Способ сепарации сыпучих материалов

, 1934. 7 ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Использование: сепарация материала по крупности, подготовка сырья в металлургии, угол ьной, химической и других областях промышленностиСущность: исходный материал подают на вершину вибрирующей рабочей поверхности 1, Она выполнена в виде параболоида вращения. Вибрационное воздействие осуществляют посредством круговых горизонтальных колебательных движений. Крупные и мелкие частицы выделяются у основания параболоида и разделяются перегородкой 7. Крупные частицы попадают в приемник 8. Он расположен дальше от оси параболоидэ, чем приемник 9 для мелких частиц, 3 ил.ной поверхности с зазором охватывающейокружность у основания параболоида вращения, Частицы мелкой фракции ссыпаютсяна разделительную поверхность, имея траекторию, близкую к вертикальной. Траектория полета частиц крупной фракциизначительно отличается от вертикальной.Полученный эффект позволяет осуществитьразделение материала и обеспечить высокое качество процесса.Экспериментальные данные подтверждают эффективность использования способа сепарации сыпучих материалов. Этосвязано с тем, что он обладает широкимитехнологическими возможностями, Так, величина материала отсеиваемой фракции может изменяться от 1 мм до 100 мм и более.В металлургической промышленности,в частности, при производстве агломератаотделение пылевидной фракции оказываетположительное влияние на качество получаемого продукта. Способ позволяет отделить пылевидную фракцию за одинцикл,Нафиг, 1 схематично изображено устройство для осуществления способа; на фиг.,2 и 3 - схемы момента отрыва от рабочейповерхности частиц крупной и мелкой фракций соответственно,Рабочая поверхность 1 выполнена вформе параболоида вращения, обращенного вершиной вверх, Материал подают избункера 2 на рабочую поверхность 1 в области вершины 3 параболоида,5 Двигатель 4 сообщает рабочей поверхности 1 горизонтальные круговые колебательные движения. Материал поддействием собственного веса и вибрацииначинает перемещаться от вершины пара 0 болоида к его основанию. Происходит формирование слоя с преимущественнымрасположением крупной фракции вверху.По мере движения материала вниз площадь поверхности, с которой он контактиру 5 ет, увеличивается, а высота слоя материалауменьшается. В нижней области рабочейповерхности высота слоя материала равнаразмеру частиц крупной фракции, Комбинированное действие на материал гравитаци 0 онных, адгезионных и инерционных силобуславливает движение материала со скоростью, изменяющейся как по величине, таки по направлению. Частицы крупной фракции получают значительно большее прира 5 щение скорости по сравнению с частицамимелкой фракции, так как обладают большеймассой.В момент отрыва от рабочей поверхности частицы крупной фракции имеют направление движения, обусловленное Изобретение относится к способам разделения сыпучих материалов по фракциями может быть использовано для подготовкисырья в металлургии, угольной, химическойи других отраслях промышленности. 5Способ наиболее эффективен для такихматериалов, как дробленный агломерат,окатыши, металлургический кокс и т.п.Цель изобретения - повышение качества разделения материалов. 10Способ включает подачу материала навершину рабочей поверхности, которую вы-полняют в виде параболоида вращения,разделение материала посредством круговых горизонтальных колебательных движений и вывод выделенных фракций уоснования параболоида вращения при помощи разделительной перегородки с зазором охватывающей основание параболоидавращения. 20Способ разделения сыпучих материалов предусматривает использование комбинированного взаимодействия инерционных, адгезионных и гравитационных сил.Слой материала по мере осуществления 25процесса уменьшается до высоты, равнойвеличине кусков материала крупной фракции, Это позволяет представить слой материала как совокупность отдельных частиц иобеспечить управление процессом сепарации,Материал подается на вершину параболоида вращения, боковая поверхность которого является рабочей поверхностью,Причем кривизна образующей параболоида 3выбирается из условия скольжения материала с увеличением скорости по рабочей поверхности, но без отрыва от нее. Применение горизонтальных круговых колебательных движений рабочей поверхности, создающих эффект вибрации, позволяет вестипроцесс сепарации более интенсивно, Этопроисходит потому, что материал, попадаяна вибрирующую рабочую поверхность,получает дополнительную энергию, Количество энергии, получаемое каждой отдельной частицей, неодинаково и зависит от еемассы.Частицы крупной фракции, имеющиебольшую скорость и менее выраженные адгезионные свойства по сравнению с частицами мелкой фракции, под действиемвибрации изменяют траекторию полета, аскорость их еще более увеличивается.На движение частиц мелкой фракции 5процесс вибрации не оказывает столь заметного влияния благодаря их малой массе,Скорость частиц мелкой фракции меньше,чем крупных кусков, Выделение образовавшихся фракций происходит на разделитель17.1 7268 55 направлением суммарного вектора скорости Чс (фиг. 2).Указанный вектор является результатом трех векторов;Ч - вектор скорости, сообщаемой частице вибрирующей рабочей поверхностью;Чд - вектор скорости, которую приобретает частица за счет собственного веса;Чад - вектор скорости, сообщаемой адгезионной силой.Частица крупной фракции, двигаясь по направлению вектора скорости Чс, описйваеттраекторию, значительно отличающуюся от вертикальной (фиг. 1). Это позволяет ей перелететь через щель 5, образованную окружностью у основания параболоида 6 и разделительной поверхностью 7, Величина щели 5 выбирается в зависимости от вида разделяемого материала, режимов работы и величины частиц мелкой фракции, Скатываясь по разделительной поверхности 7, крупные куски попадают в приемник 8.Частицы мелкой фракции движутся более медленно по сравнению с крупными, так как обладает меньшей массой и более выраженными адгезионными свойствами,В момент отрыва от рабочей поверхности частицы мелкой фракции имеют направление движения, обусловленное направлением суммарного вектора скорости Ч (фиг. 3). Указанный вектор является результирующим трех векторов:Ч - вектор скорости, сообщаемой. частице вибрацией рабочей поверхностью;Чд - вектор скорости, которую приобретает частица за счет собственного веса;Чд - вектор скорости, сообщаемой частице адгезионной силой.Частица мелкой фракции, двигаясь по направлению вектора скорости Чс, описывает траекторию, близкую к вертикальной (фиг. 1). Ссыпаясь с рабочей поверхности, материала мелкой фракции попадает в щель 5, а затем в приемник 9.Процесс идет наиболее эффективно, когда мелкая фракция движется по рабочей поверхности без отрыва. В верхней части параболоида, где толщина слоя материала достаточно большая, добиться постоянства траектории полета частиц материала непредставляется возможным ввиду рассеивания энергии удара в слое. По мере движения материала вниз по рабочей5 поверхности толщина слоя уменьшается,достигая величины куска крупной фракции.При этом, получая полную энергию удара состороны рабочей поверхности, частицы материала движутся по параболическим траек 10 ториям, а высота отрыва их от поверхностизависит от их массы. Эта зависимость учитывается при установке разделительной поверхности,Характер колебаний рабочей поверхно 15 сти оказывает, влияние на характер процесса разделения, Так, наиболее эффективныммог бы быть источник колебаний, позволяющий получить в каждой точке рабочей поверхности импульс. направленный по20 нормали к поверхности, в этом случае траектория полета частиц имела бы наибольшее удаление от рабочей поверхности,параболоида.Вибрационные колебания в виде гори 25 зонтальных круговых движений обеспечивают на финишном участке параболоидаусилие, передаваемое кускам материала,близкое к нормальному.Улучшение качества разделения воз 30 можно при подаче материала порциями. Интервал времени между двумя подачамивыбирают таким, чтобы крупная фракцияпоследующей порции не накрывала бы мелкую фракцию предыдущей партии.35 Формула изобретенияСпособ сепарации сыпучих материалов.включающий подачу материала на вершинурабочей поверхности, разделение материала посредством вибрационного воздейст 40 вия и вывод выделенных фракций уоснования рабочей поверхности при помощи разделительной перегородки с зазоромохватывающей основание рабочей поверхности, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью45 повышения качества разделения, рабочуюповерхность выполняют в виде параболоида вращения, а вибрационное воздействиеосуществляют посредством круговых горизонтальных колебательных движений.501717268 В Фиг рявая Корректор О.Головач Ред зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Сост Техр аказ 835 Т ВНИИПИ Государственно 113035итель О,ПаленМ.Моргентал ж Подписное омитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С осква,Ж, Раушская наб., 4/5