Дезинтегратор минерального сырья
Формула / Реферат
Дезинтегратор минерального сырья, содержащий установленную вертикально рабочую камеру цилиндрической формы, с расположенным в ее нижней части дробящим элементом, выполненным в виде ротора с радиально установленными лопатками, при этом верхняя часть корпуса - крышка - выполнена в виде полого усеченного конуса, внутренние поверхности рабочей камеры и крышки снабжены ребристой футеровкой, ребра которой ориентированы вдоль вертикальной образующей рабочей камеры, а их механическая прочность превышает механическую прочность частичек минерального сырья, включая частички полезных компонентов в нем, при этом в боковой части рабочей камеры выполнено разгрузочное отверстие, снабженное заслонкой, отличающийся тем, что рабочая камера в нижней части соединена с роторным корпусом, выполненным в виде полого цилиндра с примыкающим к нему большим основанием полым конусом - концентратором, к которому тангенциально присоединен воздухоотводный патрубок, при этом внутренняя часть роторного корпуса снабжена вентиляционным кольцом, внутренняя поверхность которого выполнена цилиндрической и примыкает с зазором к лопаткам ротора, а сопряжение между верхней и боковой внутренней частью вентиляционного кольца выполнено в виде угловой проточки с наклонными пазами, угол наклона которых к горизонтальной плоскости составляет 10-60ш, ширина 5-30 мм, глубина 10-50 мм, а в полости конического концентратора по его оси установлен корпус подшипникового узла ротора, который соединен с внутренней образующей концентратора радиальными распорками - завихрителями, плоскость которых ориентирована под углом к горизонтали, при этом через отверстие малого основания концентратора проходит вал, который соединяет с помощью муфты или без нее приводной механизм с ротором, который состоит из посадочной втулки, жестко соединенной с планшайбой, внешняя часть которой размещается под вентиляционным кольцом, лопаток ротора, которые снабжены измельчающими элементами, и опорного кольца.
Текст
010527 Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности сухой сепарации руд черных и цветных металлов, а также сырья с металлическими включениями техногенных месторождений. Устройство может применяться как промежуточное оборудование в обогатительном цикле, обеспечивая возможность разделения исходного сырья на два технологических потока: с повышенным содержанием полезного компонента и с низким содержанием полезного компонента. Кроме того, устройство может применяться для выделения фракций металла при сепарации доменных шлаков, обеспечивая получение металла, пригодного для повторной переработки, а также готового сырья из молотого шлака, пригодного для утилизации в строительной промышленности в качестве наполнителя бетонных смесей. Известно устройство для обогащения сырья с металлическими включениями. Устройство содержит корпус с расположенным внутри него дробящим элементом, а также загрузочное и разгрузочное отверстия (АС СССР 700975, опубл. Бюл.24, 1983 г.). Недостатком известного устройства является низкий уровень извлечения полезного продукта, недостаточное и неуправляемое качество дробления исходного сырья. Устройство не может обогащать крупнокусковое сырье, а также сырье, которое представлено большими металлическими сростками, например, шлаками. Использование металлических шаров приводит к неуправляемому процессу дезинтеграции независимо от продолжительности технологического цикла и физико-механических свойств исходного материала. Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является дезинтегратор минерального сырья, который содержит вертикально установленную рабочую камеру цилиндрической формы с расположенным в ее нижней части дробящим элементом, выполненным в виде ротора с радиально установленными лопатками, при этом верхняя часть корпуса - крышка - выполнена в виде полого усеченного конуса, при этом внутренняя поверхность рабочей камеры и крышки снабжены ребристой футеровкой, ребра которой ориентированы вдоль вертикальной образующей рабочей камеры, а ее механическая прочность превышает механическую прочность частичек минерального сырья, включая частички полезных компонентов в ней, а в боковой части рабочей камеры выполнено разгрузочное отверстие, снабженное заслонкой (Евразийский патент 006010, по заявке 200401024 от 12.09.2004 г.). Недостатком известного устройства является то, что в процессе его работы происходит интенсивный износ ротора частичками, которые расклиниваются в щелевом пространстве между его внешней образующей поверхностью и корпусом. Кроме интенсивного износа ротора происходит его периодическое заклинивание частичками высокой прочности. При полной остановке ротора, частички, которые попали в щелевое пространство, заклинивают его. Это приводит к тому, что при запуске установки необходимы дополнительные работы по освобождению ротора для предупреждения разрушения приводных элементов конструкции: двигателя и передающих устройств. Задачей изобретения является усовершенствование дезинтегратора минерального сырья за счет размещения в верхний надконтурной части ротора вентиляционного кольца, снабженного наклонными пазами, которые обеспечивают формирование потока воздуха, который предупреждает расклинивание частичек сырья между ротором и корпусом. Кроме того, устройство снабжено коническим концентратором и распорками-завихрителями, что обеспечивает регламентированную динамику исходящего потока воздуха, содержащего пылевидные частички, образованные в результате дробления минерального сырья. В сравнении с прототипом заявленный дезинтегратор обеспечивает высокую эффективность дробления минерального сырья. В процессе эксплуатации предупреждается расклинивание минеральными частичками ротора, что повышает производительность установки и снижает непроизводительные простои. В процессе работы устройства обеспечивается эффективное вынесение пылевидных частичек без их накопления в подроторном пространстве. Это позволяет обеспечить эффективное дробление исходного сырья, увеличить отток пылевых частичек, образованных в результате дробления, тем самым улучшить качественные показатели извлечения частичек, содержащих полезный компонент, при минимальной степени их засорения минеральными включениями. Заявленная конструкция позволяет регламентировать и направлять турбулентные потоки воздуха от щелевого пространства между ротором и корпусом, а также предотвратить образование застойных зон в подроторном пространстве, предупреждая скапливание мелкодисперсной высокоабразивной массы. Поставленная задача решается за счет того, что дезинтегратор минерального сырья содержит установленную вертикально рабочую камеру цилиндрической формы, с расположенным в ее нижней части дробящим элементом, выполненным в виде ротора с радиально установленными лопатками, при этом верхняя часть корпуса - крышка - выполнена в виде полого усеченного конуса, внутренняя поверхность рабочей камеры и крышки снабжены ребристой футеровкой, ребра которой ориентированы вдоль вертикальной образующей рабочей камеры, а их механическая прочность превышает механическую прочность частичек минерального сырья, включая частички полезных компонентов в нем, при этом в боковой части рабочей камеры выполнено разгрузочное отверстие, снабженное заслонкой. Согласно изобретению рабочая камера в нижней части соединена с роторным корпусом, выполненным в виде полого цилиндра с примыкающим к нему большим основанием полым конусом - концентратором, к которому тангенциально присоединен воздухоотводный патрубок, при этом внутренняя часть-1 010527 роторного корпуса снабжена вентиляционным кольцом, внутренняя поверхность которого выполнена цилиндрической и примыкает с зазором к лопаткам ротора, а сопряжение между верхней и боковой внутренней частью вентиляционного кольца выполнено в виде угловой проточки с наклонными пазами,угол наклона которых к горизонтальной плоскости составляет 10-60, ширина 5-30 мм, а глубина 10-50 мм, а в полости конического концентратора, по его оси, установлен корпус подшипникового узла ротора,который соединен с внутренней образующей концентратора радиальными распорками - завихрителями,плоскость которых ориентирована под углом к горизонтали, при этом через отверстие малого основания концентратора проходит вал, который соединяет с помощью муфты или без нее приводной механизм с ротором, состоящим из посадочной втулки, жестко соединенной с планшайбой, внешняя часть которой размещается под вентиляционным кольцом, лопаток ротора, которые снабжены измельчающими элементами, и опорного кольца. Заявленное устройство представлено схемами, где на фиг. 1 показана вертикальная проекция устройства; на фиг. 2 - разрез по А-А вертикальной проекции устройства на фиг. 1; на фиг. 3 - вид концентратора без ротора. Устройство для обогащения сырья с металлическими включениями содержит рабочую камеру 1 цилиндрической формы, которая установлена вертикально. Внутри рабочей камеры 1 у донной ее части расположен дробящий элемент, выполненный в виде ротора с радиально установленными лопатками 2. Верхняя часть рабочей камеры 1 - крышка 3 - выполнена в виде полого усеченного конуса. Внутренняя поверхность рабочей камеры 1 и крышки 3 обеспечены ребристой футеровкой 4, ребра которой ориентированы вдоль вертикальной образующей рабочей камеры 1. В боковой части рабочей камеры 1 выполнено разгрузочное отверстие, снабженное заслонкой (на схемах не показано). Рабочая камера 1 в нижней части соединена с роторным корпусом 5, который представляет собой полый цилиндр, к которому примыкает большим основанием полый конус - концентратор 6, к которому тангенциально присоединен воздухоотводящий патрубок 7. В зависимости от способа соединения рабочей камеры 1 с роторным корпусом 5, последний в верхней части цилиндрической части имеет посадочное место и фланец 8 крепления к рабочей камере 1. Внутренняя поверхность роторного корпуса 5 снабжена посадочным местом для коаксиального размещения вентиляционного кольца 9, которое фиксируется с помощью штифтов, шпилек или болтового соединения. Внутренняя поверхность вентиляционного кольца 9, которая примыкает к лопаткам 2 ротора, выполнена цилиндрической, а соединение между верхней и боковой внутренней частью выполнено в виде угловой проточки, в которой сделаны наклонные пазы 10, угол наклона которых к горизонтальной плоскости составляет 10-60, ширина пазов должна составлять 5-30 мм, а глубина - 10-50 мм. Эти параметры обеспечивают минимальное попадание частичек в вентиляционные пазы 10 за счет движения воздуха,что предупреждает заклинивание установки при повторном пуске после полной остановки. По оси конического концентратора 6, в его полости, установлен корпус подшипникового узла 11,который соединен с внутренней образующей концентратора 6 с помощью радиальных распорок - завихрителей 12. Распорки-завихрители 12 имеют эвольвентный изгиб и обеспечивают жесткость конструкции, разрешая ей противостоять боковым и осевым нагрузкам при работе. Подшипниковый узел 11 служит опорой для вала 13, который соединяет с помощью демпфирующей муфты (при необходимости) двигатель с ротором. Ротор является сложной конструкцией, элементы которой жестко соединены между собой соединительными элементами - болтами, шпильками или сваркой. Основными конструктивными элементами ротора является посадочная втулка 14, которая жестко соединена с планшайбой 15, внешняя часть которой размещается под вентиляционным кольцом 9 и лопатками 2 ротора с измельчающими элементами 16. Жесткость конструкции ротора обеспечивается соединениям лопаток 2 и планшайбы 15 с опорным кольцом 17, которое снабжено лопатками 18. Опорное кольцо 17 с указанными элементами скрепляется с помощью соединительных элементов 19. Это позволяет успешно противостоять значительным динамическим нагрузкам и вибрации в процессе работы установки. Образующую верхнего отверстия крышки 3 используют для загрузки сырья через патрубок 20 с помощью питателя (на схемах не показан). Дезинтегратор минерального сырья работает следующим образом. Перед загрузкой ротор приводится во вращательное движение.При вращении ротора воздух внутри рабочей камеры 1 приходит в движение и общий объем внутри рабочей камеры 1 разделяется на два основных потока. Один поток воздуха, проходя вентиляционное кольцо 9, пространство между лопатками 2 ротора,через отверстия в опорном кольце 17 и планшайбы 15, между лопатками 18 опорного кольца 17, входит в столкновение с радиальными распорками-завихрителями 12, которые имеют эвольвентный изгиб, и поступает в конический концентратор 6, откуда выходит через воздухоотводный патрубок 7. Другой поток воздуха из рабочей камеры 1 проходит между лопатками 2 ротора и поступает в ще-2 010527 левое пространство между лопатками 18 опорного кольца 17 и вентиляционным кольцом 9. Двигаясь вверх по цилиндрической поверхности вентиляционного кольца 9, воздух проникает в наклонные пазы 10 и возвращается в рабочую камеру 1, завершая циркуляционный цикл. После того, как ротору будут приданы соответствующие обороты, в отверстие в крышке 3 рабочей камеры 1 по патрубку 20 загружают исходное сырье. Сырье является сыпучей массой из частичек разного гранулометрического состава: от пылевидных до крупнокусковых фракций. Под действием сил гравитации частички сырья поступают на лопатки 2 ротора, которые закреплены с помощью посадочной втулки 14 на валу 13, снабженном подшипниковым узлом 11. При столкновении с лопатками 2 мелкие минеральные частички разрушаются до пылевидного состояния и выносятся вместе с мелкими частичками полезного компонента из дезинтегратора и захватываются первым потоком воздуха в аспирационную установку для очистки воздуха и осаждения пылевидной фракции. При взаимодействии с лопатками 2 минеральные частички средней фракции, частично разрушаясь,соударяются с ребристой футеровкой 4 рабочей камеры 1 и крышки 3. Процесс разрушения минеральных частичек средней фракции до пылевидного состояния происходит по счет их многократного столкновения под действием центробежных сил с лопатками 2 ротора и ребристой футеровкой 4. Пылевидные минеральные частички и мелкие частички полезного компонента выносятся из дезинтегратора через конический концентратор 6, а крупные частички полезного компонента периодически извлекаются через разгрузочное отверстие, выполненное в боковой части рабочей камеры 1 (на схемах на показано). В период измельчения минерального сырья разгрузочное отверстие закрывается заслонкой. При столкновении с лопатками 2 минеральные частицы крупной фракции разрушаются и перекатываются по их ребристой поверхности. При этом созданные частички пылевидной фракции выносятся через конический концентратор 6. Образованные частички средней фракции до измельчения многократно соударяются с лопатками 2 и ребристой футеровкой 4, а частички крупной фракции постепенно разрушаются при перекачивании по ребристой поверхности лопаток 2 и при взаимодействии с их измельчающими элементами 16. Наличие многофракционного состава в исходном сырье предопределяет возможность попадания частичек между лопатками 2 ротора и вентиляционным кольцом 9. Это приводит к заклиниванию ротора в процессе работы или затрудненному запуску установки после ее остановки по технологическим причинам. Конструкцией дезинтегратора предусмотрено предупреждение вероятности заклинивания ротора и уменьшения динамических нагрузок на его элементы и элементы приводной системы: вал 13, подшипниковый узел 11, демпфирующая муфта (при наличии) и двигатель. Для этого сопряжение между верхней и боковой внутренней частью вентиляционного кольца 9 выполнено в виде угловой проточки с наклонными пазами 10, угол наклона которых к горизонтальной плоскости составляет 10-60, ширина 5-30 мм, а глубина 10-50 мм. Кроме того, внешняя часть планшайбы 15 размещается под вентиляционным кольцом 9. Это позволяет обеспечить интенсивную циркуляцию второго потока воздуха в щелевых пространствах между элементами ротора и вентиляционного кольца 9, очищая их от оседающей пыли. Наличие наклонных пазов 10 на поверхности вентиляционного кольца 9 обеспечивает эффективную циркуляцию воздуха и возможность дополнительного разрушения минеральных частичек лопатками 2 ротора при их попадании в пазы 10. Процесс дезинтеграции сырья завершается разрушением минеральных частичек до пылевидного состояния. При этом мелкие частички полезного компонента перемещаются вместе с пылевидной фракцией минерального сырья, а крупные частички полезного компонента периодически извлекаются через разгрузочное отверстие в рабочей камере 1. Ремонт и профилактические работы, которые проводятся при обслуживании дезинтегратора, осуществляются путем разъединения крышки 2 рабочей камеры 1 и роторного корпуса. Это осуществляется благодаря тому, что элементы корпуса дезинтегратора связаны между собой кольцевыми фланцами 8 с соединительными элементами 19. Заявленное изобретение позволяет эффективно выполнять сухую сепарацию руд черных и цветных металлов, а также сырья с металлическими включениями техногенных месторождений. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Дезинтегратор минерального сырья, содержащий установленную вертикально рабочую камеру цилиндрической формы, с расположенным в ее нижней части дробящим элементом, выполненным в виде ротора с радиально установленными лопатками, при этом верхняя часть корпуса - крышка - выполнена в виде полого усеченного конуса, внутренние поверхности рабочей камеры и крышки снабжены ребристой футеровкой, ребра которой ориентированы вдоль вертикальной образующей рабочей камеры, а их механическая прочность превышает механическую прочность частичек минерального сырья, включая частички полезных компонентов в нем, при этом в боковой части рабочей камеры выполнено разгрузочное отверстие, снабженное заслонкой, отличающийся тем, что рабочая камера в нижней части соединена с-3 010527 роторным корпусом, выполненным в виде полого цилиндра с примыкающим к нему большим основанием полым конусом - концентратором, к которому тангенциально присоединен воздухоотводный патрубок, при этом внутренняя часть роторного корпуса снабжена вентиляционным кольцом, внутренняя поверхность которого выполнена цилиндрической и примыкает с зазором к лопаткам ротора, а сопряжение между верхней и боковой внутренней частью вентиляционного кольца выполнено в виде угловой проточки с наклонными пазами, угол наклона которых к горизонтальной плоскости составляет 10-60, ширина 5-30 мм, глубина 10-50 мм, а в полости конического концентратора по его оси установлен корпус подшипникового узла ротора, который соединен с внутренней образующей концентратора радиальными распорками - завихрителями, плоскость которых ориентирована под углом к горизонтали, при этом через отверстие малого основания концентратора проходит вал, который соединяет с помощью муфты или без нее приводной механизм с ротором, который состоит из посадочной втулки, жестко соединенной с планшайбой, внешняя часть которой размещается под вентиляционным кольцом, лопаток ротора, которые снабжены измельчающими элементами, и опорного кольца.
МПК / Метки
МПК: B07B 7/083, B02C 23/10
Метки: сырья, дезинтегратор, минерального
Код ссылки
<a href="https://eas.patents.su/6-10527-dezintegrator-mineralnogo-syrya.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Дезинтегратор минерального сырья</a>
Предыдущий патент: Устройство для прокладки кабелей
Следующий патент: Складной зонт, имеющий электрический механизм раскрытия и закрытия
Случайный патент: Производное замещенного изохинолина, содержащая его фармацевтическая композиция и применение для лечения заболеваний