СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЕРНИСТОГО ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА, В ЧАСТНОСТИ АНТРАЦИТОВОЙ КРОШКИ, ДЛЯ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к способу производства зернистого фильтрующего материала, в частности антрацитовой крошки, для механической очистки жидкостей в системах водоподготовки, например в механических и ионитовых фильтрах.

Механические и ионитовые фильтры являются важнейшими аппаратами водоподготовительных установок тепловых электростанций и котельных. Надежная и экономичная работа механических фильтров, а также выдача ими достаточно осветленной воды возможны только при загрузке фильтрующим материалом надлежащего фракционного состава. В настоящее время имеется множество фильтрующих материалов, но наиболее эффективным является дробленый антрацит - антрацитовая крошка [1].

Известен способ производства зернистого фильтрующего материала, включающий дробление, фракционирование, повторное дробление фракции материала, размер частиц которого более требуемого размера [2].

Способ осуществляется следующим образом. Исходный материал подают на дробление в валковую дробилку, вышедший из нее раздробленный материал подают на ситовый грохот, где он фракционируется и разделяется на продукты: готовый продукт - фракционированный материал, состоящий из частиц заданного размера, надрешетный (сходовый) - в котором частицы размером более требуемой фракции, отходы - крупность частиц в котором менее требуемой фракции. Надрешетный (сходовый) продукт, размер частиц которого более требуемой фракции, подается на повторное дробление в валковую дробилку.

Данный способ используют для производства фильтрующих материалов, таких как керамзит, шунгизит и т.п. Применение данного способа для производства антрацитовой крошки имеет следующие недостатки: низкий выход кондиционного материала и большие потери с отходами. Это объясняется применением валковой дробилки, в которой происходит раздавливание зерен антрацита между валками и его переизмельчение. Кроме того, антрацитовая крошка получается слоистого строения. Для загрузки в фильтры систем водоподготовки и водоочистки такая крошка не пригодна, так как она должна иметь кубовидную форму.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению по совокупности признаков, то есть прототипом, является способ получения фильтрующего зернистого материала, в частности антрацитовой крошки, включающий следующие операции: сушку, дробление, фракционирование первой стадии (ступени), дробление надрешетной (сходовой) фракции первой стадии (ступени) фракционирования, фракционирование второй стадии (ступени), дробление надрешетной (сходовой) фракции второй стадии (ступени) фракционирования [3].

Способ осуществляется следующим образом: исходный материал сушат в сушильной камере, далее его подают на дробление в молотковую дробилку горизонтального типа, раздробленный материал подают на фракционирование первой стадии (ступени) на ситах. Материал разделяют на продукты: готовый - фракционированный материал, состоящий из частиц заданного размера, надрешетный (сходовый) - в котором размер частиц более требуемой фракции, отходы - в котором размер частиц менее требуемой фракции. Надрешетный (сходовый) продукт первой стадии (ступени) фракционирования подают на дробление в валковую дробилку, а раздробленный в ней материал подают на фракционирование второй стадии (ступени) на ситах, где происходит его разделение на фракции: надрешетную (сходовую) - в которой размер частиц более требуемой фракции, готовую - в которой частицы заданного размера, отходы - размер частиц в которой менее требуемой фракции. Надрешетный (сходовый) продукт второй стадии (ступени) фракционирования возвращают на додрабливание в валковую дробилку, работающую в замкнутом цикле с ситами фракционирования второй стадии (ступени).

Общими признаками с заявляемым изобретением для данного аналога являются следующие операции: сушка, дробление, стадиальное фракционирование, дробление надрешетной фракции первой стадии фракционирования.

Применение горизонтальной молотковой дробилки способствует увеличению выхода кондиционного материала, но применение валковой дробилки на операциях дробления и додрабливания надрешетной (сходовой) фракции приводит к переизмельчению материала вследствие раздавливания зерен антрацита между валками дробилки и, соответственно, к значительным потерям исходного сырья - антрацита - в отходы.

Задачей, решаемой данным изобретением, является снижение потерь обрабатываемого материала в отходы.

Достигаемый технический результат - повышение выхода кондиционной готовой продукции. Данный технический результат достигается тем, что в заявленном способе в отличии от известного, включающего сушку, дробление, стадиальное фракционирование, дробление надрешетной фракции первой стадии фракционирования, сушку ведут перед фракционированием до влажности не более 2%; дробление надрешетной фракции первой стадии фракционирования ведут в вертикальной молотковой дробилке с однолопастными молотками в количестве не более 12 штук при линейной скорости их движения 18-22 м/с.

Совокупность названных существенных признаков позволяет решить задачу экономного использования природного сырья путем снижения потерь его в отходы, за счет достижения технического результата - повышения выхода готового кондиционного материала. В заявляемом способе, благодаря тому, что сушку материала ведут перед фракционированием до влажности не более 2%, стало возможным дробление надрешетной фракции первой стадии фракционирования осуществлять в вертикальной молотковой дробилке с однолопастными молотками - аппарате ударного действия, при нетрадиционных (низких) для данного аппарата режимах: линейной скорости движения молотков 18-22 м/с и их количестве не более 12 штук. При такой скорости и заявленном количестве молотков не происходит переизмельчение материала, сокращаются потери сырья в отходы.

Способ включает следующие операции: дробление исходного сырья, сушку дробленого материала до влажности не более 2%, стадиальное фракционирование, дробление надрешетной фракции первой стадии фракционирования в вертикальной молотковой дробилке с однолопастными молотками в количестве не более 12 штук и при линейной скорости их движения 18-22 м/с.

Существо способа поясняется чертежом, на котором изображена схема получения антрацитовой крошки.

Способ осуществляется с помощью следующего оборудования: щековая дробилка (1), сушильный барабан (2), двухситовый грохот инерционного действия ГИД (3), вертикальная молотковая дробилка (4), двухситовый грохот инерционного действия (5), односитовый грохот инерционного действия (6).

Пример осуществления способа.

Исходный материал подают на дробление в щековую дробилку (1), из нее раздробленный материал подают в сушильный барабан (2), где материал сушится в циклическом режиме до влажности не более 2%. Далее материал подается для фракционирования первой стадии на двухситовый грохот инерционного действия (3). В зависимости от требований заказчика к фракционному составу антрацитовой крошки размер отверстий сит грохотов на разных стадиях фракционирования может выбираться в диапазоне 6-0,3 мм. В данном примере верхнее сито грохота инерционного действия (3) имеет размер отверстий 6 мм, нижнее сито - 1 мм. Материал разделяется на надрешетную фракцию +6,0 мм и две подрешетные фракции -6,0+1,0 мм и -1,0 мм. Надрешетную фракцию +6,0 мм первой стадии фракционирования подают в вертикальную молотковую дробилку (4) с однолопастными молотками, работающую в замкнутом цикле с грохотом инерционного действия (3). Дробление ведут при линейной скорости движения молотков 20 м/с и их количестве 12 штук. Молотки размещены в три ряда под разбрасывающим диском, по четыре молотка в ряду. Проведенные испытания показали, что благодаря проведению сушки перед фракционированием до влажности не более 2% повышается эффективность грохочения - уменьшается содержание в надрешетной фракции пылевидных и мелких фракций из-за хорошей их просеваемости. Это позволяет исключить подачу в дробилку материала, не нуждающегося в дроблении, тем самым предотвратить его переизмельчение. Также сушка материала перед фракционированием до влажности не более 2% позволяет вести дробление при нетрадиционных (низких) для вертикальной молотковой дробилки режимах - линейной скорости движения молотков 18-22 м/с. Скорость движения молотков более 22 м/с приводит к переизмельчению, а менее 18 м/с - к накоплению материала в зоне разгрузки. Также сушка материала перед фракционированием до влажности не более 2% позволяет использовать заявленное количество однолопастных молотков - 12 штук. Большее количество дробящих элементов - молотков - приводит к переизмельчению материала, а меньшее - к нарушению центровки ротора и снижению надежности работы аппарата. Использование однолопастных молотков позволяет снизить продолжительность нахождения обрабатываемых зерен антрацита в зоне измельчения, способствует своевременному выводу материала из зоны дробления, благодаря чему не происходит переизмельчение материала. Кроме того, использование вертикальной молотковой дробилки с однолопастными молотками за счет ударного воздействия на обрабатываемый материал увеличивает выход зерен кубовидной формы.

Подрешетные продукты первой стадии фракционирования подают на вторую стадию фракционирования, которую осуществляют с помощью установленных как последовательно, так и параллельно грохотов ГИД, оборудованных ситами с отверстиями разного размера.

Фракция 6,0+1,0 мм с грохота ГИД (3) поступает на двухситовый грохот инерционного действия (5), установленный последовательно двухситовому грохоту инерционного действия (3). Размер отверстий сит грохота (5): верхнее сито 3 мм; нижнее сито 1,5 мм. Таким образом, получаются следующие фракции заданных размеров: -6,0+3,0 мм; -3,0+1,5 мм; -1,5+1,0 мм, каждая из которых подается на упаковку.

Для получения фракции -1,0+0,3 мм устанавливают односитовый грохот инерционного действия с размером отверстий сита 0,3 мм. Фракция -1,0 мм поступает с грохота ГИД (3) на односитовый грохот инерционного действия (6). Фракция -0,3 мм идет в отходы, фракция -1,0+0,3 мм - на упаковку.

Таким образом, предлагаемый способ получения зернистого фильтрующего материала, в частности антрацитовой крошки, обеспечивает увеличение выхода кондиционного материала и снижение потерь сырья в отходы.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Руководящие указания по загрузке дробленым антрацитом механических фильтров и поддерживающих слоев ионитовых фильтров.- М.- 1970.- С. 3, 5.

2. Инструкция по применению местных зернистых материалов в водоочистительных фильтрах.- М.: Стройиздат, 1987.- С. 13-14 (аналог).

3. Производство и применение фильтрующих материалов для очистки воды / Справ. пособие.- Л.: Стройиздат, 1985.- С. 25-27 (прототип).