Результат интеллектуальной деятельности: БЕССИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ПО КРУПНОСТИ УГЛЯ И РУД

Изобретение относится к переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в горнорудной и строительной промышленности, где требуется отделение крупных кусков от мелких в исходном материале.

В настоящее время на перерабатывающих рудных и угольных предприятиях для этой цели применяются грохоты, оборудованные рассеивающими поверхностями в виде колосников или сит.

Но все известные конструкции грохотов, оборудованные рассеивающими поверхностями, имеют существенные недостатки - быстрый износ рассеивающих поверхностей, вследствие абразивности материалов, и частые забивки отверстий трудными зернами и посторонними предметами. Поэтому при эксплуатации указанных грохотов требуются частые остановки для очистки сит, что снижает производительность производства, а частая замена износившихся сит удорожает себестоимость выпускаемой продукции.

Кроме того, используемые в производстве вибрационные и барабанные грохоты имеют сложное устройство, большую массу и высокую цену 3,5 млн рублей за один грохот.

Поэтому для снижения себестоимости выпускаемой продукции и стабильной работы производства необходима разработка конструкций бесситных устройств для классификации исходного материала.

Известна конструкция бесситного грохота (патент РФ №2382684 опубл. 27.02.2010, бюл. №6), представляющего собой короткий широкий ленточный конвейер, установленный под углом наклона к горизонту примерно 45°.

Но он имеет ряд существенных недостатков: быстрый износ резинотканевой ленты, продольных полос, роликопланочной цепи и звездочек ведущего барабана. Но поскольку в основе его работы используется принцип сегрегации, он является прототипом предлагаемого устройства.

Целью настоящего изобретения является разработка простой конструкции бесситного устройства, не требующего расхода электроэнергии и имеющего большой срок работы без существенных текущих и профилактических ремонтов.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что предлагаемое бесситное устройство представляет собой лист трудноизнашиваемого металла, плавно изогнутого в верхней нижней части в противоположные стороны под углом 110°. Средняя часть листа представляет собой прямую поверхность, установленную в пространстве с возможностью изменения угла к горизонту в пределах 30-60°. По всей длине прямой поверхности листа на равном расстоянии друг от друга закреплены металлические полосы прямоугольного сечения 40×60 мм. Этот лист является разделяющей поверхностью для исходного материала по крупности, а металлические полосы необходимы для замедления скорости мелких частиц, содержащихся в исходном материале.

В верхней части листа изгиб необходим для удобства устройства шарнирного подвеса листа в пространстве. В нижней части листа изгиб необходим для создания подобия трамплина, который подбрасывает крупные куски исходного материала вверх для предания им траектории полета перед отгрузкой их в бункер.

Сущность изобретения поясняется чертежом (фиг. 1).

Предлагаемое бесситное устройство для предварительного грохочения угля или руд состоит из металлического листа 1, плавно изогнутого в верхней нижней части под углом 110°, шарнирного узла 2, поперечных полос 3, закрепленных на поверхности листа, опорной рамы 4, двух пружин 5.

Предлагаемое бесситное устройство для предварительного грохочения угля или руд работает следующим образом.

Исходный материал, содержащий крупные и мелкие куски, подается ленточным конвейером 6 непосредственно на поверхность изогнутого листа 1 в центр верхнего изгиба 7. Лист 1 имеет угол наклона к горизонту в пределах 30-65°, который определяется экспериментально в зависимости от свойств материала. На поверхности листа 1 по всей его длине закреплены 5-6 поперечных полос прямоугольного сечения 40×60 мм на равном расстоянии друг от друга. Для эффективной работы устройства (то есть для чистоты отделения мелких частиц от крупных кусков) длина листа должна быть в два раза больше его ширины, что позволяет придать большую скорость крупным кускам и достаточно снизить (затормозить) скорость мелких частиц.

Крупные куски имеют большую массу и, соударяясь с листом 1, в результате силы ответной реакции листа, выталкиваются на поверхность слоя мелких частиц и начинают двигаться вниз с ускорением, не встречая на своем пути значительного сопротивления со стороны мелких частиц, по поверхности которых они движутся вниз. В нижней части листа 1 скорость крупных кусков почти достигает скорости свободного падения, поэтому на нижнем изгибе 8 листа 1 крупные куски за счет набранной кинетической энергии взлетают вверх, как с трамплина, совершают полет по дальней траектории и падают в бункер 9, предназначенный для крупных кусков угля или руд.

Мелкие частицы исходного материала имеют небольшие массы, вследствие этого они, поступая на лист 1, при своих ударах не получают достаточной ответной реакции листа, поэтому остаются на поверхности листа и движутся вниз, испытывая сопротивление трения, из-за чего скорость движения мелких частиц примерно в 3-4 раза меньше скорости крупных кусков. Кроме того, на пути движения мелких частиц по всей длине листа установлены поперечные полосы, тормозящие их движение вниз. Вследствие этого мелкие частицы, подойдя к нижнему изгибу 8 листа 1, имеют скорость движения, примерно в 5-6 раз меньшую, чем скорость крупных кусков.

Поэтому они не отрываются от поверхности листа 1 и падают вниз в бункер 10, предназначенный для мелких частиц. Мелкие частицы и крупные куски отдельно выгружаются из бункеров ленточными конвейерами и поступают на дальнейшую переработку согласно технологии производства.

Регулирование границы разделения исходного материала по крупности производится изменением угла наклона листа 1 двумя пружинами 5, подбором пружин различной длины или с помощью прокладок 11, устанавливаемых в нижний стакан 12. Пружины 5 своим нижним концом выставлены в нижний стакан 12, а верхним концом упираются в верхний стакан 13. Поэтому, если в стаканы установить более длинную пружину или в нижний стакан добавить прокладок, угол наклона листа 1 изменится, а с изменением угла наклона изменится скорость движения материала. Чем больше будет скорость материала, тем меньше и мельче будет материал в бункере 10, предназначенном для мелкого материала, и наоборот.

Пружины 5 выполняют две функции: амортизируют удары крупных кусков по листу 1 и после каждого сильного удара продолжают некоторое время совершать затухающие колебания листа 1, т.е. являются своеобразными вибраторами. Наличие вибраций листа 1 увеличивает производительность и эффективность работы устройства.

Верхняя часть листа 1 закреплена шарнирно на раме 4. Шарнир представляет собой трубу 14, приваренную к листу 1, а в трубе вставлена ось 15, концы которой опираются на раму 4.

Расчетная производительность предлагаемого грохота при ширине листа 1 1600 мм и его длине 3200 мм составляет 1000-1200 т/час.

Согласно калькуляции деталей, из которых состоит предлагаемое устройство, цена его составит около 300 тыс. руб, что примерно в 10 раз дешевле барабанных грохотов типа ГЦ такой же производительности.

Предлагаемое устройство при своей работе не требует расхода никакого вида энергии и имеет низкие эксплуатационные расходы.

Лист 1 испытывает нагрузки при работе грохота примерно в сотню раз меньше, чем нагрузки на футеровочные плиты щековых дробилок. Срок работы футеровочных плит, изготовленных из марганцовистой стали или закаленного чугуна, составляет 6 месяцев [1]. Поэтому если лист 1 изготовить из этих материалов, то срок работы устройства составит 40-50 лет.

Срок работы устройства при толщине листа стали 20 мм из стали марки ст. 3 составит 7-8 лет, так как поверхность его изнашивается незначительно, вследствие того, что лист постоянно защищен от ударов крупных кусков слоем мелких частиц.

Забивки устройства различными посторонними предметами исключены.

Наиболее изнашиваемой деталью устройства является верхняя часть листа 1, поэтому ее следует сделать взаимозаменяемой по мере износа.

Годовой экономический эффект от внедрения одного предлагаемого устройства в производство составит примерно 4,5 млн. руб./год.

Таким образом, поставленная цель изобретения достигнута: предлагаемое устройство имеет высокую производительность, большой срок работы и позволяет без сит разделить исходный материал на два класса крупности. Конструкция предлагаемого устройства очень простая, поэтому его можно изготовить в мехцехе любой обогатительной фабрики.

Литература

1. Перов В.А., Андреев Е.Е., Биленко Л.Ф. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых.- М.: Недра, 1990.