Спосіб класифікації дрібнозернистих матеріалів та пристрій для його реалізації

1. Спосіб класифікації дрібнозернистих матеріалів, який включає подання матеріалу на роторний метальник у верхню його частину, вплив на матеріал розташованими на роторі ударними пластинами та вивід отриманих фракцій по ходу обертання ротора, який відрізняється тим, що швидкість ротора задають 15-105 рад/с, здійснюють подання шару матеріала під кутом a=7-105° до горизонталі в напрямі обертання ротора в його сектор, обмежений точками А і В на колі ротора, відповідно з кутами b від 35 до 110° в напрямі обертання ротора від його осьової горизонталі до радіуса через точку прийняття матеріала на ротор та впливають на шар робочою площиною пластини під ку 28224 ня від метальника (A.с. СРСР № 1222330 В07В7/01, 13/10, 15/00, 1986). Недоліком відомого пристрою є відсутність пристосування подання, яке дозволяє здійснювати ударний вплив на частки матеріалу у суворо встановленому місті відносно ротора, внаслідок впливу на частки повітряного потоку. Крім того, при кутах нахилу ударних пластин до радіусу ротора менше 15° якість класифікації значно зменшується, що не відображено у відомому пристрої. Найбільш близьким є пристрій, який вміщує завантажувальне пристосування у вигляді вертикального каналу, установлене з можливістю зміщення, стінки якого закріплені у верхній частині каналу, розташований під ним роторний метальник у вигляді установлених на валу дисків с закріпленими між ними з можливістю повороту подовжніми ударними пластинами, регулятор повітряного потоку у вигляді огинаючого роторний метальник екрану, кожух з приймальниками фракцій, поперечні стінки яких виконані у вигляді увігнути х в бік метальника перегородок, установлених ступенево зі збільшенням висоти по мірі віддалення від метальника (A.с. СРСР № 1585017 В07В7/01, 13/10, 15/00, 1990). Недоліком цього пристрою є неможливість зміни кута закріплення завантажувального пристосування відносно вертикалі, що робить неможливим подання матеріалу на ротор під кутом, а також відсутність точних значень кута закріплення пластин за межами яких якість класифікації зменшується. Завданням винаходу є удосконалення способу класифікації дрібнозернистих матеріалів та створення пристрою для його реалізації, яке дозволяє підвищити ефективність процесу до 5%. Це завдання можливо здійснити, якщо в способі класифікації дрібнозернистих матеріалів, який включає подання матеріалу на роторний метальник на верхню його частину, вплив на матеріал розташованими на роторі ударними пластинами та вивід отриманих фракцій по ходу обертання ротору, швидкість ротора, задають 15-105 рад/с, здійснюють подання шару матеріалу під кутом a=7-105° до горизонталі обертання ротору в його сектор, обмежений точками А та В на колі ротора, відповідно з кутами b від 35 до 110° в напрямі обертання ротора від його вісевої горизонталі до радіусу через точку прийняття матеріалу на ротор та впливають на шар робочою плоскістю пластини під кутом g в напрямі її руху, який характеризується виразом 75°³g³75° - (b-35°)/1,25. А в пристрої для реалізації способу класифікації дрібнозернистих матеріалів, який включає завантажувальне пристосування, виконане з можливістю зміщення у вертикальному та горизонтальному напрямах, роторний метальник у вигляді закріплених на валу дисків з поворотними подовжніми пластинами між ними, регулятор повітряного потоку у вигляді огинаючого метальник екрану, закріплений з можливістю переміщення у радіальному та тангенціальному, відносно метальника, напрямах, та кожух з приймальниками фракцій, поперечні стінки яких виконані у вигляді поставлених сходинкою увігнутих в бік метальника перегородок, завантажувальне пристосування виконане з можливістю регулювання кута його нахилу відносно вертикалі, а ударні пластини закріплені між дисками з орієнтацією торцями далекими від центру метальника в бік зворотній його обертанню під кутом j=15-75° до радіусу ротора. Зміною швидкості ротора в межах від 15 до 105 рад/с можливо досягти оптимальної величини динамічного діяння ударними пластинами на матеріал при зміні показників його вологості або міцності. Так, при збільшенні вологості матеріалу швидкість ротора необхідно збільшити, цим досягається ефект руйнування грудок агрегірованих зерен та часткове обезводнювання крупного продукту. А при переробці матеріалів з низькою міцністю, заради уникнення його здрібнювання, швидкість ротора необхідно знизити. Кут a подання матеріалу, який змінюється в межах від 7 до 105°, залежить від вологості матеріалу та міцності його зерен. Так, наприклад, сухому матеріалу відповідає значення a=7°, теж відноситься і до таких маломіцних матеріалів, як крейда, кізельгур та інші, а збільшення вологості, наприклад, піску до 7% та більше, потребує подання матеріалу під кутом до 105° з одночасним збільшенням швидкості обертання ротору. Це пов'язано з необхідністю дезинтеграції агрегатів вологих часток. Тому ознака направлена на досягнення завдання винаходу. Подання здійснюють до сектора ротору обмеженого точками А і В на колі ротора, відповідно з кутами b від 35 до 110° в напрямі обертання ротора від його вісьової горизонталі до радіусу через точку прийняття матеріалу на ротор. Подання матеріалу до т. А або за т. В в напрямі обертання ротора веде до суттєвого зниження ефективності класифікації. Для матеріалів вузької фракції подання при мінімальних значеннях кута a можливе тільки при мінімальних значеннях кута b та максимальних значеннях швидкості ротора, яка додатково зростає зі збільшенням вологості матеріалів. Це дозволяє досягнути найбільш повної сегрегації часток матеріалів за рахунок аеродинамічних властивостей та ударного діяння робочою плоскістю пластин. Вплив на шар матеріалу робочою плоскістю пластини під кутом g, який характеризується виразом 75°³g³75° - (b-35°)/1,25, в напрямі її руху, направлений на надання необхідного напряму вильоту часток, активізацію їх сегрегаційних властивостей при ударі, дезинтеграцію агрегатів, а також на виборче руйнування зерен слабких порід. Тому дана ознака є необхідною для здійснення поставленого завдання винаходу. Виконання завантажувального пристосування з можливістю регулювання кута його нахилу відносно вертикалі дозволяє здійснювати подання шару матеріалу під кутом a до горизонталі в напрямі обертання ротору і тим самим підтримувати задану ефективність класифікації при коливанні вологості матеріалу та міцності його зерен. Закріплення ударних пластин між дисками з орієнтацією торцями, далекими від центру метальника, в бік, зворотній його обертанню, під кутом j=15-75° до радіусу ротора сприяє максимальній прояві пружних та сегрегаційних властивостей часток класифікуємого матеріалу і сприяє досягненню поставленого завдання винаходу. На малюнку (фіг.) зображена схема пристрою для реалізації способу. 2 28224 Пристрій для реалізації способу включає завантажувальне пристосування 1 у вигляді каналу або лотка, закріпленого з можливістю його нахилу, нижній кінець якого направлений у верхню частину установленого під ним роторного метальника 2 з ударними пластинами 3, закріпленими по його периметру, регулятор повітряного потоку у вигляді екрану 4, огинаючого роторний метальник 2, кожух 5 та установлені під ним, перед роторним метальником 2, приймальники 6 фракцій з перегородками 7 між ними. Спосіб реалізується слідуючим образом. Приводить до обертання ротор (Р)2, швидкість якого задають у межах 15-105 рад/с і з допомогою завантажувального пристосування 1 під кутом a=7105° до горизонталі в напрямі обертання (Р)2 здійснюють подання шару класифікуємого матеріалу до його сектора між точками А та В на колі ротора, відповідно з кутами b від 35 до 110° в напрямі обертання (Р)2 від його вісьової горизонталі до радіусу через точку прийняття матеріалу на (Р)2, діють на відрізки шару, попадаючи до порожнини (Р)2 робочими плоскістями ударних пластин 3 під кутом g, який характеризується виразом 75°³g³75° - (b-35°)/1,25, в напрямі її руху, спрямовують класифікуємий матеріал до зароторного простору під кожухом 5, де, регулюючи положення перегородок 7 приймальників 6, здійснюють прийняття продуктів класифікації. Дослідження способу класифікації дрібнозернистих матеріалів проводилися на полігоні КІУ. В якості базового об'єкта для порівняння був узятий прототип. Матеріалом для класифікації служив роздрібнений базальт Мукачівського кар'єру з розміром зерен до 10 мм. Вологість матеріалу складала 2,7-3,1%. Матеріал фракції 0-10 мм розділяли по межовому розміру 2,5 мм на два продукти. Ефективність класифікації оцінювалась за формулою Ханкока-Луйкена. Кількість дрібного класу в початковому при цьому складала 42% при вмістимості дрібнодисперсних часток розміром менш ніж 0,14 мм - 11%, а часток менш ніж 0,05 мм до 1%. Швидкість ротора задавали приводом зі змінною частотою обертання до 135 рад/с при швидкості подання матеріалу до 5 м/с. Одержані дані наведені у таблицях. Наведені дані свідчать про те, що запропонований спосіб та пристрій для його реалізації дозволяють підвищити ефективність класифікації до 5%, що досягається оптимальними значеннями параметрів, які регулюються. При цьому додатковою перевагоює те, що у результаті оптимальних параметрів, які визначають характер косого удару відбувається ефективний розподіл часток по розміру класифікуємого матеріалу як у момент взаємодії з роторним метальником, так і в зароторному просторі при балістичній класифікації. Таблиці Залежність ефективності класифікації від кількісних значень параметрів, % Параметр Об'єкт Запропонований Прототип Параметр Об'єкт Запропонований Прототип Параметр Об'єкт Запропонований Прототип 10 65 5 64 30 67 Швидкість ротора w, рад/с 60 105 76 74 72 Значення кута подання a, град 7 30 55 90 105 69 72 77 74 70 72 Значення кута сектора кола ротора подання b, град 35 60 85 110 74 75 77 74 72 67 62 15 73 3 120 62 110 65 120 68 Фіг. 28224 4 28224 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5