Результат интеллектуальной деятельности: ОТСАДОЧНАЯ МАШИНА С ПОДВИЖНЫМИ БОРТАМИ

Изобретение относится к переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при обогащении угля и руд черных и цветных металлов.

Отсадочные машины имеют высокую производительность и эффективность обогащения, легко автоматизируются и имеют широкую шкалу крупности обогащаемых материалов от 0,5 до 120 мм. Вследствие указанных достоинств отсадочные машины находят широкое применение в обогатительных процессах, так при обогащении угля отсадкой обогащается более 50% всего объема углей [1].

Сущность процесса отсадки заключается в разделении исходного материала по плотностям в вертикальных знакопеременных потоках жидкости. В период восходящего потока жидкости исходная масса (постель) приводится в разрыхленное состояние, т.е. частицы твердого материала потоками воды поднимаются и определенное время находятся во взвешенном состоянии, при этом расстояние между ними значительно увеличивается. Именно в периоды многократных разрыхлений и происходит разделение материала по плотностям, т.е. в верхних слоях постели сосредотачиваются легкие фракции, а в нижних - тяжелые.

Следовательно, процесс разрыхления является основным условием работы отсадочных машин. При этом многочисленными экспериментальными данными установлено, что процесс разрыхления должен производиться без турбулентности жидкости плавными восходящими потоками.

В продольном направлении, по движению жидкости и обогащаемого материала, отсадочная машина разделена на два отделения: породнее и промпродуктовое. В породном отделении на отсадочном решете происходит разделение на два слоя: вверху находятся легкие и промпродуктовые частицы, а внизу тяжелые, которые выгружаются из машины ковшовыми обезвоживающими элеваторами. В промпродуктовом отделении на отсадочном решете происходит разделение также на два слоя, но здесь вверху находятся легкие фракции (концентрат), а снизу - промпродукт. Легкие фракции выгружаются из машины потоком жидкости, а промпродукт выгружается обезвоживающими ковшовыми элеваторами.

Отсадочное решето закреплено в верхней части корпуса отсадочной машины на высоте от верхнего края бортов 700-800 мм, т.е. постель в надрешетном пространстве ограничена боковыми бортами, а в разгрузке - сливным порогом.

На ЦОФ «Шолоховская» произведен отбор проб концентрата по всей ширине сливного порога. В результате опробования установлено, что в центре сливного порога зольность концентрата ниже на 0,2-0,4% по сравнению с концентратом, отобранным непосредственно у бортов отсадочной машины. Это указывает на то, что у бортов машины разрыхление постели происходит менее эффективно, чем в центре решета. Причиной этого является соприкосновение материала с бортами при восходящих и нисходящих потоках жидкости, вследствие чего возникает дополнительное сопротивление разделительным процессам. В целях предотвращения этого была изготовлена и испытана лабораторная отсадочная машина с расширяющимися бортами. Но ожидаемого эффекта улучшения разделительных процессов не получено, вследствие того что при восходящем потоке жидкости разрыхление постели действительно увеличивается, так как постель, отрываясь от решета и двигаясь вверх, поступает в большой объем за счет расширения бортов. Но при нисходящем потоке пограничный материал с бортами оседает на их поверхности, и этим самым создается дополнительное сопротивление разделительным процессам значительно большее, чем при вертикальном положении бортов [2]. Отсадочная машина с расширяющимися бортами принята за прототип данного изобретения.

Из изложенного следует, что для увеличения разрыхления постели непосредственно у бортов отсадочной машины необходимо увеличение объема машины, в котором находится постель при восходящих потоках жидкости, и уменьшение его при нисходящих потоках воды.

Этого можно достичь только в том случае, если борта отсадочной машины в промпродуктовом отделении будут попеременно расширяться наружу в период восходящего потока и сужаться вовнутрь в период нисходящего потока.

Целью настоящего изобретения является разработка такой конструкции отсадочной машины, в которой происходит эффективное разрыхление постели по всей площади решета, включая пограничные с бортами зоны, что в конечном итоге позволит снизить общую зольность концентрата на 0,2-0,3%.

Поставленная цель достигается тем, что в промпродуктовом отделении борта отсадочной машины закреплены герметичными шарнирами и приводятся в знакопеременные колебательные движения эксцентриковым приводом синхронно с восходящими и нисходящими потоками жидкости.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1 и фиг.2).

На фиг.1 изображена схема отсадочной машины с подвижными бортами при виде сверху, а на фиг.2 представлен разрез машины по оси А-А.

Предлагаемая отсадочная машина состоит из породного и промпродуктового отделений, загрузочного устройства, разгрузочного устройства с авторегуляторами, корпуса, отсадочного решета, пульсаторов и обезвоживающих элеваторов.

Над центром решета 10 в продольном направлении промпродуктового отделения установлена рама 8. На ней снизу на шарнирах закреплен вал 5, серьга 4. Оба конца серьги шарнирно соединены через металлические тяги 2 с бортами 1 отсадочной машины. Борта отсадочной машины нижними частями закреплены герметичными шарнирами 9. В качестве герметичных шарниров является конвейерная лента, закрепленная к бортам и корпусу машины с помощью болтов 13.

Знакопеременные колебания верхней части бортов производятся эксцентриковым приводом, состоящим из диска 7, редуктора 11 и электродвигателя 12. Эксцентриковый привод 7 соединен тягой 6 с бортом отсадочной машины через шарнир 3. При вращении эксцентрикового привода тяга 6 оказывает давление на борт машины, который соединен с тягой 2 и серьгой 4. При толкании тягой 6 борт машины своей верхней частью продвинется вовнутрь машины. При этом своим движением от себя он повернет серьгу, а она своим другим концом через тягу 2 притянет другой борт машины также вовнутрь.

Когда эксцентриковый привод начнет двигать борт машины во внешнюю сторону, противоположный конец серьги отодвинет другой борт машины также во внешнюю сторону.

Таким образом, от одного эксцентрикового привода оба борта отсадочной машины двигаются синхронно то во внешнюю, то во внутреннюю стороны. При этом двигатель эксцентрикового привода должен быть сблокирован с пульсаторами, обеспечивающими и восходящие, и нисходящие потоки воды. При восходящем потоке жидкости борта машины должны двигаться во внешние стороны, а при нисходящем потоке - вовнутрь машины.

Знакопеременные движения бортов создают в надрешетном пространстве отсадочной машины попеременное изменение объемов, обеспечивающих благоприятную среду для разделительных процессов.

При восходящем потоке жидкости за счет расширения бортов объем надрешетного пространства увеличится, и этим обеспечивается эффективное увеличение разрыхления постели. При нисходящем потоке жидкости борта машины своими движениями вовнутрь отодвинут пограничный слой материала в направлении центра решета и этим самым снизят сопротивление контакта материала с бортами. Кроме того, при движении бортов вовнутрь машины тяжелые частицы материала получат дополнительный толчок к их начальной скорости осаждения.

Таким образом, предлагаемая конструкция отсадочной машины с подвижными бортами при своей модернизации не потребует больших финансовых затрат, так как в качестве герметичного шарнира бортов используются полосы конвейерной ленты, а в качестве привода может быть использован любой привод качающихся питателей.

Данные затраты быстро окупятся, так как снижение зольности концентрата даже на 0,1% позволит увеличить его коммерческую цену и обеспечит высокий годовой экономический эффект.

Литература

1. Техника и технология обогащения углей. Справочное руководство под ред. В.А.Чантурия и А.Р.Молявко. М.: Наука, 1995 г.

2. Самылин Н.А., Золотко А.А., Починок В.В. Отсадка. М.: Недра, 1976.