Камерный классификатор

(51) 5 В 03 В 5/62 ТЕН е В сввел СЙ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(21) л 352936/23-03 (22) 29.12,87 (46) 28,02.90. Вюл. 1 8 (71) Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им. .Д.Ыевякова (72) Д,В,Труфанов и К.С.П огорельский (53) 622.751(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 657851, кл. В 03 В 5/62, 1977.Авторское свилет льство .,ССРУ. 900848, кл, В 03 5782, 1980. (54) КА 11,Р 1111 1.АССИФИКАТОР (57) Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых. Цель повышение качества разделения материала по классам крупности за счет обеспечения постоянства и однородносГо то Рая 801546151 ти структуры пульпопоток; в его сечении. Камерный классифик гор включаеткорпус в виде набора р сположенныходна над другой камер (К). Каждая Кв,.полнена в виде витка прямоугольногов поперечном сечении винтообразно изогнутого по спирали желоба (Ж) 1, Боковыестенки корпуса являются дном 2 Ж 1.Одна от другой К отделены стенками 3и 4. Тангенциально к каждой К установлены патрубки (П, 7 для вывода готового продукта. К каждой К примыкаютП 8 для подвода дополнительной воды,При этом П 7 и 8 выполнены прямоуголь.ными в поперечном сечении и присоединень оим дном к лну 2 Ж 1 по всейего ширине в конце каждого витка Ж 1.Размещены П 8 по спирали Ж 1 в каж1546151 дой К ниже П 7 перед ними. При этомП 8 для изменения угла между дном П 8и дном 2 Ж 1 установлены с возможностью поворота. Угол наклона дна 2Ж 1 и его продольной оси к горизонтуявляется острым. Исходная пульпа подается по тангенциально установленномуП 5, выполненному удлиненно-прямоугольным, 1 ысота П 5 равна ширинедна 2 Ж 1, Первая со стороны эагрузИзобретение относится к обогащению полезных ископаемых, а именно к классификации их пульп, песчано-гравийных смесей в производстве строительных материалов, в металлургической и других смежных отраслях промышленностиЦелью изобретения является повышение качества разделения материала по классам крупности за счет обеспечения постоянства и однородности струк туры пульпопотока в его сечении,На фиг, 1 показана конструкция гидроклассификатора, общий вид; на фиг, 2 - то же, вид сверху; на фиг,З - узел 1 на фиг, 1 (схема действия сил 30 на частицу пульпы).Камерный классификатор включает корпус в виде набора расположенных одна над другой камер. 1 аждая камера выпопнена в ниде витка прямоугольного в поперечном сечении винтообразно изогнутого по спирали желоба 1, Боковые стенки корпуса являются дном 2 желоба. Камеры отделены одна от другой стенками 3 и ч, Тангенциально в нижней 40 части корпуса установлен патрубок 5 для подачи исходной пульпы, выполненный удлиненно прямоугольным. Его высота равна ширине дна желоба. В верхней части корпуса расположен патрубок Ь для вывода остаточной фракции пульпы, Тангенциально к каждой камере установлены патрубки 7 для вывода готового продукта. К каждой камере примыкают патрубки 8 для подвода дополнительной воды. Патрубки для вывода готового продукта 7 и для подвода дополнительной воды 8 выполнены прямоугольными в поперечном сечении и присоединены к дну 2 желоба 1 по всей его ширине в конце каждого витка желоба. Патрубки 8 Лля подвода дополнительной воды размещены по спирали желоба н каждой камере ниже патки К является продолжением П 5. Придвижении по Ж 1 частицы равномернораспределяются в сечении потока покрупности, При действии подаваемойчерез П 8 воды гранулометрическийспектр частиц в поперечном сечениирастягивается и через П 7 отбираетсяузкая фракция частиц. Остаточная фракция пульпы выводится через П Ь. 2 з,п,ф-лы, 3 ил,рубков 7 для вывода готового продуктаперед ними и установлены с возможностью поворота для изменения угла между их дном и дном 2 желоба 1. Уголнаклона дна 2 желоба 1 и его продоль-,ной оси к горизонту является острьк.Гидравлический классификатор работает следующим образом.Исходная пульпа по патрубку 5 подается в желоб 1, При этом на частицы в пульпе действуют следующие силы:центростремительная, собственного веса, выталкивающая - Архимеда, равнодействующая которых стремится прижимать частицы к днищу желоба по всейего плоцади равномерно, т.е. черезопределенное время частицы равномерно распределяются в сечении потокапо крупности. Под действием сил, создаваемых потоком дополнительной воды, подаваемой через патрубок 8, частицы увлекаются в обратном от днищанаправлении так, что к моменту подхода потока к цели патрубка для выводаготового продукта гранулометрическийспектр частиц в поперечном сечениипотока растянут и через патрубок 7 отбирается и выводится часть потока сматериалом заданного гранулометрического классаДанная операция повторяется на каждом витке спирали классификатора. Мелкий класс материалав остатках пульпопотока выводится иэклассификатора через патрубок Ь длявывода остаточной 1 ракции пульпы.Количество и сосав получаемых фракций материала опрепеляются размерамипатрубков для подачи исходной пульпы 5 и для вывода готового продукта,радиусом корпуса классификатора, количеством подаваемой дополнительнойводы, углом установки патрубка 8 дляподвода дополнитеп ной воды, 154 б 15115 40 К, - -соя Ы КК,+-сов Ы, (4) 1 1 2 2 55Очевидно, если диаметр классификатора будет значительно больше ширины дцша (1)1), то можно предположить, что 11,. В конструкции 5где ч - скорость исходной пульпы,м/с;К - расстояние от оси симметриикорпуса до оси симметрии патрубка исходной пульпы, м;р - плотность Рабочей жидкости,к /мр - плотность классифициРуемогоматериала, кг/мз;ускорение свободного падения,м/с 2На частицу, движущуюся по желобу(камерам), действуют дне силы: силасобственного веса Р и центробежнаясила Г, (Фиг, 3),Результирующая сила Г являетсявекторной суммой сил 1 и Е и направлена под углом Ы к вертикали.Под действием этих сил частица совершает сное движение в направлении действия силы 1. При этом, если уголмежду сечением днища камеры и горизонтальной плоскостью равен Ы, частицы будут двигаться параллельно стенкам желоба и равномерно скапливатьсявблизи дна, дифференцируясь в сечениипотока ио размеру. Определим величинуугла. Сила веса частицы в жидкости Р==пч /К . Тангенс угла Ы равен отношению этих сил: 35=Е/Е. (2)1 одставляя исходные данные, определим угол о 1:ч 2Ы =агсГД(,) (3)КК(1-р /ЫтВ формулу для угла Ы входит величина К - расстояние от оси вращениядо центра дца желоба,Если частица будет расположена ближе к краю днища желоба (камеры), то 45величина ее К будет либо больше, либоменьше К, в зависимости от того, слева или справа от центра дна будет находиться данная конкретная частица+Рз зз фгде р,ррр рз плотность соот-,ветственно исходной пульпы, дополнительной воды, пульпы крупного, среднего И МРЛКОГО ВЫВОД ных классов, к г/м;ск оро с т и вых одных продуктов чч,ч крчицого, среде него и мелкого классов соотнетСТВРЦЦО М/С скорости допол-,нительной водылля управлениякрупным и средцим классами,м/с. предлагаемого к лггиФикатора зто условие выиолцсцТаким образом, такой угол наклона должно иметь днище камер 1 в сечении) относительно горизонтальной плоскости, чтобы иотоь пу:.ьпы в своем движении имел строго определенную и постоянную во времени внутреннюю структуру. 11 остоянство структуры потока и такое распределение в нем классифицируемых частиц по крупности обеспечивают поочередный нывод при работе классификатора через его отводящие патрубки в конце каждой камеры проДуктов любой наперед заданной крупности (гранулометрического класса).Расчет и изготовление классификатора осуществляют следук;шим образом.Вначале определяют корость пульпы в классификаторе (ч), Важно, чтобы эта скорость была постоянной, не снижалась по мере подъема пульпы в камерах классификатора, Зто достигается подбором площадей сечений патрубков, давлений пульпопотока и до-. полнительной воды на входах в классификатор, величиной угла наклона плоскости патрубков дополнительной воды к плоскости днища желоба (камер), Расчет производят общеизвестным способом с использованием (составлением) уравнения материального баланса(7) К =, - 2 Н,(10) К ьн для 1)1)ьн В конечном виде в силу несжимае-. - мости воды и материала классификации уравнение материального баланса прин им ает вид5 Ъч+ъ, ч,+82 ч 2=Б,ч, +ЫР+Ыэчь . (6) Очевидно, что в местах расположения выводных патрубков скорость пульпопотока будет изменяться Для исключеция этого берут Я, =8 ;Ь=Ь, и ч .= ч=ч.0 тсюда с учетом небольшой высоты классификатора (Н=0,5-0,7 м) и при низком сопротивлении его желоба скорости пульпопотока в камерах чч и ч будут равны. Незначительные3расхождения в величинах скоро-.тей (наиболее вероятно, что ч,ччь) ре гулируется (уравнивается) изменени ем соответствующих сечений входных и выходных патрубков, изменением скоростей (давлений) дополнительной воды и изменением угла ( р) между плоскостяму днища и подводящего пат рубка.Затем определяют размеры классификатора: радиус корпуса (Р), высоту стенок желоба (Ь), ширину его днища (1), количество выводных продуктовых патрубков (и),Из ныражения (3) определяют уголи далее длину желоба (спирапи) 1,=21 К соя (п),35где 3 - угол подъема желоба (спирапи),который определяют из формулы впи=(1 зпЫ+Ьсонс) /2 ь К. (8) Далее определяют конструкционные 40 элементы и их размеры, согласно которым производят изготовление классификатора. Наибольшую сложность в изготовлении классификатора имеет его корпус,45Для изготовления корпуса классификатора вначале вырезают кольцеобразные заготовки двух размеров: первуюдля последующего изготовления стенокжелоба (камер), а вторую - его днища,Радиусы заготовок дпя днища (К,)и стенок (1 ) желоба определяют из2выражений:Р КК =; К (9)соус "ь валс55Внутренние радиусы соответственноравны: Затем кольцо, предназначенное для изготовления стенок желоба, из гнбают и растягивают одновременно с тем, чтобы получилась спираль в виде усеченного конуса с шагом (1 в 1 по(+ансонс) и радиусом К. Эту операцию производят с использованием направляющей в виде цилиндра (шаблон), В случае, если длины окружностей заготовок 2 нК и 2 К окажутся меньше, чем необходимо дпя удовлетворения выражения по формуле (8), вырезают и растягивают несколько колец, которые потом сваривают в единый каркас, Далее спираль, предназначенную для днища желоба, разрезают на участки, равные длине днища камер, и каждую отдельно лриваринают к каркасу, сохраняя щели для крепления патрубков (как показано на фиг, 1), Днище каждой камеры приваривают к каркасу так, что верхняя часть большого радиуса днища приваривается к внешнему радиусу каркаса, а нижняя часть меньшего радиуса днища - к се-. редине нижераспопожеццой стенки спирали, При этом получается, что левая часть этой спирали (ч) образует верхнюю стенку желоба и вместе с днищем корпус классификатора, а пряная часть спирали 5 образует внутреннюю стенку желоба. Угловые части стецок и дна желоба ппакируют материалом с более низким коэффициентом трения, например, методом напыления.Известными способами нваривают (крепят) нсе входные и выводные патрубки, дно и крышку корпуса.Конкретная конструкция классификатора имела следующие размеры и параметры режимов: ч=5 м/с; К=0,7 м;=82; 1=20 см; Ь=Й см; две камеры, 11 лощадь сечения патрубка дпя подачи исходной пульпы - 160 см 2; площади сечений ныводцых патрубков крупного, среднего и мелкого классов соответственно 80 см 80 см и 160 см . Площади сечений патрубкон дополнительной воды - 60 см; угол наклона первого из них ( р,) изменялся в пределе 35 - Ь.; , второго ( р ) - 20-30 . Производительность классификации по твердому составила 60 т/ч при плотности пульпы до 1,15 т/м. Формула изобретения 1. Камерный классификатор, нключающий корпус в виде набора распопо