Пристрій для сепарації техногенної сировини, представленої металовмісними відходами або некондиційними рудами

1. Пристрій для сепарації техногенної сировини, представленої металовмісними відходами або некондиційними рудами, що містить приймальний бункер, живильник-дозатор, конвеєр, систему виміру вмісту корисного компонента у вхідній сировині, пристрій, що сепарує, приймальні бункери для мінеральної складової сировини, яка містить корисний компонент, та порожньої породи, який відрізняється тим, що додатково містить вібророзкладник, виконаний із можливістю формування на конвеєрній стрічці шару з відокремлених один від одного кусків вхідної сировини, при цьому привід вібророзкладника з'єднаний із блоком керування розкладкою, який містить перетворювачі частоти C2 2 (19) 1 3 пускові елементи. Пристрій містить металошукач, бункер верхнього і нижнього рівня, розгінну трубу і блоки затримки [АС СРСР №1061840, опубл. 23.12.1983 р. Б.В. № 47]. Недоліком відомого пристрою є те, що область його застосування обмежена пневматичною сепарацією пилоподібної і дрібнофракційної сировини, яка має значну різницю у щільності між породою, що містить корисний компонент, та порожньою породою. Застосування пристрою для сепарації шлаків чи руд чорних або кольорових металів недоцільно, тому що за допомогою розсіяного пневматичного потоку неможливо виконати якісну сепарацію сировини, яка представлена крупними фракціями та породами з приблизно однаковою ' питомою вагою. Крім того, відомим сепаратором при збагаченні вхідного потоку, що містить дрібні і великі фракції, будуть спостерігатися значні втрати та низькі техніко-економічні показники збагачувального процесу. Найбільш близьким технічним рішенням, обраним, як прототип, є пристрій для сепарації техногенної сировини, яка представлена металовмісними відходами та некондиційними рудами, що містить прийомний бункер, живильник-дозатор, конвеєр, систему ідентифікації вмісту корисного компонента у вхідній сировині, сортуючий пристрій, прийомні бункери для мінеральної складової, що містить корисний компонент, і порожньої породи [АС СРСР №617077, опубл. 30.07.1978 p. Б.В. №28]. Відомий пристрій сепарує вхідну крупнокускову сировину за допомогою електромагнітних ефектів. Недоліком відомого пристрою є те, що він не забезпечує достатньої продуктивності та якості сепарації, тому що здійснює сортування тільки одиничних кусків вхідної сировини. При хаотичному розподілі кусків на конвеєрній стрічці ефективність сепарації різко падає чи робить її неможливою, так як в пристрої відсутня система визначення координат кусків, що містять корисний компонент, і немає можливості здійснювати їх вибірковий витяг. Задачею винаходу є удосконалення конструкції пристрою для сепарації техногенної сировини, представленої металовмісними відходами або некондиційними рудами за рахунок визначення координат кусків сировини, які мають корисний компонент і відділення їх за допомогою пристрою, що сепарує у залежності від місця розташування на конвеєрній стрічці. Вирішення поставленої задачі дозволяє забезпечити високу якість сепарування сировини у широкому діапазоні гранулометричного складу і якісних показників. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що пристрій для сепарації техногенної сировини, представленої металовмісними відходами або некондиційними рудами, містить прийомний бункер, живильник-дозатор, конвеєр, систему ідентифікації вмісту корисного компонента у вхідній сировині, пристрій, що сепарує, прийомні бункери 88221 4 для мінеральної складової, що містить корисний компонент, і порожньої породи. Відповідно до винаходу, пристрій містить вібророзкладник, виконаний з можливістю формування на конвеєрній стрічці шару з відокремлених один від одного кусків вхідної сировини, при цьому привід вібророзкладника зв'язаний із блоком керування розкладкою, який містить перетворювачі частоти, із можливістю зміни швидкості обертання привода живильника-дозатора, конвеєра і, відповідно, зміни ступеня заповнення конвеєрної стрічки кусками сировини в залежності від її фізикомеханічних параметрів і гранулометричного складу, при цьому над чи під конвеєрною стрічкою розташована система виміру, яка зв'язана з електронно-обчислювальним блоком, виконаним з можливістю ідентифікації вмісту корисного компонента, розрахунку координат геометричних центрів кусків вхідної сировини та їх геометричних розмірів за допомогою датчика переміщення, що взаємодіє з робочою гілкою конвеєрної стрічки чи одним з роликів конвеєра, при цьому кінцева розвантажувальна частина конвеєра постачена пристроєм, що сепарує, у вигляді системи порядно розташованих сопел, з'єднаних з електричними клапанами, підключених до джерела високошвидкісного потоку рідини чи газу і зв'язаних з електроннообчислювальним блоком, виконаним з можливістю відкриття клапанів сопел і подачі в них рідини чи газу, виходячи з координат і розмірів металовмісних кусків, при цьому осі сопел орієнтовані у просторі з умовою відхилення траєкторії падіння металовмісних кусків під дією потоку рідини чи газу і переміщення їх у відповідний прийомний бункер. Вхідна сировина може бути представлена некондиційними рудами або техногенними відходами, які містять куски як з одиничними включеннями, так і з дрібними включеннями розподіленими по об'єму куска. Розділення сировини на корисну та порожню виконується за умовою: Q>Qгр Дe Q - вміст корисного компонента куска; Qгр - граничне значення корисного компонента у куску. Встановлення граничного значення корисного компонента здійснюється зміною чутливості індукційних датчиків, які є частиною системи виміру. Для оперативної зміни граничного значення, при зміні якісних характеристик вхідної сировини і зміни її гранулометричного складу, система виміру додатково містить апаратно змінні калібровані еталонні металеві маси, які встановлюються в зоні взаємодії індукційних датчиків системи з кусками сировини. Форма та розмір каліброваних еталонних металевих мас розраховується виходячи з умов початкової чутливості індукційних датчиків. Пристрій для сепарації техногенної сировини, представленої металовмісними відходами або некондиційними рудами, ілюструється схемами, де на Фіг.1 показана компоновочна схема пристрою; на Фіг 2 -розрахункова схема для визначення просторових координат переміщення куска на конвеєрній стрічці в зоні розвантажувального кінця конвеєра. 5 Пристрій для сепарації техногенної сировини, представленої металовмісними відходами, містить у собі живильник-дозатор (1), прийомний бункер (2), вібророзкладник (3), який формує моношар кусків (4) сировини на конвеєрі (5). Заповнення конвеєрної стрічки задається блоком керування розкладкою (6) з перетворювачами частоти (7, 8, 9), що керують швидкістю обертання привода живильника-дозатора (10), вібропривода (11), привода конвеєра (12). Під конвеєрною стрічкою (13) конвеєра (5) вхідна сировина проходить над системою виміру (14), яка зв'язана через інтерфейс (15) з електроннообчислювальним блоком (16) для обчислення координат кусків, що містять корисний компонент, та їх поперечних і подовжніх розмірів. Контроль руху стрічки здійснюється за допомогою датчика переміщення (17), підключеного до обчислювального блоку (16) через інтерфейс зв'язку (18). Відбір корисних кусків здійснюється пристроєм, що сепарує (19), який містить систему пневматичних чи рідинних сопел (20). Сопла (20) підключені до високошвидкісних електроклапанів (21), що зв'язані із джерелом високого тиску газу чи рідини (22). Керування відкриттям електроклапанів (21) виконується електронно-обчислювальним блоком (16) через інтерфейс (23). Під впливом швидкісного потоку із сопел (20) куски, що містять корисний компонент, направляються у прийомний бункер корисного компонента (24). Порожня порода надходить у прийомний бункер порожньої породи (25). Пристрій працює в такий спосіб. Вхідна сировина подається живильникомдозатором (1) із прийомного бункера (2) на вібророзкладник (3), який формує моношар кусків (4) сировини на конвеєрі (5). Коефіцієнт заповнення конвеєрної стрічки кусками сировини визначається параметрами вхідної сировини і задається блоком керування розкладкою (6), що за допомогою перетворювачів частоти (7, 8, 9) керує швидкістю обертання привода живильника-дозатора (10), вібропривода (11), привода конвеєра (12). Рухаючись по конвеєрній стрічці (13) конвеєра (5), вхідна сировина проходить над системою виміру (14), інформація від якої надходить через інтерфейс (15) в електронно-обчислювальний блок (16), у якому обчислюються координати металевих кусків чи кусків з металевими включеннями вище заданого граничного значення, їхній поперечний і подовжній розміри. Для оперативної зміни граничного значення, при зміні якісних характеристик вхідної сировини або її гранулометричного складу, система виміру додатково містить апаратно змінювані калібровані еталонні металеві маси (на малюнку не показані), які встановлюються в зоні взаємодії індукційних датчиків системи з кусками сировини. Форма та розмір каліброваних еталонних металевих мас розраховується виходячи з умов початкової чутливості індукційних датчиків. Відстеження досягнення кожним корисним куском кінця конвеєра здійснюється за допомогою датчика переміщення (17), установленого на од 88221 6 ному з натяжних роликів конвеєра і підключеного до обчислювального блоку через інтерфейс зв'язку (18). Використання відстеження координат кусків за допомогою датчика переміщення замість виміру пройденого шляху куска за часом (використання тимчасових затримок - по прототипу) дозволяє збільшити точність відбору корисних кусків пристроєм (19), що сепарує, а також виключає необхідність у стабілізації швидкості руху транспортерної стрічки (13). Дійшовши до кінця конвеєра (5), куски вхідної сировини продовжують рух по інерції у вільному падінні, рухаючись під (над) пристроєм (19), що сепарує, який містить систему сопел (20). Сопла (20) підключені до високошвидкісних електричних клапанів (21), які підключені до джерела високого тиску газу чи рідини (22). Керування відкриттям електричним клапаном (21) виконується електронно-обчислювальним блоком (16) через інтерфейс (23). Момент часу, тривалість відкриття клапанів (21), їхня кількість розраховуються електронно-обчислювальним блоком (16), виходячи з координат і розмірів корисних кусків, зареєстрованих за допомогою системи виміру (14). Під впливом потоку, що виходить із сопел (20), відбувається відхилення траєкторії падіння корисних кусків, у результаті чого вони попадають у прийомний бункер корисного компонента (24). Траєкторія падіння кусків порожньої породи не змінюється, тому вони попадають у прийомний бункер порожньої породи (25). Пристрій, що сепарує, містить систему сопел, розташованих в один ряд паралельно осі кінцевого розвантажувального барабана над траєкторією падіння кусків чи під нею. Сопла можуть розташовуватися й у кілька рядів, якщо конструктивні особливості сопел або системи підведення повітря до них не дозволяють забезпечити заданий крок. Крок установки сопел dсопл визначається гранулометричним складом вхідної сировини і обчислюється за формулою: А dсопл = min + Dсопл 2 де Amin - мінімальний розмір куска; Dсопл- діаметр сопла; Час впливу і кількість сопел, якими здійснюється відбір куска, залежить від геометричних розмірів куска (Фіг.2). Номера електричних клапанів [Jпер...Jост], які необхідно відкрити для впливу на траєкторію руху куска, визначаються по формулах: Номер першого клапана: bù é ê x зм + х с - 2 ú Ь Jnep = ê ú dсопл ê ú ê ú ë û Номер останнього клапана: bù é ê x зм + х с + 2 ú Jост = ê ú dсопл ê ú ê ú ë û де хзм - зміщення системи виміру вздовж осі, що перпендикулярна вектору руху конвеєрної стрічки щодо першого сопла пристрою, що сортує; 7 xc - координата геометричного центра куска вздовж осі, що перпендикулярна вектору руху конвеєрної стрічки; b - лінійний розмір куска вздовж осі, що перпендикулярна вектору руху конвеєрної стрічки. Момент часу відкриття і закриття і-го сопла з моменту проходження геометричного центра куска над віссю кінцевого розвантажувального барабана конвеєра: ас ( і ) LПС 2 -t tвідкр = кл Vконв аі Vконв де Vконв - швидкість конвеєра; t закр = tвідкр + 88221 8 LПС - відстань від кінця конвеєра (від лінії на конвеєрній стрічці, розташованої над віссю кінцевого розвантажувального барабана) до лінійки сопел пристрою, що сортує; ac(i) відстань від краю куска до його центральної осі, що перпендикулярна вектору руху конвеєрної стрічки, уздовж і-го сопла; а(і) - розмір куска уздовж осі і-го сопла; tкл - час, що проходить з моменту подачі електричного імпульсу відкриття на клапан до моменту виходу стиснутого повітря або рідини з сопла, підключеного до нього. Дослідження і дослідно-промислові випробування показали високу j ефективність роботи пристрою, який забезпечує сепарування сировини у широкому діапазоні її фізико-механічних властивостей, гранулометричного складу і якісних показників вмісту корисного компонента. 9 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 88221 Підписне 10 Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601