Результат интеллектуальной деятельности: ВИБРАЦИОННЫЙ ГРОХОТ ДЛЯ РАССЕВА МАТЕРИАЛА ПОРИСТОЙ НЕОДНОРОДНОЙ ФОРМЫ

Изобретение относится к грохотам, применяемым для рассева материалов, а именно для рассева измельченного материала пористой неоднородной формы, например титановой или циркониевой губки.

Известно устройство для разделения на фракции измельченного материала пористой формы, например титановой губки (кн. Металлургия титана. - Мальшин В.М., Завадовская В.Н., Пампушко Н.А. - Учебник для техникумов. - М.: Металлургия, 1991, стр.180-186), включающее барабанные либо вибрационные грохоты для сортировки по фракциям титановой губки. Барабанный грохот включает корпус, в котором размещена колосниковая решетка. При вращении корпуса куски материала - титановой губки попадают на колосниковую решетку, и происходит рассев материала по фракциям.

Недостатком данного устройства является то, что титановая или циркониевая губка представляет собой пористый материал. При измельчении (дроблении) блока губчатого титана получают куски неоднородной формы, а при последующем рассеве на грохотах куски измельченной титановой губки застревают в колосниковых решетках грохота, что приводит к частым его поломкам, простоям и соответственно к снижению производительности работы устройства. Кроме того, барабанный грохот работает с большим шумом и с низкой производительностью из-за того, что материал неоднородной поверхности рассеиваемого материала не проходит через отверстия колосниковой решетки грохота и застревает в ней.

В промышленной технике известны различные виды вибрационных грохотов для рассева измельченных материалов пористой неоднородной формы (кн. Основы металлургии, т.7. - Технологическое оборудование предприятий цветной металлургии. - под ред. И.А.Стригина и др. - М.: Металлургия, 1975, стр.193-210). Вибрационный грохот выполнен горизонтальным и совершает направленные под углом к плоскости сетки прямолинейные колебания. Грохот состоит из горизонтального короба, несущего одну или две сетки и установленного на пружинах. На коробе под углом 35-55° помещен вибратор, состоящий из двух пар одинаковых дебалансов, вращающихся на параллельных валах в противоположные стороны. Синхронность вращения обеспечивается зубчатой передачей. Материал двигается вдоль сетки со встряхиванием и подбрасыванием. Возможно применять вибрационные грохоты с различной поверхностью грохочения, например тканевые или плетеные сетки, с листовым решетом и круглыми отверстиями, штампованными листовыми решетами, с клинообразными расходящимися колосниками.

Недостатками всех видов грохотов являются сложность конструкции колосниковой решетки за счет большого веса колосников и низкая производительность из-за забивания отверстий грохота материалом пористой и неоднородной формы.

Известен грохот для рассева горячего агломерата (Патент РФ №2245745, опубл. 01.06.2004), по количеству общих признаков принятый за ближайший аналог-прототип и включающий корпус, на поперечных балках которого закреплены опорные элементы колосниковых плит, при этом колосниковые плиты изготовлены из листового материала прямоугольной формы с тремя рядами отверстий под крепежные элементы, расположенные симметрично относительно главных осей плит, при этом плиты снабжены сквозными пазами (прорезями), выполненными с уширением боковых стенок, угол наклона которых равен 1,5-5°. Прорези (пазы) колосниковых плит выполнены на всю толщину листа с уширением боковых стенок для лучшей выгрузки отсортированного материала с колосниковой решетки. Плиты закреплены на опорных элементах одна по отношению к другой внахлест через одну поперечную балку и дополнительно закреплены посередине к опорам крепежными элементами. Это позволяет упростить конструкцию колосниковых плит, снизить трудозатраты на их изготовление и ремонты грохотов, что приводит к увеличению срока службы при спекании на агломерационных машинах большой производительности.

Недостатками такой конструкции грохота являются сложность изготовления колосниковых плит и низкая производительность из-за забивания прорезей колосниковых плит материалом пористой формы. Закрепление плит на опорных элементах внахлест через одну поперечную балку и дополнительное закрепление посередине к опорам крепежными элементами нарушает непрерывное движение материала по плитам, что затрудняет рассев материала пористой и неравномерной формы на фракции, увеличивает потери материала с плит. Куски из материала пористой формы имеют неоднородную поверхность и легкий вес и за счет этого материал застревает в прорезях грохота,

Технический результат направлен на устранение недостатков прототипа и заключается в повышении производительности вибрационного грохота за счет снижения простоев грохота и в улучшении условий рассева пористого материала на фракции при движении материала.

Технический результат достигается тем, что предложен вибрационный грохот для рассева материала пористой неоднородной формы, включающий корпус, вибровозбудитель, колосниковые плиты, выполненные в виде нескольких металлических листов прямоугольной формы, жестко соединенных между собой и образующих ленту со сквозными прорезями, новым является то, что он снабжен загрузочным устройством с колосниковой решеткой, размещенным на ленте в начале движения материала, и рамой, размещенной под лентой и соединенной с корпусом с помощью амортизаторов, при этом металлические листы колосниковых плит размещены под корпусом и жестко прикреплены к нему, выполнены толщиной 2-5 мм и соединены между собой встык с возможностью соединения прорезей по ходу движения материала и с расхождением боковых стенок прорезей от начала движения материала вдоль всей длины ленты для получения фракций разной крупности, при этом корпус выполнен в виде двух швеллеров, соединенных стяжками с двух сторон, и амортизаторов, установленных на наружных боковых поверхностях. Кроме того, рама выполнена в виде швеллеров, внутри которых размещены бункеры.

Кроме того, рама установлена на опоры с виброизоляторами. Кроме того, рама выполнена подвижной по горизонтали и вертикали,

Кроме того, амплитуда колебания рамы равна 1-3 мм. Кроме того, корпус снабжен крышкой. Кроме того, амплитуда колебания корпуса равна 5-8 мм. Кроме того, корпус соединен с вибровозбудителем. Кроме того, отношение веса корпуса к весу рамы равно 1:(2,5-4).

Новая совокупность конструктивных элементов вибрационного грохота для рассева материала пористой неоднородной формы в виде корпуса и подвижной рамы, размещенной под лентой из металлических листов с прорезями, позволяет увеличить амплитуду колебания ленты, что приведет к повышению производительности вибрационного грохота и уменьшению забивания кусков материала пористой формы в прорезях ленты. Это позволит значительно уменьшить простои грохота и тем самым повысить его производительность.

Применение металлических листов, соединенных между собой встык с возможностью соединения прорезей по ходу движения материала и с образованием ленты, позволяет уменьшить задержку измельченного материала на ленте и тем самым улучшить рассев материала пористой неоднородной формы на фракции и повысить производительность грохота.

Выполнение металлических листов на ленте с прорезями, размещенными вдоль движения материала на всю длину ленты и выполненными с расхождением боковых стенок прорезей от начала движения материала вдоль всей длины ленты для получения фракций разной крупности, позволяет улучшить рассев пористого материала на фракции и повысить производительность грохота.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил источник, характеризующийся признаками, тождественными (идентичными) всем существенным признакам изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил установить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве вибрационном грохоте для рассева материала пористой неоднородной формы, изложенных в пунктах формулы изобретения.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Заявленные признаки являются новыми и не вытекают явным образом для специалиста, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований для достижения технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень».

На фиг.1 показан общий вид вибрационного грохота для рассева материала пористой неоднородной формы, на фиг.2 - разрез А-А - вид сбоку, на фиг.3 - вид сверху колосниковых плит, выполненных в виде металлических листов с прорезями и соединенных встык с образованием ленты.

Вибрационный грохот состоит из корпуса 1, выполненного из двух швеллеров 2, соединенных стяжками 3, на боковой поверхности швеллеров установлены амортизаторы 4, соединенные с рамой 5, из колосниковых плит, выполненных в виде нескольких жестко соединенных между собой металлических листов 6, соединенных между собой встык 7 с возможностью совпадения прорезей 8 по ходу движения материала с образованием ленты 9 и с расхождением боковых стенок для получения фракций разной крупности от начала движения материала вдоль всей длины ленты. Рама 5 установлена на опоры 10 с виброизоляторами 11. Рама выполнена в виде швеллеров 12, внутри рамы размещены бункеры 13 для сбора материала пористой неоднородной формы, рассеянного на фракции. Вибровозбудитель 14 установлен на опоры 15 и соединен с корпусом. Корпус снабжен крышкой 16. В начале ленты установлено загрузочное устройство 17 (контейнер, бункер) с колосниковой решеткой 18.

Примеры осуществления работы вибрационного грохота.

Пример 1

Материал пористой неоднородной формы (чешуйчатой, иглообразной, округлой), например титановой губки, получают из блока, который сначала измельчают на куски размером менее 150 мм с температурой до 100°С на прессах, затем дробят на измельчителях с получением кусков менее 75 мм. Полученную измельченную титановую губку направляют на вибрационный грохот на разделение на фракции с получением товарных партий заданного фракционного состава. Производительность грохота 6 т/ч, длина ленты 9 для транспортирования материала 404 мм, габаритные размеры грохота: ширина корпуса 1 320 мм, высота 200 мм, отношение массы корпуса к массе рамы 5 равно 1:3, высота над уровнем пола не более 2 м. Для возбуждения колебательного движения применяют вибровозбудитель 14 с эксцентриковым валом и упругим шатуном с двигателем 1500 об/мин, который установлен на раме 5 посредством плит из двух стоек 15. Шатуны соединены с корпусом 1 с помощью резиново-металлических шарниров. Вал вибровозбудителя 14 получает вращение от двигателя через клиноременную передачу. Рама 5 служит противовесом корпусу 1 в двухмассной колебательной системе грохота. Для перераспределения амплитуд в пользу корпуса 1 и уменьшения динамических нагрузок на основание, рама 5 сделана тяжелой и выполнена из сварных швеллеров 12 и уголков, утяжелена грузами. Внутри ее установлены бункеры 13 для сбора рассеиваемого материала по фракциям. Рама установлена на опоры 10 с виброизоляторами 11. В процессе работы корпусу 1 и раме 5 эксцентриковым возбудителем сообщают направленные колебания в противофазе под углом 45° к горизонту с заданной частотой и амплитудой, так амплитуда колебания корпуса 6 мм, амплитуда рамы 2 мм. Несколько металлических листов 6 (например, в количестве 3 штук) толщиной 5 мм при соотношении длины листа к его ширине, равном 1:3,0, соединены между собой встык 7 с возможностью соединения прорезей 8 по ходу движения материала с образованием ленты 9, и жестко присоединены к швеллерам 2, например, с помощью болтов. Прорези 8 листов 6 выполнены по всей длине ленты 9 с расхождением боковых стенок прорезей 8 от начала движения материала вдоль всей ее длины для получения фракций разной крупности. Это обеспечивает поступательное движение материала по ленте 9, на которой происходит рассев материала на фракции. Рассев производят по фракциям размером частиц от 0 до 12 мм в количестве 0,72 т/ч, от 12 до 25 мм в количестве 1,08 т/ч, от 12 до 70 мм в количестве 0,48 т/ч и фракция более 70 мм в количестве 0,48 т/ч. Фракции с размером частиц более 70 мм направляют снова на измельчение. Титановую губку указанной фракции через загрузочное устройство 17 и колосниковую решетку 18 подают на металлическую ленту 6, установленную на раму 5. Для перемещения пористого материала - титановой губки по ленте 9 и равномерного распределения по всей поверхности рама 5 выполнена подвижной по горизонтали и по вертикали, и ей придают вибрацию с амплитудой 2 мм. Для уменьшения высыпания материала - титановой губки на корпусе размещена крышка 16.

Пример 2

Для получения материала пористой неоднородной формы (чешуйчатой, иглообразной, округлой), например циркониевой губки, получаемой в виде блока, сначала измельчают его на куски размером менее 150 мм с температурой до 100°С на прессах, затем дробят на измельчителях с получением кусков менее 75 мм. Измельченную циркониевую губку направляют на вибрационный грохот с разделением товарных партий заданного фракционного состава. Производительность грохота 6 т/ч, длина конвейера 9 для транспортирования материала 404 мм, габаритные размеры грохота: ширина корпуса 1 320 мм, высота 200 мм, отношение массы корпуса к массе рамы 5 равно 1:3, высота над уровнем пола не более 2 м. Для возбуждения колебательного движения применяют вибровозбудитель 14 с эксцентриковым валом и упругим шатуном с двигателем 1500 об/мин, который установлен на раме 5 посредством плит из двух стоек 15. Шатуны соединены с корпусом 1 с помощью резиново-металлических шарниров. Вал вибровозбудителя 14 получает вращение от двигателя через клиноременную передачу. Рама 5 служит противовесом корпусу 1 в двухмассной колебательной системе грохота. Для перераспределения амплитуд в пользу корпуса 1 и уменьшения динамических нагрузок на основание рама 5 сделана тяжелой и выполнена из сварных швеллеров 12 и уголков, утяжелена грузами, внутри нее установлены бункеры 13 для сбора рассеиваемого материала по фракциям и установлена на опоры 10 с виброизоляторами 11. В процессе работы корпусу 1 и раме 5 эксцентриковым возбудителем сообщают направленные колебания в противофазе под углом 45° к горизонту с заданной частотой и амплитудой, так амплитуда колебания корпуса амплитуда колебания 6 мм, амплитуда рамы 2 мм. Несколько металлических лент 6 (например, в количестве 3) толщиной 2-5 мм при соотношении длины листа к его ширине, равном 1:3,0, соединены между собой встык 7 с возможностью соединения прорезей 8 по ходу движения материала с образованием конвейерной ленты 9 и жестко присоединены к швеллерам 2, например, с помощью болтов. Прорези 8 листов 6 выполнены по всей длине конвейерной ленты с расхождением боковых стенок прорезей от начала движения материала вдоль всей длины ленты 9 для получения фракций разной крупности. Это обеспечивает поступательное движение материала по ленте 9, на которой происходит рассев материала на фракции. Рассев производят по фракциям с размером частиц от 0 до 12 мм в количестве 0,72 т/ч, от 12 до 25 мм в количестве 1,08 т/ч, от 12 до 70 мм в количестве 0,48 т/ч и фракция более 70 мм в количестве 0,48 т/ч. Фракции с размером частиц более 70 мм направляют снова на измельчение. Циркониевую губку указанной фракции через бункер 17 и колосниковую решетку 18 подают на металлическую ленту 9, выполненную из металлических листов 6, соединенных между собой встык 7. Для перемещения пористого материала - циркониевой губки по ленте 9 и равномерного распределения по всей поверхности рама 5 выполнена подвижной по горизонтали и по вертикали, и ей придают вибрацию с амплитудой 2 мм. Для уменьшения высыпания материала на корпусе размещена крышка 16.

Таким образом, предложенная конструкция вибрационного грохота позволяет повысить его производительность за счет снижения простоев грохота, улучшения рассева материала и снижения забивания металлической ленты материалом пористой неоднородной формы.