Машина виборчого дроблення

Изобретение относится к щековым дробилкам и может быть использовано в горнодобывающей и смежных отраслях промышленности в процессах обогащения, например для углевыборки из горной массы. Известна щековая дробилка содержащая щеки с наклонной, камерой дробления между ними, питатель [Авт.св. СССР № 927296, кл. В 02 С 1/10, В 02 С 23/02, 1980]. Недостатками дробилки являются значительные габариты, масса, высокие энергозатраты связанные с нагружением всего потока перерабатываемого материала, необходимость принудительного воздействия на материал со стороны питателя для его движения и разгрузки в процессе дробления, разделение разнородных материалов требует организации отдельного технологического процесса. Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков и достигаемому эффекту является щековая дробилка содержащая щеки с наклонной камерой дробления между ними, питатель [Авт.св. СССР № 1080846, кл. В 02 С1 /02, В 02 С 23/02, 1983 (прототип)]. Недостатками дробилки является сложность, низкая производительность, за счет уменьшения скорости разгрузки материала при наклоне камеры дробления, передача динамических нагрузок от вибропитателя через материал на дробилку, а также элемент переизмельчения части материала за счет несинхронизованной частоты колебаний питателя и щек образующих совместно камеру дробления, возможность выстреливания кусков материала в сторону клинообразного расширения камеры вверх, при совпадении цикла нагружения с движением кусков вверх под воздействием вибропитателя. Целью изобретения является снижение энергозатрат, расширение функциональных возможностей, за счет избирательного дробления материалов имеющих различные фрикционные свойства, например для углевыборки из горной массы. Указанная цель достигается тем, что машина избирательного дробления содержит щеки с наклонной камерой дробления между ними, питатель, угол захвата камеры дробления выбирается промежуточным между двойными углами трения разделяемых материалов, например угля и породы, при этом поперечный угол наклона камеры выбирается промежуточным между углами трения последних. К тому же разгрузочная щель дробилки за счет уменьшения высоты щек, увеличивается в сторону подъема камеры, при этом разгрузочная щель питателя, расположенная над последней, изменяется аналогично в пределах диапазона крупности класса загружаемого материала. При проведении поиска не были обнаружены технические решения имеющие признаки, сходные с признаками, отличающими заявляемое техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия". На фиг.1 и 2 представлена принципиальная схема машины избирательного дробления; на фиг.1 сечение Б-Б рабочей камеры на фиг.2; на фиг.2 - сечение А-А рабочей камеры на фиг.1. Машина избирательного дробления представляет собой щековую дробилку. Щеки 1 образуют камеру дробления, имеющую угол захвата а и поперечный наклон под углом b. Над камерой устанавливается питатель 2, известной конструкции, например шнековый, обеспечивающий формирование потока покусковой подачи материала. Разгрузочная щель 3 камеры, за счет уменьшения высоты щек, увеличивается в сторону подъема камеры, при этом разгрузочная щель - 4 питателя 2, расположенная над последней, изменяется аналогично в пределах диапазона крупности класса загружаемого материала. Под камерой установлены направляющие течки 5,6. В последние годы наблюдается устойчивая тенденция повышения зольности добываемого угля (горной массы), в связи с чем резко возрастают затраты на обогащение последнего, которое осуществляется в основном мокрыми методами. Для уменьшения затрат на обогащение, на ряде шахт, обогатительных фабриках, организованы процессы ручной породовыборки (углевыборки) из крупных классов (100-300 мм) горной массы, являющейся предварительной формой обогащения. Породовыборка (углевыборка) позволяет ощутимо понизить зольность добытого угля, однако отличается низкой производительностью, большой трудоемкостью и только частично решает проблему в связи с низкой эффективностью процесса. Поэтому создание высокоэффективного оборудования, реализующего к тому же сухие методы обогащения, являющиеся на порядок экономичней мокрых, особенно актуально. В предлагаемом изобретении процесс разделения породы и угля осуществляется за счет различия их фрикционных свойств. Особенно значительное различие по фрикционным свойствам между антрацитом и вмещающими породами. Поэтому наибольший эффект может быть достигнут при обогащении антрацитов, которых на Украине добывается порядка 36% от общей добычи угля. Особенностью работы щековых дробилок является условие захвата дробимого куска материала - угол захвата а должен быть меньше двойного угла трения материала о щеки дробилки. Двойной угол трения для антрацита составляет порядка 26°, а для вмещающих пород более 46°. При обеспечении угла захвата дробилки в диапазоне 26-46° будет происходить захват и дробление кусков породы и выскальзывание кусков антрацита. Наклон камеры под углом обеспечивает разгрузку антрацита в сторону наклона и усиливает эффект в различии фрикционных свойств породы и антрацита, за счет реализации для породы условий характерных для трения "покоя", а для угля условий характерных для трения "движения". Для эффективной работы устройства необходимо обеспечить покусковую подачу горной массы, что легко осуществимо для узких классов используемых при обогащении углей (13-25, 25-50, 50-100, 100-200). Однако при уменьшении крупности исходного продукта и условии покусковой подачи материала, снижается производительность машины. Для решения этой проблемы, необходимо покусковую подачу горной массы, дифференцировать по крупности в пределах диапазона крупности класса загружаемого материала, аналогично изменению разгрузочной щели камеры дробления. Дифференцированная по крупности покусковая подача материала в камеру дробления обеспечивает беспрепятственную разгрузку крупных кусков угля, через зону разделения более мелких, что помимо высокой эффективности процесса разделения, при высокой производительности по исходному продукту, позволяет значительно снизить степень дробления породы, то есть энергозатраты, металлоемкость, габариты оборудования, за счет соответственно загрузки более крупных кусков в зону камеры дробления с большей разгрузочной щелью. Положительным фактором, особенно для процесса разделения антрацита и вмещающих пород, является высокая прочность антрацита 25° - 300 кг/см2, превышающая как правило прочность вмещающих пород. Для каждого класса крупности обогащаемой горной массы целесообразно использовать машину с соответствующими параметрами. Работает машина избирательного дробления следующими образом. Узкий класс крупности горной массы подается на питатель 2, где формируется поток покусковой подачи материала, который за счет расширения разгрузочной щели 4 питателя в пределах диапазона крупности исходного продукта, дифференцированно по крупности, покусково подается в камеру дробления, образованную щеками 1. Угол захвата камеры дробления а таков, что куски породы захватываются щеками 1, дробятся и разгружаются вниз через разгрузочную щель 3, а куски угля выскальзывают и за счет поперечного наклона камеры под углом Д разгружаются в сторону наклона последней, где уголь попадает в течку 6, а порода соответственно в течку 5. Предлагаемая машина избирательного дробления отличается простотой, надежностью, незначительными габаритами, позволяет с высокой производительностью и эффективностью обогащать добываемый уголь, высокоэкономичным сухим методом, что открывает возможность использовать машины непосредственно в условиях шахты и получить дополнительный экономический эффект за счет исключения расходов связанных с транспортировкой горной массы на обогатительную фабрику. В процессе обогащения угля, как попутный продукт мы получаем очищенную от угля и дробленную породу, которую уже можно широко использовать в строительстве.