ПРЕСС-КЛАССИФИКАТОР

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к оборудованию для разделения минералов на фракции.
Известна конструкция грохота, используемого для разделения минералов на фракции [1].
Недостатком данного грохота является то, что разделение происходит благодаря собственному весу материала и вибрационному воздействию со стороны ситовой поверхности. В этом случае при малых размерах зерна эффективность просеивания существенно снижается из за малой массы классифицируемых зерен и залипания отверстий в сите.
Наиболее близким техническим решением является грохот барабанного типа, используемый в коммунальном хозяйстве для разрушения и классификации бытовых отходов, включающий рабочий орган в виде перфорированного вращающегося барабана, установленного на опорных катках и вращающегося шнека, размещенного внутри барабана, с индивидуальным приводом, снабженный загрузочным лотком и разгрузочным устройством [2].
Недостатком данного технического решения является невозможность разделения тонкодисперсных материалов на фракции в виду трудности просеивания и забивания отверстий (перфораций) в барабане, а так же малой эффективности рассева, характерной для барабанного грохота.
Задачей полезной модели является повышение производительности и эффективности процесса классификации за счет как свободного грохочения, так и принудительного продавливания материалов через отверстия в сите (пресс-класификация).
Это достигается тем, что устройство для классификации тонкоизмельченных минералов на фракции, включающее рабочий орган в виде перфорированного вращающегося барабана, установленного на приводных катках и вращающегося шнека, размещенного внутри барабана, с индивидуальным приводом, загрузочный лоток и разгрузочное устройство, при этом диаметр шнека составляет 0,5-0,7 диаметра барабана, направление вращения шнека противоположно вращению барабана, скорость шнека превышает скорость барабана, при этом шнек установлен со смещением вниз по вертикальной и дополнительным по горизонтальной осям так, чтобы минимальный зазор был сдвинут в сторону вращения шнека, кроме того шнек размещен таким образом, чтобы зазор в зоне максимального приближения шнека к внутренней поверхности перфорированного барабана был равен гарантированному зазору, обеспечивающему несоприкосаемость шнека с внутренней поверхностью перфорированного барабана, а шаг и глубина навивки шнека были равны размеру перфорации. Кроме того, шнек может быть выполнен с направлением навивки, совпадающей с направлением движения материала от загрузочного лотка к разгрузочному устройству, ширина навивки шнека равна расстоянию между перфорациями барабана, а глубина навивки шнека размеру перфорации. Помимо этого шнек может быть выполнен в виде скрученного круглого стержня с чередующимися впадинами и выступами, при этом шаг между витками совпадает с шагом между отверстиями перфорации. Так же разгрузочное окно загрузочного лотка пресс-классификатора расположено ниже верхней части образующей шнека, при этом его вертикальная ось смещена от вертикальной оси устройства в сторону, противоположную горизонтальному смещению шнека.
На фиг.1 изображена конструктивная схема пресс-классификатора, общий вид. На фиг.2 изображен разрез А-А, выполненный на фиг.1. Пресс-классификатор содержит загрузочный лоток 1 и разгрузочное устройство 2, вращающийся перфорированный барабан 3 с отверстиями (перфорациями) 4, опирающийся на приводные ролики 5. Внутри перфорированного барабана 3 размещен рабочий элемент в виде шнека 6 с индивидуальным приводом 7, при этом шнек 6 установлен со смещением вниз по вертикальной и дополнительным по горизонтальной оси так, чтобы минимальный зазор δ был сдвинут в сторону вращения шнека 6, кроме того шнек 6 размещен таким образом, чтобы зазор δ в зоне максимального приближения шнека 6 к внутренней поверхности перфорированного барабана 3 был равен гарантированному зазору, обеспечивающему несоприкосаемость шнека 6 с внутренней поверхностью перфорированного барабана 3, а шаг p и глубина навивки h шнека 6 были равны размеру перфорации. Диаметр шнека d составлет 0,5-0,7 диаметра перфорированного барабана D, а его вращение противоположно и превышает угловую скорость вращения перфорированного барабана. Такое выполнение обусловлено тем, что графический анализ и экспериментальные данные исследования соотношений диаметра шнека к диаметру перфорированного барабана показывает, что при превышении диаметра шнека больше 0,7 диаметра перфорированного барабана значительно уменьшается зона загрузки, а при размере диаметра шнека меньше 0,5 диаметра перфорированного барабана уменьшается зона разделения (классификации), что в обоих случаях приводит к уменьшению эффективности.
Кроме того, шнек может быть выполнен с направлением навивки, совпадающей с направлением движения материала от загрузочного лотка к разгрузочному устройству, ширина навивки шнека b равна расстоянию между перфорациями барабана l, а глубина навивки шнека h размеру перфорации r. Необходимость выполнения шнека с навивкой в сторону разгрузочного устройства обуславливается необходимостью перемещения материала по устройству от загрузочного лотка к разгрузочному устройству. Что касается параметров b, h, t, то заданные их значения необходимы для лучшего затягивания материала в зону разделения зерен и более эффективной классификации.
Помимо этого шнек может быть выполнен в виде скрученного круглого стержня с чередующимися впадинами и выступами, при этом шаг между витками p совпадает с расстоянием l между отверстиями перфорации.
На фиг.3, 4, 5 изображены различные варианты выполнения шнека. Выполнение шнека, показанное на фиг.3, предполагает просеивание легко агрегатируемых разноразмерных зерен. Выполнение шнека, показанное на фиг.4, предназначено для просеивания зернового материала с преобладанием в гранулометрическом составе граничных зерен. Выполнение шнека, показанное на фиг.5, позволяет увеличить вероятность проталкивания зерен легкосыпучих материалов.
Разгрузочное окно загрузочного лотка пресс-классификатора расположено ниже верхней части образующей шнека, при этом его вертикальная ось смещена от вертикальной оси устройства в сторону, противоположную горизонтальному смещению вала. Такое выполнение необходимо для обеспечения направленного движения материала в зону загрузки.
Пресс-классификатор работает следующим образом.
Материал, подлежащий классификации, через загрузочный лоток 1 попадает в зону загрузки, расположенную между внутренней поверхностью перфорированного барабана 3 и шнеком 6, как показано на фиг.2. В этой зоне происходит его гравитационная классификация через отверстия 4. Не прошедший гравитационную классификацию материал попадает в зону максимального приближения (зона разделения) шнека 6 к внутренней поверхности перфорированного барабана 3, где принудительно просеивается (продавливается) шнеком 6 в отверстия 4. Просеянный материал ссыпается в разгрузочное устройство 2.
В зависимости от свойств исходного материала устанавливается один из шнеков, показанных на фиг.3, 4, 5.
Такое выполнение устройства позволяет повысить эффективность классификации, а эффект принудительного проталкивания зерен позволяет значительно повысить производительность.
Источники информации
1. Сапожников М.Я. Механическое оборудование предприятий строительных материалов, изделий и конструкций. Учеб. для строительных вузов и факультетов. М., «Высш. школа». 1971, рис.114, с.188.
2. Патент РФ №2198746, 12.02.2001 публикация 20.02.2003