Камера для електрогідроімпульсного дроблення

Реферат: Камера для електрогідроімпульсного дроблення високовольтні електроди, розширювальну камеру. містить розрядну секцію, рухливі UA 78563 U (54) КАМЕРА ДЛЯ ЕЛЕКТРОГІДРОІМПУЛЬСНОГО ДРОБЛЕННЯ UA 78563 U UA 78563 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до устаткування для здрібнювання і може бути використана в гірничометалургійному виробництві, зокрема при підготовці до флотації різних руд, концентратів і відходів виробництва. Найбільш близькою за технічною суттю і технічним результатом, що досягається, до пристрою, що заявляється, є камера для електрогідроімпульсного дроблення, відома з опису установки для селективного розкриття тонких включень із твердого матеріалу (див. патент РФ 7 на винахід №2150326 від 29.09.1998 м, М.кл. В02С19/18, опубл. 10.06.2000 p.), що містить принаймні одну розрядну секцію з установленим у ній принаймні одним високовольтним електродом, причому розрядна секція виконана циліндричною і струмопровідною. Камера являє собою вертикально розташований циліндр. У розрядній секції розміщений високовольтний електрод, що являє собою вістря, розташоване так, що його кінчик перебуває на осі циліндра. У розрядній секції розміщений також струмопровідний елемент у вигляді тонкого циліндра, зовнішній діаметр якого дорівнює діаметру секції, який виконує функцію пасивного електрода. Електроди розташовані на відстані h один від одного, вибраній з умов проби пульпи, а діаметр циліндра D вибирають із умови D  h. Відома камера ефективна для дроблення твердих матеріалів з розміром часток, що не перевищують 1 мм, але навіть у цьому випадку не забезпечується досить високе селективне розкриття тонких включень. При використанні відомої камери для дроблення твердих матеріалів з розміром часток, що перевищують 1 мм, не забезпечується досить високий ступінь дезінтеграції часток, оскільки потоком пульпи з зони ініціювання електророзряду виносяться як здрібнені частки, так і більш великі недоздрібнені частки, що не дозволяє досягти високої селективності розкриття тонких включень. Крім того, оскільки найбільш ефективно процес дезінтеграції відбувається при розмірах відомої камери, де діаметр циліндричної камери приблизно дорівнює відстані між високовольтним електродом і пасивним електродом (D  h), а оптимальна відстань h визначається з умов стабільного пробою пульпи, що для кожного подрібнювального матеріалу індивідуально, відома камера може бути використана тільки для дроблення певного матеріалу, що знижує її функціональні можливості. Таким чином, відома камера не забезпечує досить високої селективності розкриття тонких включень і характеризується низькими функціональними можливостями. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення камери для електрогідроімпульсного дроблення, у якій за рахунок нового виконання відомих елементів забезпечується оптимізація умов електрогідроімпульсної дезінтеграції твердих матеріалів, за рахунок чого підвищується селективність розкриття тонких включень при одночасному розширенні функціональних можливостей пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що у відомій камері для електрогідроімпульсного дроблення, що містить принаймні одну розрядну секцію з установленим у ній принаймні одним високовольтним електродом, причому розрядна секція виконана циліндричною і струмопровідною, новим, відповідно до технічного рішення, що заявляється, є те, що розрядна секція розташована горизонтально і містить у зоні ініціювання електророзряду розширювальну камеру, а високовольтний електрод виконаний рухливим. Новим також є те, що розрядні секції камери з'єднані між собою вигнутими ділянками. Новим також є те, що в кожній розрядній секції камери встановлено по два високовольтних електроди, розміщених вертикально або похило. Нове конструктивне виконання камери для електрогідроімпульсного дроблення, а саме: - горизонтальне розташування розрядної секції; - виконання в розрядній секції в зоні ініціювання електророзряду розширювальної камери; - виконання високовольтного електрода рухливим; у сукупності з відомими ознаками корисної моделі забезпечують оптимізацію умов електрогідроімпульсної дезінтеграції твердих матеріалів, за рахунок чого підвищується селективність розкриття тонких включень при одночасному розширенні функціональних можливостей пристрою. Це пояснюється таким чином. При подачі пульпи з розміром часток, що не перевищують 3 мм, у камеру для електрогідроімпульсного дроблення пульпа надходить у горизонтально розташовану струмопровідну розрядну секцію. Горизонтальне розташування розрядної секції дозволяє регулювати швидкість подачі пульпи в камеру залежно від твердості подрібнювального матеріалу, крупності часток у вихідній пульпі, діаметра камери. У результаті електричних розрядів між високовольтним електродом і стінкою струмопровідної розрядної секції утворяться хвилі стиску та розтягання як у пульпі, так і в 1 UA 78563 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 твердих частках пульпи, під впливом яких відбувається розщеплення часток матеріалу по границях розділу середовищ із різними електрофізичними властивостями. Саме по цих границях, які мають найменшу механічну міцність, відбувається дезінтеграція оброблюваного матеріалу, що й приводить до селективного розкриття тонких включень. За рахунок виконання в розрядній секції розширювальної камери швидкість потоку пульпи в зоні ініціювання електророзряду знижується. При цьому дрібні і легкі частки швидше проходять активну зону дроблення і виносяться з неї, а крупні і важкі частки затримуються в зоні ініціювання електророзряду, де піддаються більш тривалому електрогідроімпульсному впливу і дезінтеграції, внаслідок чого забезпечується підвищення селективності розкриття тонких включень. Виконання високовольтного електрода рухливим забезпечує можливість оптимізації процесу дезінтеграції твердих матеріалів за рахунок регулювання міжелектродної відстані в розрядній секції залежно від твердості і крупності подрібнювального матеріалу для посилення енергії впливу на нього. Можливість регулювання міжелектродної відстані в розрядній секції і швидкості подачі пульпи в камеру забезпечує розширення функціональних можливостей пристрою, що заявляється, оскільки дозволяє використати його для електрогідроімпульсного дроблення твердих матеріалів з різними електрофізичними і механічними властивостями. Камера для електрогідроімпульсного дроблення може містити декілька послідовно розташованих розрядних секцій. В цьому випадку досягається підвищення ступеня дезінтеграції твердих матеріалів з одержанням однорідних за крупністю здрібнених часток, що забезпечує підвищення селективності розкриття тонких включень, оскільки недоздрібнені частки пульпи, що пройшли першу розрядну секцію, доздрібнюються в другій або в наступних розрядних секціях. У камері для електрогідроімпульсного дроблення розрядні секції можуть бути з'єднані між собою вигнутими ділянками. Це забезпечує додаткове підвищення ступеня дезінтеграції твердих матеріалів, що обумовлює підвищення селективності розкриття тонких включень. Це пояснюється тим, що на вигнутих ділянках відбувається різка зміна руху пульпи, виникають місцеві гідравлічні опори, що призводить до втрат напору, і сили тертя розподіляються в потоці, що проходить через місцевий опір, нерівномірно. Це обумовлює більшу швидкість проходження легких та дрібних часток і уповільнення проходження більш важких та крупних часток твердого матеріалу. Вигнуті ділянки можуть бути орієнтовані в будь-якому напрямку, найкращі результати забезпечується при вертикальному орієнтуванні вигнутих ділянок вверх. В цьому випадку забезпечується повернення захоплених потоком пульпи недоздрібнених часток в активну зону дроблення - у зону ініціювання електророзряду, обумовлюючи тим самим підвищення ступеня дезінтеграції з одержанням однорідних за розмірами часток на виході з дробильної камери. В кожній розрядній секції камери може бути встановлено по два високовольтних електроди, розміщених вертикально або похило, що дозволяє підвищити енергію впливу на подрібнювальні частки та інтенсифікує процес дезінтеграції. Таким чином, заявлене виконання камери для електрогідроімпульсного дроблення забезпечує оптимізацію умов електрогідроімпульсної дезінтеграції твердих матеріалів, за рахунок чого підвищується селективність розкриття тонких включень при одночасному розширенні функціональних можливостей пристрою. Суть корисної моделі, що заявляється, пояснюється кресленнями, де: - на фіг. 1 показана камера для електрогідроімпульсного дроблення з однією розрядною секцією і з одним прямим високовольтним електродом; - на фіг. 2 показана камера для електрогідроімпульсного дроблення з двома розрядними секціями, з'єднаними вигнутою ділянкою, і з двома прямими високовольтними електродами. Заявлена камера для електрогідроімпульсного дроблення містить одну розрядну секцію 1 з установленим у ній високовольтним електродом 2. При цьому розрядна секція 1 виконана струмопровідною у вигляді горизонтально розташованого циліндра, а в зоні ініціювання електророзряду, тобто в зоні розташування високовольтного електрода 2, розрядна секція 1 містить розширювальну камеру 3 (див. фіг. 1). Камера для електрогідроімпульсного дроблення може містити декілька послідовно розташованих розрядних секцій 1 (див. фіг. 2). В камері для електрогідроімпульсного дроблення розрядні секції 1 можуть бути з'єднані між собою вигнутими ділянками 4 (див. фіг. 2). У кожній розрядній секції 1 камери може бути встановлено по два високовольтних електроди 2, розміщених вертикально (див. фіг. 2) або похило. Пристрій працює таким чином. 2 UA 78563 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 У камеру для електрогідроімпульсного дроблення з визначеною швидкістю, яка залежить від твердості подрібнювального матеріалу, крупності часток у вихідній пульпі, діаметра камери, безупинно подають пульпу з розміром часток, що не перевищують 3 мм. Пульпа надходить у горизонтально розташовану циліндричну струмопровідну розрядну секцію 1. Попередньо встановлюють рухливий високовольтний електрод 2 на заданій відстані від стінки розрядної секції 1, обумовленій твердістю і крупністю подрібнювального матеріалу, тобто регулюють міжелектродну відстань у розрядній секції 1 для посилення енергії впливу на подрібнювальний матеріал. Під впливом електричних розрядів між високовольтним електродом 2 і стінкою струмопровідної розрядної секції 1 відбувається дезінтеграція оброблюваного матеріалу, що й призводить до селективного розкриття тонких включень. При проходженні пульпи через розрядну секцію 1, яка містить розширювальну камеру 3, швидкість потоку пульпи в зоні ініціювання електророзряду знижується. При цьому дрібні і легкі частки швидше проходять активну зону дроблення в розрядній секції 1 і виносяться з неї, а крупні й важкі частки затримуються в зоні ініціювання електророзряду, де піддаються більш тривалому електрогідроімпульсному впливу і дезінтеграції, внаслідок чого забезпечується підвищення селективності розкриття тонких включень (фіг. 1). У випадку, якщо камера для електрогідроімпульсного дроблення містить декілька послідовно розташованих розрядних секцій 1, недоздрібнені частки пульпи, що пройшли першу розрядну камеру 1, доздрібнюються в другій або в наступних розрядних секціях, за рахунок чого досягається підвищення ступеня дезінтеграції твердих матеріалів і підвищення селективності розкриття тонких включень. При виконанні камери для електрогідроімпульсного дроблення з розрядними секціями 1, з'єднаними між собою вигнутими ділянками ( фіг. 2), забезпечується повернення захоплених потоком пульпи недоздрібнених часток в активну зону дроблення - у зону ініціювання електророзряду, обумовлюючи тим самим підвищення ступеня дезінтеграції з одержанням однорідних за розміром часток на виході з дробильної камери, оскільки на вигнутих ділянках відбувається різка зміна руху пульпи, виникають місцеві гідравлічні опори, що призводить до втрати напору, і сили тертя розподіляються в потоці, що проходить через місцевий опір, нерівномірно. При встановленні в кожній розрядній секції 1 камери двох високовольтних електродів 3, розміщених вертикально або похило (фіг. 2), підвищується енергія впливу на подрібнювальні частки та інтенсифікується процес дезінтеграції. Пристрій, що заявляється, було випробувано на експериментальній дробильній установці з заявленою камерою для електрогідроімпульсного дроблення. Дробленню піддавали різні матеріали - мідно-колчеданну та поліметалеві руди з крупністю часток до 3 мм, концентрати збагачення та "хвости" після збагачення цих руд з крупністю часток до 1 мм. Для дослідів використовували генератор формування імпульсів з частотою 1-16 Гц. Селективність розкриття тонких включень визначали за ступенем вилучення металу в розчин. В результаті проведення дослідів по здрібненню мідно-колчеданних та поліметалевих руд з крупністю часток до 3 мм була одержана пульпа з розміром часток до 800 мкм, а по здрібненню концентратів збагачення та "хвостів" після збагачення цих руд з крупністю часток до 1 мм була одержана пульпа з розміром часток 0-500 мкм. Ступінь вилучення металів (золота, срібла, цинку, свинцю) у розчин склала 88-93 %, тоді як при здрібнюванні тих же матеріалів з використанням відомої камери для електрогідроімпульсного дроблення ступінь вилучення склала 42-45 %. Таким чином, заявлений пристрій забезпечує оптимізацію умов електрогідроімпульсної дезінтеграції твердих матеріалів, за рахунок чого підвищується селективність розкриття тонких включень при одночасному розширенні функціональних можливостей пристрою. Корисна модель, що заявляється, може бути виготовлена на існуючому устаткуванні з використанням відомих матеріалів і засобів, що підтверджує промислову придатність об'єкта. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 1. Камера для електрогідроімпульсного дроблення, що містить принаймні одну розрядну секцію з установленим у ній принаймні одним високовольтним електродом, причому розрядна секція виконана циліндричною і струмопровідною, яка відрізняється тим, що розрядна секція розташована горизонтально і містить у зоні ініціювання електророзряду розширювальну камеру, а високовольтний електрод виконаний рухливим. 3 UA 78563 U 5 2. Камера для електрогідроімпульсного дроблення за п. 1, яка відрізняється тим, що розрядні секції камери з'єднані між собою вигнутими ділянками. 3. Камера для електрогідроімпульсного дроблення за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що в кожній розрядній секції камери встановлено по два високовольтних електроди, розміщених вертикально або похило. Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 4