Спосіб розділення за крупністю та зневоднювання сипучого матеріалу, що важко класифікується

Реферат: Спосіб розділення за крупністю та зневоднювання сипучого матеріалу, який важко класифікується, що включає збудження короба грохота гармонійними коливаннями, які перетворюються ударними елементами в імпульси, подачу матеріалу на просіваючу поверхню грохота, взаємодіючу з ударними елементами, просівання і переміщення матеріалу в режимі з підкиданням за допомоги повздовжніх і поперечних коливань, крім того матеріал подають на ґратчастий активатор, установлений над просіваючою поверхнею на відстані, меншій за висоту підкидання матеріалу, де під дією вимушених коливань активатора матеріал розпушують для вільного переміщення крізь отвори активатора на просіваючу поверхню, там матеріалу за проміжок часу від моменту відриву від просіваючої поверхні і до його падіння надають імпульси за рахунок коливань активатора, активатор збуджують дезінтегруючими елементами, за їх допомоги впливають на розділюваний матеріал і рідину в локальних областях нормальними і зсувними імпульсами, котрі змінюють по довжині активатора. UA 77362 U (54) СПОСІБ РОЗДІЛЕННЯ ЗА КРУПНІСТЮ ТА ЗНЕВОДНЮВАННЯ СИПУЧОГО МАТЕРІАЛУ, ЩО ВАЖКО КЛАСИФІКУЄТЬСЯ UA 77362 U UA 77362 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до способів розділення сипучих матеріалів і пульп за крупністю та їхнього зневоднювання і може знайти застосування в гірській, металургійній і інших галузях промисловості. Відомий пристрій і реалізований у цьому пристрої спосіб грохочення, що містить короб, віброзбудник і просіваючу поверхню, виконану із еластичного полотнища з чарунками (А.С. № 452368, В 07 В 1/28,1973). Для підвищення продуктивності грохочення шляхом реалізації на просіваючій поверхні перемінного за довжиною вібраційного поля сил одну із її сторін закріплено на коробі за допомоги пружних елементів. До недоліків способу слід віднести низьку ефективність розділення через недостатнє розпушення матеріалу, забивання чарунок частками матеріалу і його налипання. Це є наслідком того, що стінки чарунок просіваючої поверхні рухаються синхронно з однаковою амплітудою, а не переміщуються одна відносно одної. Відомий спосіб грохочення, що включає подачу сипучого матеріалу на просіваючу поверхню, просівання і переміщення матеріалу за допомоги вібраційного впливу, що відрізняється тим, що переміщення матеріалу здійснюють по петлеподібних траєкторіях у вертикальної площині, періодично створюваних по довжині робочої поверхні, причому вектор швидкості переміщення біля поверхні сполучають з напрямком переміщення матеріалу (А.С. СРСР № 1276371, кл. В 07 В 1/12, 1/28, заявл. 10.04.85, опубл. Бюл. № 46, 1986). Петлеподібні траєкторії забезпечуються за рахунок наявності поперечних ребер на просіваючій поверхні. Недоліком способу є низька ефективність при розділенні дрібних і тонких класів крупності. Це є наслідком того, що циркуляція вологого матеріалу між ребрами призводить до його грудкування, налипання часток унаслідок дії сил адгезії і забивання чарунок просіваючої поверхні, що знижує ефективність класифікації і зневоднювання. Найближчим до корисної моделі за технічною суттю і результату, що досягається, є спосіб грохочення і зневоднювання мінеральної сировини, яка важко класифікується, що включає подачу сипучого матеріалу на просіваючу поверхня грохота, взаємодіючу з ударними елементами, просівання і переміщення матеріалу в режимі з підкиданням за допомоги повздовжніх і поперечних коливань, що відрізняється тим, що, з метою підвищення ефективності грохочення і зневоднювання, за проміжок часу від моменту відриву грохочуваного матеріалу від просіваючої поверхні і до його падіння просіваючій поверхні надають один чи кілька імпульсів додатковими ударниками, причому час надання імпульсів регулюють зміною зазору між просіваючою поверхнею і ударниками чи зміною власної частоти ударників (Патент України на корисну модель № 65469 від 12.12.2011. заявл. 26.04.2011; опубл. 12.12.2011. Бюл. № 23, 2011). При цьому способі інтенсифікується режим коливань просіваючої поверхні, що дозволяє ефективно переробляти матеріали, сформовані з вузьких спектрів крупності. Однак при переробці матеріалів широкого спектра з високим змістом тонких класів цих умов недостатньо. Наявність капілярної вологи між частками, що при зазначених режимах не видаляється, призводить до злипання матеріалу в конгломерати і забиванню чарунок просіваючої поверхні. Як показала практика, такий матеріал недостатньо розпушується, внаслідок чого різко знижуються показники розділення і зневоднювання. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення способу розділення за крупністю та зневоднювання сипучого матеріалу, що важко класифікується, шляхом подачі матеріалу на ґратчастий активатор, де під дією вимушених коливань активатора матеріал розпушують для вільного переміщення крізь отвори активатора на просіваючу поверхню, надання імпульсів матеріалу за рахунок коливань активатора за проміжок часу від моменту відриву матеріалу від просіваючої поверхні і до його падіння, збудження активатора дезінтегруючими елементами, впливу дезінтегруючими елементами на розділюваний матеріал і рідину в локальних областях нормальними і зсувними імпульсами, в результаті чого збільшується інтенсивність очищення чарунок просіваючої поверхні і, як наслідок, підвищується ефективність класифікації і зневоднювання. Поставлена задача вирішується тим, що: 1. При способі розділення за крупністю та зневоднювання сипучого матеріалу, який важко класифікується, що включає збудження короба грохота гармонійними коливаннями, що перетворюються ударними елементами в імпульси, подачу матеріалу на просіваючу поверхню грохота, що взаємодіє з ударними елементами, просівання і переміщення матеріалу в режимі з підкиданням за допомоги повздовжніх і поперечних коливань, відповідно до корисної моделі матеріал подають на ґратчастий активатор, установлений над просіваючою поверхнею на відстані, меншій за висоту підкидання матеріалу, де під дією вимушених коливань активатора матеріал розпушують для вільного переміщення крізь отвори активатора на просіваючу 1 UA 77362 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 поверхню, там матеріалу за проміжок часу від моменту відриву від просіваючої поверхні і до його падіння надають імпульси за рахунок коливань активатора, активатор збуджують дезінтегруючими елементами, за їх допомоги впливають на розділюваний матеріал і рідину в локальних областях нормальними і зсувними імпульсами, котрі змінюють по довжині активатора; 2. При способі за п. 1, відповідно до корисної моделі, величину і час надання імпульсів активатору регулюють зміною власної частоти активатора; 3. При способі за п. 1, відповідно до корисної моделі, імпульси активатору надають за рахунок установки його в зазорі; 4. При способі за п. 1, відповідно до корисної моделі, на активатор і матеріал впливають дезінтегруючими елементами кулястої чи еліпсоїдної форми, що мають різні розміри і виготовлені з різних матеріалів. У практиці збагачення найбільш трудомістким і таким, що має високі енергетичні витрати, є процес розділення за крупністю і видалення вологи з продуктів, сформованих із широких класів крупності з великим вмістом тонких класів крупністю, меншою за 0,2 мм (наприклад, шлами), які традиційними способами взагалі не класифікуються і не зневоднюються. Частки зазначеної крупності через їх налипання внаслідок дії сил адгезії забивають чарунки просіваючої поверхні і порушують ці процеси. До такого ж результату призводить і наявність часток неправильної форми. Крім того, при тонкій класифікації та зневоднюванні одна з основних трудностей полягає в подоланні капілярних сил, що діють у чарунках просіваючої поверхні. Наявність в них води, утримуваної силами поверхневого натягу, також значно знижує ефективність цих процесів. Варто сказати, що надрешітний матеріал, що знаходиться на просіваючій поверхні, також знижує ефективність впливу на частки і воду, що знаходяться в її чарунках. У запропонованому способі розділення за крупністю та зневоднювання сипучого матеріалу, який важко класифікується, короб грохота й активатор збуджують гармонійними коливаннями, що перетворюються ударними елементами в імпульси. Матеріал подають на ґратчастий активатор, установлений над просіваючою поверхнею на відстані, меншій за висоту підкидання матеріалу, де під дією вимушених коливань активатора матеріал розпушують для вільного переміщення крізь отвори активатора на просіваючу поверхню. За рахунок взаємодії ударних елементів з просіваючою поверхнею здійснюється посилення її коливань, у результаті чого надрешітний матеріал підкидається. За проміжок часу від моменту відриву матеріалу від просіваючої поверхні і до падіння йому надають додаткові імпульси за рахунок коливань активатора. Величину і час надання імпульсів активатору регулюють зміною власної частоти активатора. Як варіант, імпульси активатору можуть надавати за рахунок установки його в зазорі. Для посилення впливу на матеріал активатор додатково збуджують дезінтегруючими елементами кулястої чи еліпсоїдний форми, що мають різні розміри і виготовлені з різних матеріалів. За їхньої допомоги додатково впливають на розділюваний матеріал і рідину в локальних областях нормальними і здвижними імпульсами, що змінюють по довжині активатора. Внаслідок цього відбуваються розрив капілярних містків і втрата стійкості капілярних менісків в чарунці просіваючої поверхні, розділення матеріалу за величиною часток і очищення просіваючої поверхні від часток, які застрягли в чарунках, і налиплого матеріалу, що інтенсифікує процес класифікації і зневоднювання. Усі ці настроювання зв'язані з тим, що перероблювана сировина має різні грансклади і фізико-механічні властивості, внаслідок чого матеріали реагують не в один і то же час на надані імпульси. У зв'язку з цим регулюванням величини і часу надання імпульсів активатору здійснюють підбір режимів надання додаткових імпульсів для різних матеріалів. Таким чином, інтенсифікується режим не всієї маси короба, а тільки просіваючої поверхні, активатора і вплив на перероблюваний матеріал без додаткового підведення потужності. Проте, у випадку розділення пульп наявність такого навантаження призводить до руйнування водяної плівки в чарунці просіваючої поверхні, обумовленої поверхневим натягом і в'язкістю рідини. Це сприяє вільному проходженню тонких твердих часточок крізь просіваючу поверхню разом з рідиною і забезпечує високу ефективність розділення і зневоднювання матеріалів. Приклад конкретного здійснення способу розділення за крупністю та зневоднювання сипучого матеріалу, що важко класифікується. У лабораторних умовах на моделі грохота з просіваючою поверхнею у вигляді металевої сітки з чарункою 0,1 мм був установлений ґратчастий активатор, власна частота коливань якого знаходилась у межах 20-35 Гц. Експерименти проводилися при амплітуді збурювань 2 мм і частоті 35 Гц. 2 UA 77362 U Було виконано дослідження з визначення ефективності розділення та зневоднювання вугільних шламів розміром +0-5,0 мм. Вологість вихідного продукту складала 25±30 %. У результаті експериментів вологість надрешітного продукту зменшилась до 11÷12 %, при цьому ефективність розділення класу +0-0,1 мм складала 70-75 %. 5 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 25 1. Спосіб розділення за крупністю та зневоднювання сипучого матеріалу, який важко класифікується, що включає збудження короба грохота гармонійними коливаннями, які перетворюються ударними елементами в імпульси, подачу матеріалу на просіваючу поверхню грохота, взаємодіючу з ударними елементами, просівання і переміщення матеріалу в режимі з підкиданням за допомоги повздовжніх і поперечних коливань, який відрізняється тим, що матеріал подають на ґратчастий активатор, установлений над просіваючою поверхнею на відстані, меншій за висоту підкидання матеріалу, де під дією вимушених коливань активатора матеріал розпушують для вільного переміщення крізь отвори активатора на просіваючу поверхню, там матеріалу за проміжок часу від моменту відриву від просіваючої поверхні і до його падіння надають імпульси за рахунок коливань активатора, активатор збуджують дезінтегруючими елементами, за їх допомоги впливають на розділюваний матеріал і рідину в локальних областях нормальними і зсувними імпульсами, котрі змінюють по довжині активатора. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що величину і час надання імпульсів активатору регулюють зміною власної частоти активатора. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що імпульси активатору надають за рахунок установки його в зазорі. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що на активатор і матеріал впливають дезінтегруючими елементами кулястої чи еліпсоїдної форми, що мають різні розміри і виготовлені з різних матеріалів. Комп’ютерна верстка С. Чулій 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