СХЕМА КЛАССИФИКАЦИИ ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНОЙ СМЕСИ С ВЫДЕЛЕНИЕМ ФРАКЦИОНИРОВАННОГО ПЕСКА И ГРАВИЯ
METHOD OF SIZING SANDY GRAVEL THAT COMPRISES EXTRACTION OF GRADED SAND AND GRAVEL

Изобретение относится к оборудованию для гидравлической классификации, а именно для разделения песчано-гравийной смеси.
Известна технологическая схема обогащения песка на Шещупском карьере. Хрусталев М.И. Передововой опыт обогащения песка. Аналитический обзор. М. 1990.
Технологическая схема предусматривает отделение гравия на виброгрохоте и обогащение песка в гидроклассификаторе типа РКХ-120. Песчано-гравийная смесь подается автосамосвалами в бункер, оснащенный питателем, откуда ленточным конвейером доставляется на виброгрохоте с двумя ситами. Грохочение проводится с промывкой. Из-за виброгрохота гидросмесь поступает в гидроклассификатор для разделения песка на две фракции. Мелкий растворимый песок с водой подается по наклонному водопроводу на карту намыва, а крупный песок - на ленточный конвейер, а затем на склад. Гравий доставляется ленточным конвейером.
Недостатком этой схемы является то, что виброгрохот не полностью справляется с задачей полного разделения гравия и песка. Установленные на нем плетеные сита с ячейками 5×5 мм и 20×20 мм быстро выходят из строя. Обычно через 10-20 смен наблюдается порыв нескольких ячеек сит, особенно в передней части грохота, где сита испытывают большую динамическую нагрузку от загружаемой исходной песчано-гравийной массы. В образовавшие отверстия попадают крупные зерна, которые часто забивают узлы отверстия разгрузочного устройства гидроклассификатора. В результате необходимо останавливать установку и очищать гидроклассификатор от крупных включений. Все это вызывает дополнительный простой установки и снижает ее производительность. Данная установка позволяет только очищать гравий от песка, но не позволяет получать фракционированный гравий.
Известна технологическая схема песка на Ивановском карьере в Киргизстане. Хрусталев М.И. Передововой опыт обогащения песка. Аналитический обзор. М. 1990.
Исходная пульпа подается на установку от земснаряда по трубопроводу в конический гидрогрохот, где производится очистка песка от гравия. Гравий подается на площадку, откуда отгружается потребителям. Песчаная пульпа самотеком направляется в гидроклассификатор, где осуществляется разделение песка по граничному зерну 0,4 мм.
Крупный песок около 30% поступает в спиральный классификатор, в котором обезвоживается до транспортальной влажности 14%-18%. Отсюда обогащенный песок направляется на ленточный конвейер, который доставляет его на хребтовый склад с фиксирующим основанием. Мелкая фракция песка в виде гидросмеси самотеком подается на карты намыва через шандорные колодцы в выработанное пространство, где повергается осветлению и затем снова подается в кругообразную систему.
Недостатком этой схемы является то, что разделение песка в гидроклассификаторе производится неточно, так как неизбежные изменения в работе земснаряда влияют на стабильность режима гидроклассификатора. Поэтому в крупной фракции остается около 30% зерен менее 0,4 мм. Данная установка позволяет только очистить песок от гравия, но не позволяет получать фракционированный гравий.
Известна упрощенная технологическая схема обогащения песка на Рязанском заводе силикатного кирпича. Хрусталев М.И. Передововой опыт обогащения песка. Аналитический обзор. М. 1990. Добыча песка ведется гидромеханическим способом. Земснаряд ЗГМ-1-1 разрабатывает и подает гидросмесь на площадку, расположенную около завода, на конический гидрогрохот КГТ-2500. От гидрогрохота отходит система трубопроводов, обеспечивающих самотечную доставку обогащенного песка на две карты намыва. Выделенный гравий по наклонной трубе ссыпается на склад, расположенный в 10 м от конического гидрогрохота.
Так как эта схема является упрощенной, она не позволяет получать фракционированный песок и гравий.
Известная схема классификации песчано-гравийной смеси с выделением фракционированного песка и гравия содержит гидрогрохот, гидроциклон, цилиндроконический гидроклассификатор для разделения песка на две фракции (см. Хрусталев М.И. Передовой опыт обогащения песков. Аналитический обзор, М.: Промышленность строительных материалов, 1990, с.34-38, рис.2.9, /1/), которая является наиболее близким аналогом к предложенному изобретению по совокупности признаков и назначению и может быть принята в качестве прототипа.
Заявленная схема отличается от известной тем, что гидроклассификатор снабжен демпферным устройством для осуществления дополнительной промывки песковой гидросмеси, а гидроциклон выполнен с возможностью отделения песка от гравия и направления последнего на гидрогрохот, для повышения производительности и эффективности процесса фракционирования. Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение производительности и эффективности процесса выделения фракционированного песка и гравия.
Поставленную задачу можно решить за счет технического прогресса развития сортировочного оборудования и технического результата, который заключается в повышении эффективности работы гидроциклона-классификатора, а также самого гидроклассификатора, в простом по конструкции устройстве.
2
4
1
3
Указанный технический результат достигается тем, что гидроциклон-классификатор, включающий цилиндрический корпус, содержащий тангенциальный входной и сливной патрубки, песковое отверстие, согласно изобретению на полезную модель №76523, авторов Л.П.Любченко, С.К.Черниловского, дополнительно содержит герметично соединенную с гидроциклоном вихревую камеру, включающую цилиндроконический корпус с углом конусности β=120°, содержащий входной тангенциальный патрубок, соединенный со средством подачи воды, причем гидроциклон конической частью опущен в вихревую камеру на глубину / ее цилиндрической части, а соотношение площади сечений цилиндрических частей вихревой камеры и гидроциклона равно 1:(4:5), а соотношение площади сечений пескового, питающего патрубков вихревой камеры и площади сечения пескового отверстия гидроциклона равно соответственно 1:1,5:5,5. Коническая часть гидроциклона имеет угол конусности β=20°. Указанные соотношения параметров гидроциклона и вихревой камеры позволяют создавать в вихревой камере необходимый восходящий поток для вывода частиц твердой фазы заданного размера через сливной патрубок в гидроциклоне.
Указанная задача решается тем, что применяемый многоситовый гидрогрохот производит сортировку гравия на три различные фракции с дополнительной промывкой и подачей на ленточные конвейера, где для гравия они установлены под углом не более 12°, а ширина ленты принята из условия заполнения желобчатой части.
Задача решается также тем, что нижний выход песка у гидроклассификатора поступает на карту намыва крупной партии песка, а другой выход песка поступает на карту намыва мелкой партии песка, и оборудованы с картой шлама фильтрующим основанием и отводом воды в водоем.
Для доказательства соответствия заявленного изобретения критерию «изобретательский уровень» проводилось сравнение с другими техническими решениями, известными из «уровня техники». Заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень», так как обеспечивает повышение производительности процесса и улучшение качества фракционирования песка и гравия, что не следует явным образом из известного «уровня техники». На чертеже представлена схема классификации песчано-гравийной смеси с выделением фракционированного песка и гравия.
Схема классификации песчано-гравийной смеси с выделением фракционированного песка и гравия содержит гидроциклон 4, гидрогрохот 9, цилиндроконический гидроклассификатор 8. Пульпопровод 3 соединен с верхним тангенциальным входом гидроклассификатора 4, представляющего собой гидроциклон-классификатор, содержащий сливной патрубок с отводными трубопроводами, и через регулирующую арматуру соединен с входом гидроклассификатора 8 через демпферное устройство 12, внутри которого в цилиндрической части аппарата установлено съемное сито.
Вихревая камера 5 является гидроциклоном, которая соединена последовательно через шламовый выход аппарата 4 и является одновременно сливным каналом аппарата 4, где на трубопроводе 2 установлен расходомер 17, а также прибор для измерения давления подачи оборотной воды 18 и регулирующий клапан 19. Вихревая камера 5 имеет выходной патрубок для выхода целевой фракции по трубопроводу 13 и шиберную задвижку 15 в гидрогрохот 9. Цилиндроконический гидроклассификатор 8 содержит демпферное устройство 12. Внизу конической части демпферного устройства 12 установлен входной патрубок, связывающий его с гидроклассификатором 8. Гидроклассификатор 8 через патрубок 20 соединен с вихревой камерой 6. Вихревая камера 6 имеет выходной патрубок для выхода целевой фракции продукта по трубопроводу 14 и шиберную задвижку 16 на карту намыва песка 28 и патрубок 10, соединенный с ответвлением магистрального водопровода через расходомер 17 прибор для измерения давления подачи оборотной воды 18, а также регулирующий клапан 19. Гидрогрохот 9 позволяет производить сортировку гравийных смесей на три фракции от 40-20 мм, 20-10 мм, 10-5 мм. Ленточный конвейер 22 служит для приема крупной фракции гравия и подачи на карту 25 готовой продукции. Ленточный конвейер 24 служит для приема средней фракции гравия и подачи на карту 26 готовой продукции. Ленточный конвейер 23 служит для приема мелкой фракции гравия на карту 27 готовой продукции. Мелкая фракция гальки меньше 5 мм сливается в шлам на карту 30.