СМЕСИТЕЛЬ ПОРОШКООБРАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к смесителям порошкообразных материалов и может быть использована для подготовки проб минерального сырья к анализу.
Известен смеситель порошкообразных материалов, содержащий вращающий барабан с устройством загрузки и выпуска, на внутренней поверхности которого закреплены наклонные лопасти [Макаров Ю.И. Аппараты для смешения сыпучих материалов. - М.: «Машиностроение», 1973. - С.100].
Конструкция данного смесителя имеет следующие недостатки:
- устройство не позволяет достичь высокой степени однородности материала при смешении;
- затруднена очистка смесителя от остатков материала;
- сложно обеспечить безопасные условия труда оператора при очистке смесителя, т.к. при этом выделяется много пыли.
6
Известен смеситель сыпучих материалов [Патент RU №7901 U1, МПКB01F 9/00, опубликовано 16.10.1998], содержащий цилиндрический корпус с днищем и съемной крышкой, установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести и перпендикулярной продольной оси корпуса, приводной вал, установленный в подшипниковых опорах стоек, закрепленных на горизонтальной плоскости, и по крайней мере одну поперечную решетку, закрепленную внутри корпуса. Решетка состоит из ряда плоскопараллельно расположенных пластин, установленных наклонно к плоскости поперечного сечения цилиндрического корпуса и перпендикулярно к плоскости, проходящей через ось вращения корпуса и его продольную ось. Угол наклона пластин к плоскости поперечного сечения корпуса составляет 45-85 градусов. Расстояние между соседними пластинами в решетке составляет 0,05-0,2 диаметра корпуса смесителя.
Данное устройство имеет следующие недостатки:
- затруднена очистка смесителя от остатков материала;
- сложно обеспечить безопасные условия труда оператора при очистке смесителя.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для рассева порошкообразных материалов [Пробоотбирание и анализ благородных металлов. Справочник / Под ред. И.Ф. Барышникова. 2-е изд. - М.: «Металлургия». - 1978. - С.108], содержащее механический привод колебаний, комплект сит, съемный поддон, съемную крышку сита. В соответствии с Межгосударственным стандартом ГОСТ 23148-98 от 19.12.2000 г. №384-ст «Порошки, применяемые в порошковой металлургии. Отбор проб», это устройство может быть использовано в качестве смесителя порошкообразных материалов, если оно содержит комплект сит, состоящий из четырех сит, снабженных сеткой с размером отверстий в 2-3 раза большим, чем максимальный размер частиц порошка.
Данное устройство имеет следующие недостатки:
- при смешении материала рядовых или групповых аналитических проб измельченного минерального сырья с помощью просеивания материала через сито, используют сетку с размером отверстий не более 0,20 мм, через которую проба полностью не просеивается при использовании существующих механических устройств для рассева, поэтому часто завершают процесс просеивания вручную, с помощью мягкой кисти;
- скорость операции просеивания порошкообразного материала через сито с размером отверстий 0,20 мм низкая, что не позволяет повысить экспрессность операции смешения порошкообразных материалов и, следовательно, производительность труда оператора.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение скорости смешения порошкообразного материала, снижение времени пребывания частиц материала в устройстве. Это обеспечивает повышение зкспрессности операции смешения порошкообразных материалов и производительности труда оператора.
Технический результат достигается тем, что, предлагаемый смеситель порошкообразных материалов, содержащий механизм привода колебаний, комплект сит, съемную крышку сита и съемный поддон, отличается тем, что комплект сит состоит из трех сит, снабженных сеткой, имеющей диаметр отверстий в 5÷10 раз, превышающий максимальный диаметр частиц пробы, а между ситами расположены съемные цилиндрические вставки, высота которых равна или превышает высоту сита.
На фиг.1 изображен общий вид смесителя порошкообразных материалов. Он содержит механизм привода колебаний 1 и присоединенное к нему резиновое кольцо 2, съемный поддон 3, комплект сит и вставок между ними (состоящий из трех сит 4 и двух промежуточных вставок 5), съемную крышку сита 6, устройство крепления сит и вставок между ними 7.
Сита снабжены сеткой с размером отверстий 1-2 мм. Использование данных сит позволяет увеличить скорость смешения порошкообразного материала и снизить время пребывания частиц порошкообразного материала в устройстве. Съемные цилиндрические вставки расположены между ситами. Они позволяют увеличить скорость смешения порошкообразного материала.
б
Смеситель работает следующим образом. Собирают комплект, состоящий из трех сит, двух вставок, съемного поддона и съемной крышки сита. В качестве вставки используют обечайку от сита. При снятой крышке в верхнее сито комплекта загружают материал пробы, затем крышку закрывают. Загрузку материалов проводят в вытяжном шкафу. Комплект сит и вставок между ними с поддоном и крышкой устанавливают в устройство для рассева порошкообразных материалов (на пример: лабораторный ситовой анализатор модели 71 ГР или лабораторный рассеиватель типа УМЗ-1) [Пробоотбирание и анализ благородных металлов. Справочник / Под ред. И.Ф. Барышникова. 2-е изд. - М.: «Металлургия». - 1978. - С.108, рис.61]. Затем фиксируют комплект сит и вставок между ними в неподвижном состоянии с помощью устройства крепления и включают механизм привода колебаний. Сита приходят в колебательное движение, при этом частицы порошкообразных материалов просеиваются через сита, смешиваются и собираются в съемном поддоне.
После окончания операции смешения привод отключают, снимают комплект сит и вставок между ними с крышкой и поддоном и помещают их в вытяжной шкаф. Затем отсоединяют съемный поддон и выгружают из него материал в специальную тару. После чего очищают поддон, сита, вставки и крышку сита от остатков материала с помощью воздуходувного устройства. Так как очистку проводят в вытяжном шкафу, то оператор защищен от пыли. Работа устройства иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1.
Приготавливали групповую пробу золотосодержащей руды 1-й группы для пробирного анализа по стандарту предприятия СТП 13-008-09 (материал проб измельчен до 0,1 мм), расчетное содержание золота в пробе 0,3608 г/т, пробу перемешивали с помощью предлагаемого устройства, при этом использовали сита снабженные сеткой с размером отверстий 0,2 мм. Время перемешивания составило 30 мин., при этом остатки материала на ситах, пришлось просеивать с помощью мягкой кисти. Цвет материала пробы после перемешивания однородный. Из материала групповой пробы отобрали 4 навески, анализировали их пробирным методом, определили среднее содержание золота в пробе, которое составило 0,2703 г/т и коэффициент вариации результатов анализа 24,1%.
Пример 2.
Приготавливали групповую пробу золотосодержащей руды 1-й группы для пробирного анализа по стандарту предприятия СТП 13-008-09 (материал проб измельчен до 0,1 мм), расчетное содержание золота в пробе 0,3608 г/т, пробу перемешивали с помощью предлагаемого устройства, при этом использовали сита снабженные сеткой с размером отверстий 0,5 мм. Время перемешивания составило 15 мин. Цвет материала пробы после перемешивания однородный. Из материала групповой пробы отобрали 4 навески, анализировали их пробирным методом, определили среднее содержание золота в пробе 0,3429 г/т и коэффициент вариации результатов анализа 23,9%.
Пример 3.
Приготавливали групповую пробу золотосодержащей руды 1-й группы для пробирного анализа по стандарту предприятия СТП 13-008-09 (материал проб измельчен до 0,1 мм), расчетное содержание золота в пробе 0,3608 г/т, пробу перемешивали с помощью предлагаемого устройства, при этом использовали сита снабженные сеткой с размером отверстий 1 мм. Время перевешивания составило 5 мин. Цвет материала пробы после перемешивания однородный. Из материала групповой пробы отобрали 4 навески, анализировали их пробирным методом, определили среднее содержание золота в пробе 0,3036 г/т и коэффициент вариации результатов анализа 16,7%.
Пример 4.
Приготавливали групповую пробу золотосодержащей руды 2-й группы для пробирного анализа по стандарту предприятия СТП 13-008-09 (материал проб измельчен до 0,2 мм), расчетное содержание золота в пробе 0,3608 г/т, пробу перемешивали с помощью предлагаемого устройства, при этом использовали ста снабженные сеткой с размером отверстий 2,0 мм. Время перемешивания составило 4,5 мин. Цвет материала пробы после перемешивания однородный. Из материала групповой пробы отобрали 4 навески, анализировали их пробирным методом, определили среднее содержание золота в пробе 0,3220 г/т и коэффициент вариации результатов анализа 15,9%.
Пример 5.
Приготавливали групповую пробу золотосодержащей руды 2-й группы для пробирного анализа по стандарту предприятия СТП 13-008-09 (материал проб измельчен до 0,2 мм), расчетное содержание золота в пробе 0,3608 г/т, пробу перемешивали с помощью предлагаемого устройства, при этом использовали сита снабженные сеткой с размером отверстий 2,5 мм. Время перемешивания составило 4 мин. Цвет материала пробы неоднородный, что является признаком плохого качества перемешивания. Из материала групповой пробы отобрали 4 навески, анализировали их пробирным методом, определили среднее содержание золота в пробе 0,2995 г/т и коэффициент вариации результатов анализа 35,9%. Значение коэффициента вариации результатов анализа превышает допустимое значение для количественного метода.
Использование предлагаемого смесителя порошкообразных материалов в производственных лабораториях обеспечивает по сравнению с известными устройствами повышение экспрессности операции смешения проб и производительности труда на 50%, а также улучшение условий труда оператора. Внедрение этого устройства в практику не вызывает технических и организационных затруднений, т.к. все комплектующие части устройства (сита, устройство для рассеивания), а также вытяжной шкаф имеются в любой производственной лаборатории.
Наиболее целесообразно использовать предлагаемое устройство в производственных лабораториях МПР РФ.