Сепаратор магнітно-гравітаційний стрічковий

Корисна модель відноситься до області збагачення корисних копалин, зокрема, вона може бути використана для магнітно-гравітаційного поділу гірської маси, що представляє собою руду з корисним компонентом зі слабкими магнітними властивостями. Особливо ефективне застосування корисної моделі в тому випадку, коли для підвищення ступеня збагачуваності вихідної сировини необхідно попередній комплексний хвильовий і магнітний вплив. Відомий шківний металовідокремлювач [В.И. Кармазин, В.В. Кармазин. Магнитные методы обогащения, М., Недра, 1978 р., С. 121-123]. Металовідокремлювач має барабан з магнітною системою, навколо якої огинається стрічка, що транспортує матеріал, який переробляється. Барабан розміщений у корпусі з розподільником потоку матеріалу на магнітний і немагнітний продукти. Недоліком цієї конструкції є низька ефективність сепарації, яка обумовлена тим, що вихідний матеріал подається в зону дії магнітного поля суцільним шаром значної товщини, при цьому частки вихідного матеріалу ущільнені і перебувають під дією магнітної сили короткий час. Це ускладнює вивільнення магнітних часток із шару вихідної сировини через їхнє змішування з немагнітними частками. Підвищена вологість вихідної сировини і зменшення розміру часток, які утримують корисний компонент, значно погіршує якість сепарації. Відома конструкція стрічкового сепаратора, що включає живильник вихідної сировини, нескінченну стрічку, приводний і натяжний барабани, магнітну систему, розподільник потоку [В.Г. Деркач, П.А. "Колычев Специальные методы обогащения полезных ископаемых", М. Металлургиздат, 1956 г. С. 121-121]. Недоліком відомої конструкції є низька ефективність сепарації вологого й дрібнодисперсного матеріалу. Утворення флокул з магнітних часток і часток порожньої породи в зоні дії магнітного поля призводить до забруднення концентрату. Відомим сепаратором можлива переробка тільки такого матеріалу, магнітна сприйнятливість якого дозволяє часткам триматися на поверхні стрічки. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним, як прототип, є сепаратор, що містить живильник вихідної сировини, нескінченну стрічку, приводний і натяжний барабани, магнітну систему, що встановлена тангенціально щодо вантажної гілки нескінченної стрічки під її поверхнею, ділильний пристрій, при цьому живильник виконаний з можливістю подачі на вантажну гілку вихідної сировини перед зоною впливу магнітної системи, натяжний барабан, оснащений магнітною системою, а холоста гілка нескінченної стрічки постачена притискним роликом із пружною опорою [Патент України на корисну модель № 4688, опубл. 17.01.2005. Бюл. №1]. Недоліком відомої конструкції є те, що при завантаженні робочої гілки транспортуючого органа (нескінченній стрічці) сепаратора дрібна магнітовміщуюча фракція перебуває на значній відстані від магнітних систем, розташованих під транспортуючим органом і у натяжному барабані. Це обумовлено відсутністю ефективної попередньої сегрегації часток під дією вібраційних коливань, які виникають за рахунок взаємодії конструкції з вібраційним пристроєм. У відомій конструкції натяжний барабан сепаратора постачений одномасним вібратором, у результаті роботи якого виникають різнонаправлені коливання, які передаються грузонесучому транспортуючому органу, що зміщається в поперечному напрямку. Це призводить до сходу стрічки з напрямних роликів, а також обмежує швидкість її руху. Відомий пристрій характеризується значним засміченням одержуваного концентрату пилоподібними частками порожніх порід, які надходять у ділильний пристрій із флокулами магнітних часток. Завданням корисної моделі є вдосконалення конструкції магнітного сепаратора за рахунок розміщення його основних конструктивних елементів на рухливій рамі, яка оснащена двохмасним синхронізованим віброприводом, що генерує коливання в площині робочої гілки стрічки сепаратора паралельно вектору швидкості її руху. Використання конструкції забезпечує високу продуктивність процесу одержання високоякісного концентрату при збагаченні слабомагнітних руд. Конструкція сепаратора дозволяє оперативно змінювати технологічні режими залежно від фізико-механічних властивостей руди. Поставлене завдання вирішується за рахунок того, що сепаратор магнітно-гравітаційний стрічковий, містить живильник вихідної сировини, нескінченну стрічку, приводний і натяжний барабани, магнітну систему, що встановлена тангенціально щодо вантажної гілки нескінченної стрічки під її поверхнею, ділильний пристрій, при цьому живильник виконаний з можливістю подачі на вантажну гілку вихідної сировини перед зоною впливу магнітної системи, натяжний барабан оснащений магнітною системою, а холоста гілка нескінченної стрічки постачена притискним роликом із пружною опорою. Відповідно до корисної моделі, нескінченна стрічка, магнітна система вантажної гілки нескінченної стрічки, натяжний барабан з магнітною системою і приводний барабан установлені на рамі, яка взаємодіє із пружноподатливими опорами, при цьому рама оснащена двохмасним синхронізованим віброприводом, виконаним з можливістю генерації коливань у площині робочої гілки стрічки сепаратора паралельно вектору швидкості її руху, а на рухливій рамі встановлений завантажувальний лоток живильника, виконаний з можливістю зміни кута нахилу до вантажної гілки нескінченної стрічки і поздовжнього переміщення відносно її осі. Для зміни швидкості руху стрічки і демпфірування елементів привода при зміні навантаження на грузонесучій її частини, привод приводного барабана, розташований на станині, передає обертання на барабан за допомогою еластичної передачі і є регульованим по частоті. Для регулювання положення робочої (грузонесучої) площини стрічки до горизонту, залежно від фізикомеханічних властивостей вихідної сировини, рама встановлена на пружних опорах, виконаних з можливістю зміни кута нахилу рами. Для забезпечення постійного натягу стрічки і попередження її сходів під час руху, притискний ролик закріплений за допомогою пружних опор до рами, при цьому одна з опор ролика виконана з можливістю зсуву у вертикальній і горизонтальній площинах. Для очищення поверхні грузонесучої частини стрічки при збагаченні вихідної сировини з підвищеною вологістю або наявністю глинистих часток, у зоні натяжного барабана з магнітною системою встановлені сопла повітряподаючого пристрою, осі яких спрямовані убік холостої гілки стрічки, при цьому сопла виконані з можливістю зміни кута нахилу у вертикальній і горизонтальній площинах. Для очищення поверхні натяжного барабана з магнітною системою при збагаченні вихідної сировини з підвищеною вологістю або наявністю глинистих часток, у зоні натяжного барабана з магнітною системою встановлені сопла повітряподаючого пристрою, осі яких спрямовані убік утворюючої поверхні натяжного барабана, при цьому сопла виконані з можливістю зміни кута нахилу у вертикальній і горизонтальній площинах. Для зниження викидів в атмосферу пилоподібних часток, у зоні натяжного барабана з магнітною системою встановлений повітрявідвід із пристроєм пилоосадження. Для очищення стрічки від налиплих на її поверхню вологих або глинистих часток, холоста гілка стрічки постачена шкребком, що притискається пружно. Для збереження спрямованості коливань рухливої рами і мінімізації впливу нерухомо встановленого привода барабана на рухливість рами, привод приводного барабана постачений симетричним паразитним імітатором із протилежної сторони приводного барабана. Для запобігання перемішування матеріалу, що пройшов вібраційну сегрегацію, на рухливій рамі встановлений завантажувальний лоток живильника, оснащений пружною еластичною пластиною, що постійно контактує з робочою поверхнею стрічки, і виконаний з можливістю зміни кута нахилу до вантажної гілки нескінченної стрічки і поздовжнього переміщення щодо її осі. Сепаратор магнітно-гравітаційний стрічковий ілюструється схемами, де на фіг. 1 показана вертикальна проекція пристрою, на фіг. 2 - вид зверху; на фіг. 3 - вид зверху на притискний ролик; на фіг. 4 - вид А фіг. 3. Сепаратор магнітно-гравітаційний стрічковий містить живильник вихідної сировини 1, нескінченну стрічку 2, приводний 3 і натяжний 4 барабани, магнітну систему 5, що встановлена тангенціально щодо вантажної гілки нескінченної стрічки 2 під її поверхнею, ділильний пристрій 6. Живильник 1 виконаний з можливістю подачі на вантажну гілку нескінченної стрічки 2 вихідної сировини перед зоною впливу магнітної системи 5. Натяжний барабан 4 оснащений магнітною системою. Холоста гілка нескінченної стрічки 2 постачена притискним роликом 7 із пружною опорою. Нескінченна стрічка 2, магнітна система 5 вантажної гілки нескінченної стрічки 2, натяжний барабан 4 із магнітною системою і приводний барабан 3 установлені на рамі 8, яка взаємодіє із пружно-податливими опорами 9, 10. Рама 8 оснащена двохмасним синхронізованим віброприводом 11, виконаним з можливістю генерації коливань у площині робочої гілки стрічки 2 сепаратора паралельно вектору швидкості її руху. Привод 12 приводного барабана 3 розташований на станині і передає обертання на приводний барабан 3 за допомогою еластичної передачі 13. Рама 8 установлена на пружних опорах 7 виконаних з можливістю зміни кута нахилу рами 8. На рамі 8 установлений завантажувальний лоток 14 живильника 1, виконаний з можливістю зміни кута нахилу до вантажної гілки нескінченної стрічки 2 і поздовжнє переміщення щодо її осі. Притискний ролик 7 закріплений за допомогою пружних опор 15, 16 до рами 8. Одна з опор 15 ролика 7 виконана з можливістю зсуву у вертикальній і горизонтальній площинах. У зоні натяжного барабана 4 з магнітною системою встановлені сопла 17 повітряподаючого пристрою, осі яких спрямовані убік холостої гілки стрічки 2 і сопла 18 повітряподаючого пристрою, осі яких спрямовані убік утворюючої поверхні натяжного барабана 4. Сопла 17, 18 виконані з можливістю зміни кута нахилу у вертикальній і горизонтальній площинах. У зоні натяжного барабана 4 з магнітною системою встановлений повітрявідвід 19 із пристроєм пилоосадження 20. Холоста гілка стрічки 2 постачена шкребком 21, що притискається пружно. Привод 12 приводного барабана 3 постачений симетричним паразитним імітатором 22 розташованим із протилежної сторони приводного барабана 3. На рухливій рамі 8 завантажувальний лоток 14 живильника 1, оснащений пружною еластичною пластиною 23, яка постійно контактує з робочою поверхнею стрічки 2. Сепаратор магнітно-гравітаційний стрічковий працює в такий спосіб. Нескінченна стрічка 2 сепаратора переміщається за допомогою електричного привода 12, обертання якого передається приводному барабану 3 через еластичну передачу 13. Привод 12 приводного барабана 3 є регульованим по частоті для варіювання швидкості руху залежно від фізико-механічних властивостей збагачуваної вихідної сировини і її магнітної сприйнятливості. Одночасно із приводом 12 приводиться в рух двохмасний синхронізований привод 11, закріплений до рами 8. Особливістю цього привода 11 є здатність генерації коливань у площині робочої гілки стрічки 2 сепаратора паралельно вектору швидкості її руху. Це забезпечує рівномірний розподіл вихідної збагачуваної сировини по поверхні стрічки 2 і початок сегрегації часток по щільності. Як показали дослідження, частки підвищеної щільності, що містять корисний компонент, під дією вібрації переміщаються в нижню частину сформованого на стрічці 2 шару. Крім того, на збагачуваність вихідної сировини впливає кут нахилу рами 8 конструкції. Для цього вона встановлюється на пружно-податливих опорах 9, 10, які забезпечують можливість демпфірування просторової конструкції і зміну кута її нахилу стосовно горизонтальної площини. Вихідна сировина за допомогою живильника 1 дозовано надходить на живильний лоток 14, пов'язаний з рамою 8. Коливання від вібропривода 11 забезпечують попередню сегрегацію часток і формування шару на поверхні грузонесучої частини стрічки 2. Залежно від гранулометричного складу вихідної сировини і її магнітних властивостей, задається кут нахилу лотка 14 і його відстань до магнітної системи 5, розташованої під грузонесучою частиною стрічки 2. Сегрегація, що почалася під дією вібрації, часток по щільності підсилюється завдяки магнітним властивостям корисного компонента. Надходячи в зону магнітної системи 5, відбувається розподіл часток по висоті шару, що мають магнітні властивості. Сильно магнітні частки розташовуються в нижній частині шару, слабомагнітні - у середній частині, а немагнітні - на поверхні. Сформовані шари переміщаються зі стрічкою 2 і надходять у зону натяжного барабана 4, постаченого магнітною системою. Під дією магнітної системи і сил гравітації відбувається розподіл часток з різними магнітними властивостями в прийомних бункерах ділильного пристрою 6. Для стабілізації положення стрічки 2 сепаратора її холоста ділянка відхиляється притискним роликом 7. Притискної ролик 7 установлюється на пружних опорах 15, 16 до нижньої частини рами 8. Одна з опор 15 ролика 7 встановлюється з можливістю зсуву у двох напрямках: у площині стрічки 2 і перпендикулярно площини стрічки 2. Такі переміщення опори 15 притискного ролика 7 дозволяють центрувати положення стрічки 2 і запобігти її сходу при роботі сепаратора. Для знепилювання при роботі сепаратора, зона скидання продуктів сепарації продувається потоком повітря. Сопла 17, що подають повітря, можуть змінювати положення і кут нахилу стосовно стрічки 2 на натяжному барабані 4 з магнітною системою. Аналогічно виконані сопла 18, призначені для очищення натяжного барабана 4 з магнітною системою і попередження влучення на нього часток сепаруємого матеріалу під грузонесучою частиною стрічки 2. Форсунки 18 забезпечують обдування поверхні натяжного барабана 4 у напрямку від центра до країв стрічки 2. Пиловідділення при роботі сепаратора попереджується тим, що зона сепарації і скидання продуктів сепарації вкрита повітрявідводом 19, що працює на усмоктування. Це дозволяє відводити пилоподібні фракції і уловлювати їх у пристроях пилоосадження 20, виконаних у вигляді циклонів або фільтрів. Очищення робочої поверхні стрічки 2 від налиплих глинистих і вологих часток здійснюється шкребком 21, що пружно притискається, оснащеного декількома пружними робочими елементами і закріпленого до рами 8. Запобігання перемішування вихідної сировини, що пройшла вібраційну сегрегацію, на живильному лотку 14 у момент перевантаження на стрічку сепаратора, розвантажувальний край живильного лотка 14 оснащують пружною еластичною пластиною 23 малої товщини, яка постійно контактує з робочою поверхнею стрічки 2. У процесі роботи сепаратора збереження спрямованості коливань рухливої рами і мінімізація впливу нерухомо встановленого привода 12 барабана 3 на рухливість рами 8 забезпечує симетрична установка паразитного імітатора 22 привода із протилежної сторони приводного барабана 3. Імітатор 22 привода має ту ж жорсткість, що і працююча передача системи: привод 12; еластична передача 13 і приводний барабан 3. Дослідно-промислові випробування показали, що експлуатація стрічкового магнітно-гравітаційного сепаратора забезпечує: - сонаправлення спрямованих коливань із робочою площиною грузонесучої ділянки стрічки сепаратора і вектором її руху підвищує ефективність вібраційної сегрегації матеріалу на стрічці і стабілізує розподіл шару матеріалу по площі стрічки; - залежне жорстке кріплення лотка-живильника до рами дозволяє синхронізувати напрямок і амплітуду коливань стрічки і лотка, підвищити ефективність вібраційної сегрегації і мінімізувати перемішування матеріалу при сході на стрічку; - оснащення краю лотка-живильника еластичним пружним елементом, що контактує з робочою поверхнею стрічки, дозволяє зберегти розшаровану структуру матеріалу при подачі на стрічку; - обдув поверхні магнітного барабана від центра до периферії дозволяє запобігти забрудненню його поверхні дрібнодисперсними частками.