Способ центробежной классификациизернистых материалов

 

ОП HCAH

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Зая влек о 12.04.79 (21) 2751385/22 с присоединением заявки J%—

Ркударстввнный квмнтвт

СССР (23) Приоритетс

Опубликовано 23 05 81 Бюллете ао делам нзабрвтвннй н аткрмтнй

Дата опубликования описания 23 — -- Л. Л, Корсак и Ю. Ф. Дробыш

1 с.„,;с... с с 1с с

Научно-исследовательский и проектно-конструкторсскнй инстшут: - <

t обогащения твердых горючих ископаемых Министврбтва;, - . с с угольной промышленности СССР (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ЗЕРНИСТЬИ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к разделению твердых материалов по крупности в центробежном поле и может быть использовано в угольной, химической и металлургической отраслях промышленности, Известен способ центробежной классификации порошков в гидроциклоне с тангенциальной подачей суспензии на сетку, при котором суспензию подают под углом, например 30—

45, что обеспечивает выделение из обрабатываемого материала фракций менее 50 мкм (1). ю

Недостаток этого способа — зависимость эффективности классификации от угла наклонапотока, обусловленного, главным образом, скоростью подачи исходной суспензии, которую

15 трудно поддерживать постоянной;

Известен также способ классификации высокодисперсных материалов,. в котором подача исходной суспензии осуществляется в направ. ленин, противоположном действию центробежных сил (2).

Недостатком этого способа является ни кая степень классификации материала по среднему и тонкому зерну, так как зернам, имев2 щим размер ниже граничного зерна разделения, для выноса их из аппарата приходится перемещаться через весь рабочий объем от большого радиуса к меньшему, а возникаю щая центробежная сила действ;гт в противоположном направлении.

Известен способ центробежной классификации зернистых материалов, заключающийся в тангенцнальной подаче материала в зону классификации, разделения его в винтообразном потоке с наложением центробежного поля. Он осуществляется в устройстве, включающем вращаемый вокруг своей оси цилиндроконический корпус и вертикальную питающую трубу, отличающиеся наличием реактивных насадок и электромагнитного вибратора.

Сочетание вращения аппарата, давления пуль пы и действия реактивных насадок создает эффект наложения центробежных полей и дает возможность изменять интенсивность результирующей центробежной силы в определенном интервале. При этом направление вращения корпуса аппарата совпадает с направлением вращения пульпы, поступающей через реактив831175

45 ные насадки. В результате создается однонаправленный винтообразный поток в рабочем объеме аппарата с равномерно изменяющимся по глубине жидкостной ванны центробежным полем (3).

Недостатком указанного способа является то, что классификация материала по крупности в таком потоке происходит не эффективно и продукты классификации засоряются промежуточнымн классами.

Цель изобретения — повышение качества классификации по тонкому и среднему зерну (0,2 — 0,4 мм), Поставленная цель достигается тем, что материал подают в направлении, противоположном направлению вращения винтообразного потока в зоне классификации, при этом вектор угловой скорости потока имеет отрицательное значение.

В основу предлагаемого изобретения положены лабораторные исследования гидродинамики центробежного сепаратора. Было установлено, что в зависимости от направления вращения рабочей среды и подачи исходной пульпы внутри его образуются два винтообразных потока, которые могут совпадать или быть противоположно направлены. Так, при вращении рабочей среды по часовой стрелке (при отрицательном значении вектора угловой ско. рости) и при подаче исходной пульпы против часовой стрелки внутри аппарата наблюдаются два противоположно направленных потока— внутренний ламинарный, расположенный у поверхностного слоя раздела фаз и внешний (турбулентный) — у стенки аппарата.

Использование двух противоположно направленных винтообразных потоков позволяет повысить эффективность классификации материала.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что классификация материала осуществляется во внутреннем ламинарном потоке, а внешний турбулентный удерживает во взвешенном состоянии частицы ниже граничного зерна разделения, и вОзникающая центробежная сила, уменьшенная за счет силы инерции пульпы, является недостаточной для осаждения их на стенку аппарата; Таким образом, разделяемые зерна распределяются по радиусу пропорционально вх массе.

При этом зерна, крупностью выше граничного зерна (0,2 — 0,4 мм) разделения, кон4 центрируются на большем радиусе вращения, а зерна крупностью ниже граничного зерна разделения остаются на меньшем радиусе.

Раздельная выгрузка двух продуктов обеспечивает высокую то ность разделения.

На чертеже показано .устройство, поясняющее предлагаемый способ центробежной классификации.

Устройство содержит ротор 1, питающую

1о трубу 2 с реактивными насадками 3, сливное кольцо 4 и лесковое отверстие 5.

Способ классификации осуществляется следующим образом, Исходная пульпа, состоящая из утля и воды, через питающую трубу 2 и реактивные насадки 3, обеспечивающие вращение пульпы против часовой стрелки, поступает в ротор 1, вращающийся по часовой стрелке. В этом слу чае внутри ротора образуются два противоположно направленных винтообразных потока — внешний (турбулентный) и внутренний (ламинарный), Твердые частицы, крупностью более 0,2 — 0,4 мм. под действием центробеж ной силы, создаваемой за счет вращения апларата, проникают через внутренний ламинарный поток и внешний турбулентный и осаж даются на внутренней новерхности ротора, Под действием силы тяжести они самотеком выгружаются через лесковое отверстие 5 нз аппарата. Частицы, менее 0,2 — 0,4 мм, концентрируются во внутреннем ламинарном потоке, создаваемом за счет подачи исходной пулы.ы через реактивные насадки 3, а внешний турбулентный поток препятствует их осаж дению на стенке ротора. Выгрузка мелких частиц осуществляется восходящим потоком воды через сливное кольцо 4.

В случае однонаправленных винтообразных потоков или направленных противоположно

40 указанным в предлагаемом способе (внутренний — подача исходной смеси — по часовой стрелке, а внешний — рабочая среда против часовой стрелки) эффективность классификации резко снижается.

Пример. Технологические исследования проводят на опытно-промышленном образце классификатора диаметром ротора

400 мм, производительностью 80 — 130 м /ч

5О на угольном шламе, гранулометричеСкая характеристика которого представлена в таблице.

Проводятся две серии опытов, которые отличаются между собой только направлением вращения ротора, т.е. в одном случае ротор вращается по часовой стрелке и противоположно направлению вращения подаваемой исходной пульпы (сочетание ламинарного и турбулентного режймов движения жидкости), а в другом случае — против часовой стрелки однонаправлено с движением внутреннего потока (сочетание двух ламинарных потоков).

В каждой серии опытов постоянными па-. раметрами являются диаметр слива ротора

280 мм и угол конусности 60, а переменными параметрами — объемная нагрузка, диаметр лескового отверстия и частота вращения ро-. тора.

При сравнении двух серий опытов видно, что наилучшие результаты достигаются в том случае, когда классификация происходит в двух противоположно направленных винтообразных потоках.

Использование предлагаемого способа центробежной классификации позволяет повысить эффективность разделения материала по классу 0,2 — 0,4 мм, увеличить КПН аппарата на 20 — 22 o, нри этом коэффициент несовершен1175 6 ства снижается на 0,7 — 04%, а Ерм процесса на 0,4 — 0,6 мм.

Зкономический эффект составляет 20000руб. в год на одну установку.

Ф эрмула изобретения

Способ центробежной классификации зернистых материалов, заключающийся в танге циальной подаче материала в зону класси1ô фикации, разделение его в винтообразном потоке с наложением центробежного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения качества разделения, материал подают в направлении противоположном ианравлению вращения винтоебразного потока в зоне классификации, при этом вектор угло. вой скорости потока имеет отрицательное значение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. - Авторское свидетельство СССР Ю 442836, кл. В 03 В 5/34, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР И4 359051, кл. В 03 В 5/32, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР й4 388786, кл. В 03 В 5/34, 1969.

831175 ..

Ус госЬау пупС па

Ируаные барм

ВНИИПИ Заказ 3311/34 Тираж 625 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4