи, что ограничивает допустимую скорость движения кусков материала н потоке и, следовательно, ограничивает производительность процесса сортировки; при наличии в потоке кусков разных размеров, необходимый для точного и надежного отклонения полезных кусков импульс должен быть пропорционален массе куска, чего невозможно достигнуть изменяя только длительность струи, как это предусматривает известный способ; реализация операции посылки кратковременной струи невозможна без применения механических узлов (клапанов), которые неизбежно обладают малым быстродействием. Наиболее близким к.предлагаемому янпяется способ сортировки кускового материала, основанный на определении физико-химических свойств кусков и воздействии на них непрерывной струей 35 разделительной жидкости (2l.

Недостатком этого способа является то, что при осуществлении операции разделения путем изменения направления струи практически невозмож- Q() но сохранить высокую локальность воздействия струи на поток кусков материала, так как в моменты изменения направления струи форма ее измеI»ется и расширяется область воздействия струи на поток.

Цель изобретения — повышение производительности процесса за счет увеличения скорости сортировки.

Поставленная цель достигается тем, что по измеренным физико-химическим свойствам кусков формируют величину импульса энергии, подводят его к струе разделительной жидкости и изменяют скорость отдельных позиций струи жидкости.

На чертеже показано устройство, в котором реализуется предложенный способ.

Устройство содержит питатель 1 и 60 транспортер 2, которые создают первоначальный поток материала 3. В одном из сечений этого потока установлены неконтактные датчики 4 физико-химических свойств кусков маА, териала. Датчики соединень1 с решающим устройством 5, выход которого связан с управляющим входом импульсного источника электроэнергии высокого напряжения б„ Последний соединен кабелем 7 с электродом 8, который при помощи изолятора 9 установ= лен в стенке замкнутой примыкающей непосредственно к соплу 10 камеры 11, Сопло направлено поперек потока кус ков материала. Корпус, примыкающей к соплу камеры, выг.олнен из металла и соединен с заземленной клеммой импульснОго источника ВысОкОГО напря жения. Ниже сопла расположены три приемных бункера 12, 13 и 14„ Трубки

15 и 16 служат для подачи сжатого воздуха н камеру.

Устройство работает следующим образом, Размельченный на куски материал подают из питателя 1 на транспортер

2, с помощью которого формируют -поТоК кусков материала 3. В одном из сечений этого потока при помощи датчикон 4 определяют физико-химические свойства движущихся кусков материала.

Такими свойствами могут быть размер куска, масса,.скорость, положение в пространстве, содержание полезного вещества и др. Полученные в виде электрических сигналов сведения об этих свойствах подают н решающее устройство 5. В нем по заранее заданной программе производят анализ свойств .каждого куска, осуществляют выбор полезных кусков и определяют принадлежность каждого полезного куска к одной из днух категорий — первой или второй. Классификационными признаками могут быть, например, процентное содержание полезного вещества, размер куска и т.д, Далее определяют интенсивность отклоняющей струи, необходимую для того, чтобы направить каждый полезный кусок либо по траектории, которая ведет н приемный бункер 14 (куски первой категории), либо по траектории, которая ведет в приемный бункер 13 (куски второй категории), и соответствующую энергию электрйческих импульсов, которые должен генерировать импульсный источник

6. В тот момент„. когда полезный кусок материала появляется н некотором заранее заданном сечении потока, например, в сечении АВ, из решающего устройства 5 на управляющий вход импульсного источника энергии б поступает электрический сигнал. ИмпульсHEiIA источник генерирует высоковольтный импульс с заданной„ в соотнетстнии с поступившим сигналом, энергией. Этот импульс по кабелю 7 поступает на электрод 8. Внутри камеры 11 между электродом Б и стенкой камеры происходит электрический разряд, но время которого подавляющая часть

697192 энергии электрического импульса переходит к порции воздуха, заполняющей в момент разряда камеру 11. Давление и температура воздуха в камере резко возрастают ° устремляясь в comm, нагретая порция воздуха на короткое время резко увеличивает (до заданного решающим устройством уровня) скорость вытекающей из сопла струи. Эта высокоскоростная порция струи насти.гает в сечении Ср первоначального потока полезный кусок материала и, в соответствии со своей, заданной решающим устройством интенсивностью, переводит его на траекторию, ведущую в бункер 14, если кусок материала принадлежит к первой категории кусков, или на траекторию, которая ведет в ,бункер 13, если кусок принадлежит ко второй категории. Куски материала, которые не испытали воздействия высокоскоростных порций струи воздуха, вытекающей из сопла, пересекают эту струю практически без отклонения и попадают в приемный бункер 12., Существование непрерывной струи воздуха на выходе из сопла обусловлено тем, что для подготовки устройства к каждому последующему акту разделения необходимо Восполнить убыль воздуха, происшедшую во время предыдущего акта разделения. Подача воздуха в разрядную камеру осуществляется непрерывно по трубкам 15 и 16.

Выделение энергии внутри разрядной камеры происходит черезвычайно быстро.

Почти так же быстро устанавливается 35 истечение нагретой порции воздуха из сопла {характерной скоростью этого процесса служит скорость звука в воздухе). Благодаря этому может быть получено малое расстояние между сече- 4О ниями АВ и CD, поэтому даже при наличии случайных отклонений скорости кусков материала, точка встречи высокоскоростной порции струи с полезным куском может быть задана с высокой точностью и, следовательно, может быть достигнута высокая точность разделения.

Благодаря малой длительности процессов, протекающих н камере и сопле во время выполнения акта разделения, можно получить высокую скорость сор" тировки.

В описанном способе можно легко получить очень высокие скорости воздуха, воздействующего на куски материала, достигнуть благодаря этому, высокой локальности воздействия и получить высокую точность разделения.

Введение операции управления количеством энергии, подводимой к жидкости в каждом акте разделения, поз= воляет достигнуть высокой точйости разделения в потоках с большой дисперсией массы кусков и, кроме того, осуществить сортировку с выделением более одной фракции полезных кусков материала.

Предложенный способ позволяет существенно увеличить производительность процесса сортировки кусковых материалов.

Формула изобретения

Способ сортировки кускового материала, основанный на определении физико-химических свойств кусков и воздействии на них непрерывной струей разделительной жидкости, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности за счет, увеличения скорости сортировкк, по измеренным физико-химическим свойствам кусков формируют величину импульса энергии, подводят его к струе разделительной жидкости и изменяют скорость отдельных позиций струи жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШК Р 3011634, кл.209-74, опублик. 1965.

2. Патент Ctt!A Р 3472375, кл.209-74, опублик. 1967(прототип). с. б97192

Составитель В. Персиц

Техред H,Асталош Корректор Е.Лукач

Редактор Л.Веселовская

Закаэ 6531/1

Тираж б81 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4