Установка для підготовки мінераловмісних, комплексних, моно- та поліметалевих руд до флотації

Реферат: Установка для підготовки мінераловмісних, комплексних, моно-,та поліметалевих руд до флотації містить дві встановлені послідовно на опорах та з'єднані між собою циліндричні розрядні камери з класифікаторами на виході, робочі електроди, з'єднані з генератором імпульсних струмів, та з'єднаний з другою розрядною камерою. Одним з робочих електродів кожної розрядної камери є верхня частина її опори. UA 73043 U (12) UA 73043 U UA 73043 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі дроблення та подрібнення мінеральної сировини і може бути використане в гірничодобувній промисловості для підготовки рудної сировини до флотації. Відома "Установка для електроімпульсного подрібнювання фарфоро-фаянсових матеріалів" [Патент № 57805, МПК7: В02С 19/18, опубл. 15.07.2003 p.], що містить технологічну ємність, в якій розміщено дві розрядні камери, кожна з котрих споряджена робочими електродами, з'єднаними з генератором імпульсних струмів, і має днище - класифікатор, механізм транспортування матеріалу, завантажувальний бункер і розвантажувальний пристрій, при цьому першу розрядну камеру оснащено жорстким патрубком, розташованим в нижній частині камери під кутом 5-15° від горизонтальної площини, який з'єднує її з верхньою частиною другої розрядної камери, причому кожна робоча камера має класифікатор на виході. Недоліками відомої установки є її незахищеність від надмірного завантаження розрядних камер, що може призвести до виходу установки з ладу, а також до періодичного закупорювання матеріалом жорсткого патрубку, що з'єднує першу розрядну камеру з другою. Вказані недоліки негативно впливають на продуктивність та економічність роботи відомої установки через необхідність частого технічного обслуговування та поточного ремонту. Найбільш близьким аналогом є "Установка для електроімпульсного дроблення та подрібнювання матеріалів" [Патент № 75990, МПК: В02С 19/18 опубл. 15.06.2006 p.], що містить дві встановлені послідовно на опорах та з'єднані між собою розрядні камери з основними та допоміжними класифікаторами, кожна з котрих споряджена з'єднаними з генератором імпульсних струмів робочими електродами, одними з яких слугують вертикально встановлені електроди з механізмами їх подачі, а другими електродами кожної розрядної камери слугують горизонтально встановлені нерухомі основні класифікатори, при цьому з'єднання першої розрядної камери з другою та другої розрядної камери з механізмом транспортування матеріалу виконані у вигляді жорстких патрубків. Недоліками найближчого аналогу є її недостатня продуктивність та економічність роботи через потребу у частому технічному обслуговуванні та поточному ремонті. Зазначені недоліки зумовлені такими обставинами: - з'єднання першої розрядної камери з другою та другої розрядної камери з механізмом транспортування матеріалу виконані за допомогою жорстких патрубків, що призводить до швидкого виходу цих патрубків зі строю з порушенням їх цілісності та утворенням течі через різну частоту коливань, які передаються на патрубки з протилежних кінців; - використання як других електродів розрядних камер основних класифікаторів призводить до прискореної втрати ними експлуатаційних характеристик не тільки в результаті руйнівної дії гідравлічних ударів за технологією, але й в результаті електричної ерозії основних класифікаторів як електродів електричного розряду, а це веде до необхідності частого технічного обслуговування та витрат на заміну основних класифікаторів; - крім того, використання як других електродів розрядних камер основних класифікаторів призводить до втрат електричної енергії на передпробійній стадії розрядів, а це також негативно позначається на загальній економічності роботи установки; - неоптимальність співвідношення розмірів розрядних камер та чарунок їх класифікаторів створює умови для утворення завад вільному проходженню матеріалу через розрядні камери, що призводить до необхідності частого технічного обслуговування установки для прочищення заторів на шляху проходу матеріалу, а це негативно відображається на продуктивності та економічності роботи установки. В основу корисної моделі поставлено задачу - створення удосконаленої конструкції установки для підготовки руд до флотації з підвищеною загальною продуктивністю та економічністю в роботі. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в установці для підготовки мінераловмісних, комплексних, моно-,та поліметалевих руд до флотації, що містить дві встановлені послідовно на опорах та з'єднані між собою циліндричні розрядні камери, споряджені з'єднаними з генератором імпульсних струмів робочими електродами та з'єднаний з другою розрядною камерою засіб транспортування матеріалу, одним з робочих електродів кожної розрядної камери є верхня частина її опори, а радіус першої розрядної камери у 1,3-1,6 разу більший радіуса другої розрядної камери. Таке ж співвідношення перерізу чарунок першої і другої розрядних камер. Крім того, з'єднання розрядних камер між собою, а також другої розрядної камери з засобом транспортування матеріалу виконані пружними. Використання верхньої частини опори кожної розрядної камери як її нижнього робочого електрода та виконання верхньої частини опори кожної розрядної камери придатним для цього дозволяють знизити втрати електроенергії на передпробійній стадії розрядів і за рахунок цього підвищити економічність роботи установки для підготовки руд до флотації. Крім того, завдяки 1 UA 73043 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 значному підвищенню стійкості нижніх робочих електродів до руйнівної дії як технологічних гідравлічних ударів, так і електричної ерозії, суттєво знижується потреба в заміні цих електродів та в пов'язаних з цим витратах, а також в зупинках на технічне обслуговування. Відповідно це веде до підвищення загальної продуктивності та економічності роботи установки. Виконання першої розрядної камери з радіусом, який у 1,3-1,6 разу перевищує радіус другої розрядної камери, а також виконання чарунок класифікаторів розрядних камер у такому ж співвідношенні їх розмірів дозволяє оптимізувати геометричні розміри першої та другої розрядних камер та їх класифікаторів і за рахунок цього запобігти утворенню заторів на шляху проходу матеріалу. Зазначене дозволяє зменшити потребу у зупинках установки на технічне обслуговування і відповідно підвищує як її загальну продуктивність, так і економічність роботи. При розрахунках оптимальних розмірів розрядних камер та перерізу чарунок їх класифікаторів враховувалась відстань дії ударної хвилі до каналу розряду, на якій значення тиску Р більше або дорівнює міцності на розрив ґрунтів найвищої міцності по шкалі Протод'яконова, тобто Р15 Мпа. Виконання з'єднань розрядних камер між собою, а також другої розрядної камери із засобом транспортування пружними підвищує стійкість з'єднань в умовах одночасної дії на них різночастотних коливань, а відповідно зменшує потребу у зупинках установки на поточний ремонт для відновлення цілісності з'єднань. Це теж підвищує загальну продуктивність та економічність установки в роботі. Таким чином, кожна ознака та сукупність ознак установки для підготовки мінераловмісних, комплексних, моно-,та поліметалевих руд до флотації, що пропонується, сприяють вирішенню поставленої задачі. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому показана схема установки. Установка для підготовки мінераловмісних, комплексних, моно-,та поліметалевих руд до флотації містить дві встановлені послідовно розрядні камери 1 та 2 циліндричної форми, причому радіус розрядної камери 1 перевищує радіус розрядної камери 2 у 1,3-1,6 разу. З'єднання розрядної камери 1 з розрядною камерою 2 виконане за допомогою пружного елемента 3. Розрядні камери 1 та 2 споряджені верхніми робочими електродами 4, 5 та нижніми робочими електродами 6, 7, з'єднаними (на кресленні з'єднання не показані) з генератором імпульсних струмів (на кресленні не показаний), причому верхні робочі електроди 4 та 5 споряджені механізмами їх подачі. На виході з розрядних камер 1 та 2 в їх нижніх частинах встановлені класифікатори 8 та 9, причому площа перерізу чарунок класифікатора 8 розрядної камери 1 у 1,3-1,6 разів перевищує площу перерізу чарунок класифікатора 9 розрядної камери 2. На вході до розрядної камери 1 у її верхній частині розташований завантажувальний бункер 10 і засіб подачі води 11. На виході установки встановлений засіб транспортування матеріалу, з яким розрядна камера 2 з'єднана за допомогою пружного елемента 12. Засіб транспортування матеріалу, виконаний, наприклад, у вигляді гідроелеватора 13, який має водонапірний патрубок 14 та розвантажувальний люк 15, котрий може бути з'єднаний з технологічним трубопроводом відводу готового продукту або пристосований до наповнення ємності 16 для готового продукту. Розрядні камери 1 та 2 встановлені на опорах 17 та 18 відповідно, верхні частини яких з'єднані з генератором імпульсних струмів та пристосовані до входження всередину розрядних камер та виконання функцій нижніх робочих електродів. Установка працює наступним чином. Через засіб подачі води 11 заповнюють установку до розрахункового рівня. Рудну сировину у вигляді твердої фракції (наприклад мінераловмісної, комплексної, моно-,чи поліметалевої руди) або рідкої фракції (наприклад розріджених "хвостів" збагачення тих же руд) через завантажувальний бункер подають у першу розрядну камеру 1. На верхній робочий електрод 4 подають серію високовольтних імпульсів від генератора імпульсних струмів. Між верхнім електродом 4 та нижнім електродом 6 в рідині здійснюються електричні розряди розрахованої потужності, частоти та тривалості, які супроводжуються цілим комплексом фізичних явищ, що призводить до інтенсивного утворення тріщин в породі і дроблення рудної сировини до фракцій, заданих перерізом чарунок класифікатора 8. Одночасним поданням води через водонапірний патрубок 14 до гідроелеватора 13 в установці створюють течію води, яка разом з гравітацією діють на роздроблену рудну сировину таким чином, що вона по пружному елементу 3 надходить до другої розрядної камери 2. На верхній робочий електрод 5 подають серію високовольтних імпульсів від генератора імпульсних струмів, чим здійснюють між ним та нижнім електродом 7 в рідині серію електричних розрядів розрахованої потужності, частоти та тривалості. При цьому відбувається подрібнення породи рудної сировини до фракцій, визначених розміром перерізу чарунок класифікатора 9. За допомогою створеної в установці течії готовий до флотації продукт у вигляді суміші подрібненої рудної сировини та звільненої від породи її корисної складової по пружному елементу 12 2 UA 73043 U 5 10 15 20 25 подають до гідравлічного ліфта 13, а далі через його розвантажувальний люк 15 - або до технологічного трубопроводу (на кресленні не показаний), або до ємності 16 для готового продукту. При цьому подачею через водонапірний патрубок 14 води у гідравлічному ліфті 13 створюється висхідний потік, який захоплює готовий продукт на вході до гідравлічного ліфта та подає його до розвантажувального люка 15. Конструкція, що пропонується, дозволяє зменшити питомі витрати електроенергії на підготовку рудної сировини до флотації на 10 %, а також збільшити її загальну продуктивність на 15 % за рахунок зменшення потреби у технічному обслуговуванні та поточних ремонтах установки. Про це свідчать результати проведених випробовувань експериментального макета установки. Корисна модель, що пропонується, може бути здійснена з використанням відомих матеріалів, обладнання та технологій, які широко використовуються в наш час в гірничодобувній промисловості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Установка для підготовки мінераловмісних, комплексних, моно- та поліметалевих руд до флотації, що містить дві встановлені послідовно на опорах та з'єднані між собою циліндричні розрядні камери з класифікаторами на виході, кожна з котрих споряджена робочими електродами, з'єднаними з генератором імпульсних струмів, та з'єднаний з другою розрядною камерою засіб транспортування матеріалу, яка відрізняється тим, що одним з робочих електродів кожної розрядної камери є верхня частина її опори, причому радіус першої розрядної камери у 1,3-1,6 разу більше радіуса другої розрядної камери, а площа перерізу чарунки класифікатора першої розрядної камери у 1,3-1,6 разу більше перерізу чарунки класифікатора другої розрядної камери. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що з'єднання розрядних камер між собою, а також другої розрядної камери з засобом транспортування матеріалу виконані пружними. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3