Спосіб класифікації важкогрохотимої мінеральної сировини

Реферат: Винахід належить до поділу сипучих матеріалів за крупністю і може бути використаний в гірничо-збагачувальній, металургійній, будівельній, хімічній та інших галузях промисловості для поділу за розміром частинок важкогрохотимої мінеральної сировини. Спосіб класифікації важкогрохотимої мінеральної сировини здійснюють за допомогою складного руху елементів просіювальних поверхонь з широким амплітудним і частотним діапазонами впливу на вхідний матеріал, що важко класифікується. Це складний комплексний вплив одночасно складається з UA 108453 C2 (12) UA 108453 C2 обертового, коливального рухів паралельних просіювальних елементів і віброударного імпульсного широкосмугового частотного впливу, що формується на просіювальній поверхні. Технічний результат: створення моментів сил, прикладених до агломератів частинок вхідної сировини з метою їх руйнування; перемішування, транспортування вхідної сировини по просіювальній поверхні; розрив основних зв'язків між частинками у всьому діапазоні гранулометричного складу сировини, що класифікується, та протидія його віброущільненням, агломерації на просіювальній поверхні; і як наслідок, підвищення ефективності грохочення важкогрохотимої мінеральної сировини. UA 108453 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до поділу сипучих матеріалів за крупністю і може бути використаний у гірничорудній промисловості нерудних будівельних матеріалів, переважно для розділення важкогрохотимої мінеральної сировини. До важкогрохотимої мінеральної сировини прийнято відносити сировину з підвищеною вологістю, липкістю, волокнистістю, наявністю у початковому продукті значної частки "важких зерен". Перераховані властивості знижують ефективність класифікації важкогрохотимої мінеральної сировини і значно збільшують економічні витрати на процеси її переробки. Для класифікації важкогрохотимої мінеральної сировини широкого поширення набули способи просіювання на валкових класифікаторах. Відомий спосіб грохочення, що включає завантаження початкового матеріалу на верхню частину похило встановленого валкового сита з поздовжньо розташованими за напрямком переміщення матеріалу валків, яким передають обертання в одному напрямку із зростаючою або спадаючою за ходом обертання швидкістю або з однаковою швидкістю обертання кожного наступного валка, порівняно до попереднього. (Патент на винахід RU № 2028836, кл. В07В 1/16, В07В 1/12, заявл. 24.07.1991, опубл. 20.02.1995). Недоліком цього способу є те, що при підвищеній вологості початкової мінеральної сировини і наявності в ній липких глинистих включень, відбувається налипання сировини на робочі органи, блокування просіювальних щілинних проміжків частинками матеріалу, з граничними відносно щілин розмірами, що внаслідок призводить до неможливості грохочення такого типу сировини. Відомий валковий класифікатор, який містить корпус із завантажувальним і розвантажувальним бункерами, класифікуючу робочу поверхню з однаковими щілинами, утворену суміжними паралельними ексцентричними валками, встановленими між бортами корпусу перпендикулярно до переміщення матеріалу, який має один або два віброзбуджувача, встановлених на одному або двох торцях його корпусу, осі яких лежать у площині валків просіювальної поверхні, а напрямок обертання валів віброзбуджувачів і валків орієнтовано в сторону транспортування матеріалу. (Патент на корисну модель UA № 47329, кл. В07В 1/00, заявл. 10.08.2009, опубл. 25.01.2010). Технічна суть даного винаходу полягає у формуванні додаткових вібрацій матеріалу, що класифікується, за рахунок ексцентричності валків. Недоліком даного винаходу є те, що для важкогрохотимих матеріалів з великим вмістом волокнистих і вологих глинистих компонентів за рахунок віброущільнення і налипання перероблюваного матеріалу на робочих органах відбувається блокування просіювальних щілин, що призводить до неможливості класифікації. Цей недолік обумовлений тим, що спектр вібраційних дій, породжуваний ексцентриситетами валків, включає тільки одну гармонічну складову, яка є рівною частоті обертання приводу, яка для валкових класифікаторів є низькою, і, як правило, не перевищує 100-250 обертів за хвилину. Найбільш близьким за технічною суттю до способу, що заявляється, є спосіб класифікації липких сипучих матеріалів і пристрій для його реалізації. (Патент на винахід JPH № 091071, кл. В07В 1/12, В07В 1/14, В07В 1/52, заявл. 23.06.1995, опубл. 07.01.1997). У вищевказаному винаході спосіб класифікації реалізується на багатоярусному валковому ситі з різним розміром просіювальних щілинних проміжків, що складається із сукупності розподілених по висоті рядів валків, які коливаються і обертаються. Суть вищевказаного способу класифікації та пристрою для його реалізації полягає в створенні складного руху (обертального і одночасно коливального) просіювальних елементів для розширення спектра їх механічних коливань за рахунок додаткової енергії коливань дебалансного вібраційного приводу. Недоліком даного винаходу є обмеженість частотного спектру вібраційних дій на оброблюваний матеріал тільки однією гармонічною складовою, що породжується одним дебалансним моногармонічним силозбуджувачем. Сукупність перерахованих недоліків ускладнює реалізацію процесу ефективної класифікації важкогрохотимої мінеральної сировини і часто призводить до неможливості його класифікації, тобто до неможливості поділу цієї мінеральної сировини на різні фракції. При визначенні задачі створення даного способу, є доцільним розгляд фізики процесу виникнення складнощів при класифікації важкогрохотимої мінеральної сировини. Перераховані раніше властивості важкогрохотимої мінеральної сировини сприяють появі складних за природою і значних за величиною сил в'язкопружньої взаємодії між частинками сировини і робочими органами класифікаційних машин. Для ефективної класифікації важкогрохотимих сипучих матеріалів необхідно створити такі діючі сили, що діють з боку елементів просіювальної поверхні на частинки сипучого матеріалу, і які б перевищували сили зчеплення між частинками початкової мінеральної сировини. 1 UA 108453 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Отже, задачею даного винаходу є збільшення ефективності класифікації важкогрохотимої мінеральної сировини шляхом використання складних рухів просіювальних елементів з енергетикою спектрального складу цих складних рухів, достатньою для руйнування в'язкопружних зв'язків між частинками початкової сировини. Для вирішення поставленої задачі пропонується використовувати складний рух елементів просіювальних поверхонь з широким амплітудним і частотним діапазоном дії на початковий матеріал, що важко класифікувати. Ця складна комплексна дія повинна одночасно складатися: по-перше, з обертового руху паралельних просіювальних елементів, який відповідає за формування моментів сил, які передаються агломератам частинок початкової сировини з метою їх руйнування; по-друге, з коливального руху, що має відповідати за перемішування, транспортування початкової сировини по просіювальній поверхні; і по-третє, з віброударного імпульсної широкосмугової частотної дії, сформованої на просіювальній поверхні, для розриву основних зв'язків між частинками у всьому діапазоні гранулометричного складу сировини, що класифікується, та протидії її віброущільненню на просіювальній поверхні. Тому в даному винаході поставлена задача вирішується тим, що всі елементи просіювальної поверхні одночасно здійснюють три різних типи руху: 1) обертаються з частою обертання, меншою за частоту коливань короба грохоту; 2) коливаються з частотою, яка є рівною частоті коливань короба грохоту; 3) здійснюють ударно-імпульсний рух з частотою проходження ударних імпульсів, більшою за частоту коливань короба грохоту. Розглянемо частотні діапазони цих трьох дій, які реалізовуються в способі, що заявляється. Частота коливального руху короба буде дорівнювати частоті збудження. Частота проходження віброударних імпульсів, як і інші його характеристики, наприклад амплітуда, період, його рівномірність, шпаруватість, визначені кількістю і видом точок перегину траєкторії руху та їх просторовим розподілом. Віброударні імпульси формують широкосмуговий частотний діапазон віброударних дій, що лежать в інтервалі від частоти дебалансного приводу до нескінченності. І, саме, ці дії руйнують різні за природою в'язкопружні зв'язки між різними за розміром частинками матеріалу, що класифікується, в широкому діапазоні його гранулометричного складу, так як загальновідомо, що резонансні властивості взаємодіючих, пов'язаних частинок залежать як від їх мас, форми, так і від параметрів їх в'язких і пружних зв'язків. Тому, в залежності від властивостей важкогрохотимої мінеральної сировини, при дотриманні достатньої енергетики та ширини частотного спектра трикомпонентної комплексної дії, сформованої параметрами суми обертального, коливального, імпульсного рухів, спосіб класифікації важкогрохотимої мінеральної сировини, що заявляється, можливо реалізувати. Переваги та особливості зазначеного винаходу будуть очевидні і пояснені далі у доданих кресленнях. Спосіб, що заявляється, пояснюється фігурою, що демонструє амплітудні спектри обертального, коливального, імпульсного і сумарного рухів елементів просіювальної поверхні грохоту, де: 1 - спектр обертового руху, 2 - спектр коливального руху, 3 - спектр імпульсного руху, 4 - спектр сумарного руху просіювальних елементів. Технічний результат від застосування способу, що заявляється, досягається наступним чином. Всі елементи просіювальної поверхні здійснюють три різних типи рухів. Вони одночасно обертаються, з частою обертання, меншою за частоту коливань короба грохоту, - крива 1, коливаються з частотою, що є рівною частоті коливань короба грохоту, - крива 2 і здійснюють ударний - імпульсний рух з частотою проходження ударних імпульсів, більшою за частоту коливань короба грохоту, - крива 3. Остання умова дозволяє розширити частотний діапазон комплексної дії на матеріал, що класифікується, у зв'язку з тим, що частотний спектр ударних імпульсів - крива 4, легко регулюється як тривалістю, так і частотою їх слідування. Тому, в заявленому способі з метою спрощення і зручності управління комплексною дією на матеріал, що класифікується, ударну складову складного руху просіювальних елементів формують у вигляді циклічно повторюваних з частотою коливань короба грохоту, пакетів ударних імпульсів з постійними або змінними тривалостями, шпаруватістю, піковими значеннями амплітуд. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 Спосіб класифікації важкогрохотимої мінеральної сировини, що включає подачу липкого сипучого матеріалу із завантажувального бункера і його накопичення на піддоні, що коливається та виконаний у вигляді просіювальної поверхні, що складається з паралельно розташованих валків, переміщення матеріалу уздовж піддона завдяки його вібрації, класифікацію матеріалу на одноярусному або багатоярусному рухомому ситі з різними розмірами решета, що складається з корпусу і сукупності розподілених по висоті рядів 2 UA 108453 C2 5 10 паралельних елементів у вигляді валків, що виконують обертальний і коливальний рух, який відрізняється тим, що елементи валкової просіювальної поверхні одночасно здійснюють три різних типи руху, а саме: обертаються з частотою обертання, меншою за частоту коливань короба класифікатора, коливаються з частотою, рівною частоті коливань короба класифікатора, і здійснюють ударно-імпульсний рух з частотою проходження ударних імпульсів, більшою за частоту коливань короба класифікатора, причому ударно-імпульсний рух просіювальних елементів формують у вигляді циклічно повторюваних з періодом коливань короба класифікатора пакетів ударних імпульсів з постійними або змінними тривалостями, шпаруватостями, піковими значеннями амплітуд, а змінюючи характеристики трьох різних, перерахованих вище, типів руху просіювальних елементів, одночасно керують параметрами комплексного впливу просіювальної поверхні на важкогрохотиму мінеральну сировину. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3