Пресс-классификатор

Использование: Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к оборудованию для разделения минералов на фракции и может быть использована при обогащении твердых полезных ископаемых, в производстве нерудных стройматериалов, металлургической и других отраслях промышленности. Сущность полезной модели: Устройство для классификации тонкоизмельченных минералов на фракции, содержит рабочий орган в виде перфорированного вращающегося барабана, установленного на приводных катках и вращающегося шнека, размещенного внутри барабана, с индивидуальным приводом, загрузочный лоток и разгрузочное устройство, при этом диаметр шнека составляет 0,5-0,7 диаметра барабана, направление вращения шнека противоположно вращению барабана, скорость шнека превышает скорость барабана, при этом шнек установлен со смещением вниз по вертикальной и дополнительным по горизонтальной осям так, чтобы минимальный зазор был сдвинут в сторону вращения шнека, кроме того шнек размещен таким образом, чтобы зазор в зоне максимального приближения шнека к внутренней поверхности перфорированного барабана был равен гарантированному зазору, обеспечивающему несоприкосаемость шнека с внутренней поверхностью перфорированного барабана, а шаг и глубина навивки шнека были равны размеру перфорации. Кроме того, шнек может быть выполнен с направлением навивки, совпадающей с направлением движения материала от загрузочного лотка к разгрузочному устройству, ширина навивки шнека равна расстоянию между перфорациями барабана, а глубина навивки шнека размеру перфорации. Помимо этого шнек может быть выполнен в виде скрученного круглого стержня с чередующимися впадинами и выступами, при этом шаг между витками совпадает с шагом между отверстиями перфорации. Так же разгрузочное окно загрузочного лотка пресс-классификатора расположено ниже верхней части образующей шнека, при этом его вертикальная ось смещена от вертикальной оси устройства в сторону, противоположную горизонтальному смещению шнека. Данный классификатор позволяет классифицировать материалы с разными физико-механическими свойствами как обычным гравитационным путем, так и с помощью эффекта принудительного проталкивания зерен через отверстия перфорации с помощью рабочего органа в виде шнека. Пресс-классификатор позволяет повысить производительность в 1,4-1,6 раз и эффективность рассева на 25-30%.

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к оборудованию для разделения минералов на фракции.

Известна конструкция грохота, используемого для разделения минералов на фракции [1].

Недостатком данного грохота является то, что разделение происходит благодаря собственному весу материала и вибрационному воздействию со стороны ситовой поверхности. В этом случае при малых размерах зерна эффективность просеивания существенно снижается из за малой массы классифицируемых зерен и залипания отверстий в сите.

Наиболее близким техническим решением является грохот барабанного типа, используемый в коммунальном хозяйстве для разрушения и классификации бытовых отходов, включающий рабочий орган в виде перфорированного вращающегося барабана, установленного на опорных катках и вращающегося шнека, размещенного внутри барабана, с индивидуальным приводом, снабженный загрузочным лотком и разгрузочным устройством [2].

Недостатком данного технического решения является невозможность разделения тонкодисперсных материалов на фракции в виду трудности просеивания и забивания отверстий (перфораций) в барабане, а так же малой эффективности рассева, характерной для барабанного грохота.

Задачей полезной модели является повышение производительности и эффективности процесса классификации за счет как свободного грохочения, так и принудительного продавливания материалов через отверстия в сите (пресс-класификация).

Это достигается тем, что устройство для классификации тонкоизмельченных минералов на фракции, включающее рабочий орган в виде перфорированного вращающегося барабана, установленного на приводных катках и вращающегося шнека, размещенного внутри барабана, с индивидуальным приводом, загрузочный лоток и разгрузочное устройство, при этом диаметр шнека составляет 0,5-0,7 диаметра барабана, направление вращения шнека противоположно вращению барабана, скорость шнека превышает скорость барабана, при этом шнек установлен со смещением вниз по вертикальной и дополнительным по горизонтальной осям так, чтобы минимальный зазор был сдвинут в сторону вращения шнека, кроме того шнек размещен таким образом, чтобы зазор в зоне максимального приближения шнека к внутренней поверхности перфорированного барабана был равен гарантированному зазору, обеспечивающему несоприкосаемость шнека с внутренней поверхностью перфорированного барабана, а шаг и глубина навивки шнека были равны размеру перфорации. Кроме того, шнек может быть выполнен с направлением навивки, совпадающей с направлением движения материала от загрузочного лотка к разгрузочному устройству, ширина навивки шнека равна расстоянию между перфорациями барабана, а глубина навивки шнека размеру перфорации. Помимо этого шнек может быть выполнен в виде скрученного круглого стержня с чередующимися впадинами и выступами, при этом шаг между витками совпадает с шагом между отверстиями перфорации. Так же разгрузочное окно загрузочного лотка пресс-классификатора расположено ниже верхней части образующей шнека, при этом его вертикальная ось смещена от вертикальной оси устройства в сторону, противоположную горизонтальному смещению шнека.

На фиг.1 изображена конструктивная схема пресс-классификатора, общий вид. На фиг.2 изображен разрез А-А, выполненный на фиг.1. Пресс-классификатор содержит загрузочный лоток 1 и разгрузочное устройство 2, вращающийся перфорированный барабан 3 с отверстиями (перфорациями) 4, опирающийся на приводные ролики 5. Внутри перфорированного барабана 3 размещен рабочий элемент в виде шнека 6 с индивидуальным приводом 7, при этом шнек 6 установлен со смещением вниз по вертикальной и дополнительным по горизонтальной оси так, чтобы минимальный зазор был сдвинут в сторону вращения шнека 6, кроме того шнек 6 размещен таким образом, чтобы зазор в зоне максимального приближения шнека 6 к внутренней поверхности перфорированного барабана 3 был равен гарантированному зазору, обеспечивающему несоприкосаемость шнека 6 с внутренней поверхностью перфорированного барабана 3, а шаг p и глубина навивки h шнека 6 были равны размеру перфорации. Диаметр шнека d составлет 0,5-0,7 диаметра перфорированного барабана D, а его вращение противоположно и превышает угловую скорость вращения перфорированного барабана. Такое выполнение обусловлено тем, что графический анализ и экспериментальные данные исследования соотношений диаметра шнека к диаметру перфорированного барабана показывает, что при превышении диаметра шнека больше 0,7 диаметра перфорированного барабана значительно уменьшается зона загрузки, а при размере диаметра шнека меньше 0,5 диаметра перфорированного барабана уменьшается зона разделения (классификации), что в обоих случаях приводит к уменьшению эффективности.

Кроме того, шнек может быть выполнен с направлением навивки, совпадающей с направлением движения материала от загрузочного лотка к разгрузочному устройству, ширина навивки шнека b равна расстоянию между перфорациями барабана l, а глубина навивки шнека h размеру перфорации r. Необходимость выполнения шнека с навивкой в сторону разгрузочного устройства обуславливается необходимостью перемещения материала по устройству от загрузочного лотка к разгрузочному устройству. Что касается параметров b, h, t, то заданные их значения необходимы для лучшего затягивания материала в зону разделения зерен и более эффективной классификации.

Помимо этого шнек может быть выполнен в виде скрученного круглого стержня с чередующимися впадинами и выступами, при этом шаг между витками p совпадает с расстоянием l между отверстиями перфорации.

На фиг.3, 4, 5 изображены различные варианты выполнения шнека. Выполнение шнека, показанное на фиг.3, предполагает просеивание легко агрегатируемых разноразмерных зерен. Выполнение шнека, показанное на фиг.4, предназначено для просеивания зернового материала с преобладанием в гранулометрическом составе граничных зерен. Выполнение шнека, показанное на фиг.5, позволяет увеличить вероятность проталкивания зерен легкосыпучих материалов.

Разгрузочное окно загрузочного лотка пресс-классификатора расположено ниже верхней части образующей шнека, при этом его вертикальная ось смещена от вертикальной оси устройства в сторону, противоположную горизонтальному смещению вала. Такое выполнение необходимо для обеспечения направленного движения материала в зону загрузки.

Пресс-классификатор работает следующим образом.

Материал, подлежащий классификации, через загрузочный лоток 1 попадает в зону загрузки, расположенную между внутренней поверхностью перфорированного барабана 3 и шнеком 6, как показано на фиг.2. В этой зоне происходит его гравитационная классификация через отверстия 4. Не прошедший гравитационную классификацию материал попадает в зону максимального приближения (зона разделения) шнека 6 к внутренней поверхности перфорированного барабана 3, где принудительно просеивается (продавливается) шнеком 6 в отверстия 4. Просеянный материал ссыпается в разгрузочное устройство 2.

В зависимости от свойств исходного материала устанавливается один из шнеков, показанных на фиг.3, 4, 5.

Такое выполнение устройства позволяет повысить эффективность классификации, а эффект принудительного проталкивания зерен позволяет значительно повысить производительность.

Источники информации

1. Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. Учеб. для строительных вузов и факультетов. М., «Высш. школа». 1971, рис.114, с.188.

2. Патент РФ 2198746, 12.02.2001 публикация 20.02.2003

1. Устройство для классификации тонкоизмельченных минералов на фракции, включающее рабочий орган в виде перфорированного вращающегося барабана, установленного на приводных катках, и вращающегося шнека, размещенного внутри барабана и выполненного в виде шнека с индивидуальным приводом, загрузочный лоток и разгрузочное устройство, отличающееся тем, что диаметр шнека составляет 0,5-0,7 диаметра барабана, направление вращения шнека противоположно вращению барабана, скорость шнека превышает скорость барабана, при этом шнек установлен со смещением вниз по вертикальной и, дополнительным, по горизонтальной осям так, чтобы минимальный зазор был сдвинут в сторону вращения шнека, кроме того, шнек размещен таким образом, чтобы зазор в зоне максимального приближения шнека к внутренней поверхности перфорированного барабана был равен гарантированному зазору, обеспечивающему несоприкосаемость шнека с внутренней поверхностью перфорированного барабана, а шаг и глубина навивки шнека были равны размеру перфорации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шнек выполнен с направлением навивки, совпадающим с направлением движения материала от загрузочного к разгрузочному устройству, ширина навивки шнека равна расстоянию между перфорациями барабана, а глубина навивки шнека - размеру перфорации.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шнек выполнен в виде скрученного круглого стержня с чередующимися впадинами и выступами, при этом шаг между витками совпадает с расстоянием между отверстиями перфорации.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что разгрузочное окно загрузочного лотка расположено ниже верхней части образующей шнека, при этом его вертикальная ось смещена от вертикальной оси устройства в сторону, противоположную горизонтальному смещению шнека.