СМЕСИТЕЛЬ-СОКРАТИТЕЛЬ СЫПУЧИХ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к устройствам для усреднения проб сыпучих влажных железорудных материалов с последующим сокращением и может быть использована в металлургической отрасли промышленности.
Известен сократитель электромеханический дисковый, включающий корпус, загрузочный бункер, электропривод с вертикальным валом по оси корпуса, разбрасывающий диск, установленный на валу внутри корпуса, щелевое пробоотборное устройство, расположенное ниже разбрасывающего диска, пробоприемник с желобом, для раздельного отвода сокращенной пробы и опробованного материала. Внутри корпуса соосно с ним и жестким сочленением по периметру стенок под загрузочным бункером размещена направляющая усеченная воронка и на уровне ее верхнего среза по большому основанию на вертикальном валу соосно и выше разбрасывающего установлен усреднительный диск. Пробоотборное устройство выполнено в виде двух подвижных стенок, образующих по длине поперечной оси корпуса регулируемую по ширине щель и совмещенных со стенками желоба пробоприемни-ка для отвода сокращенной пробы, при этом корпус и пробоприемник фиксируются между собой стыковочным узлом, включающим раму с роликами, соединенную с верхней частью пробоприемника, и направляющую раму для размещения роликов, соединенную с нижней частью корпуса. Фиксация элементов узла крепления корпуса и пробоприемника осуществляется винтовыми замками, состоящими из поворотных тяг с пружинами, закрепленных на кронштейнах по бокам внешних стенок корпуса, и из проушин, закрепленных на внешней поверхности стенок пробоприемника (Патент RU №2347205, G01N 1/20).
Недостатками данного сократителя является сложность конструкции и невозможность обработки влажных липучих железорудных материалов, которые будут налипать на стенки корпуса, разбрасывающий и усреднительный диски и подвижные стенки регулируемой щели пробоотборного устройства и препятствовать смешиванию и сокращению пробы, а при отсутствии очистительных устройств будет блокировать работу сократителя. Периодическая же очистка указанного сократителя очень тяжела и трудоемка.
Известен смеситель для сыпучих материалов, выполненный в виде наклонной цилиндрической емкости с люками для загрузки и выгрузки смешиваемого материала, установленной на горизонтальной оси вращения, связанной с приводом смесителя, причем угол наклона цилиндрической емкости равен углу естественного откоса смешиваемого материала, а горизонтальная ось вращения смещена на ¼ длины образующей цилиндрической емкости (Патент RU №82584, B01F 7/02, опубл. 10.05.2009).
Недостатками такой конструкции является дискретность (порционность) его работы и, следовательно, невозможность включения смесителя в автоматизированную линию с непрерывным циклом обработки материала, а также «зарастание» его рабочего пространства налипшей на стенки корпуса и оси смеси обрабатываемого материала. Кроме того, смеситель в силу своих конструктивных особенностей не может производить выделение части материала и, следовательно, не может производить операцию сокращения объема перемешиваемого материала.
Известен барабанный смеситель, содержащий барабан, выполненный в виде полого корпуса с торцовыми крышками, загрузочные и разгрузочные окна, и рабочие органы, размещенные в полом корпусе, причем смеситель снабжен скребками, расположенными у внутренней поверхности корпуса и закрепленными на траверсе, установленной на стационарные опоры с возможностью поворота вокруг оси, смещенной относительно оси корпуса (Патент RU №2096125, В22С 5/04, опубл. 20.1.1997).
Недостатками данного смесителя являются его низкая производительность вследствие горизонтального расположения барабана и «зарастание» разгрузочных окон, т.к. их очистка не предусмотрена данной конструкцией, а также невозможность осуществления операции (функции) сокращения обрабатываемого материала. Все эти недостатки требуют частых остановок для очистки и ремонта устройств и, кроме того, не позволяют использовать данные смесители в автоматизированных линиях подготовки проб для проведения анализа обрабатываемого материала.
Задачей создания полезной модели является упрощение конструкции устройства для операции смешивания и сокращения обрабатываемых влажных железорудных материалов за счет осуществления их в одном устройстве, а также обеспечение надежности процесса непрерывной обработки проб для их дальнейшего исследования.
e
e
Поставленная задача решается тем, что смеситель-сократитель сыпучих железорудных материалов, содержащий корпус, выполненный в виде полого цилиндра, с загрузочным и разгрузочным окнами, внутри которого размещен скребок, расположенный у внутренней поверхности корпуса, вращающегося на опорных катках вокруг своей продольной оси, согласно полезной модели, около разгрузочного окна на образующей корпуса выполнено отверстие с регулировочной заслонкой, а угол наклона продольной оси вращения корпуса к горизонту а составляет: 2≤α≤α-arctg D/L, где α - угол естественного откоса обрабатываемого материала, град.; D - диаметр корпуса, мм; L-длина корпуса, мм.
Новый технический результат, достигаемый от реализации предлагаемой полезной модели, достигается именно таким заявляемым конструктивным исполнением смесителя-сократителя и заключается в простоте конструкции и надежности его работы, а также в возможности последовательного смешивания и сокращения обрабатываемого материала в процессе его непрерывной обработки за счет:
- выполнения отверстия с регулировочной заслонкой около разгрузочного окна на образующей корпуса, позволяющего производить отбор части обрабатываемого материала для получения его представительной пробы для дальнейшего исследования;
e
e
- выбора угла а наклона продольной оси вращения корпуса к горизонту, составляющего от 2≤α≤α-arctg D/L, где α - угол естественного откоса обрабатываемого материала, град.; D - диаметр корпуса, мм; L-длина корпуса, мм;
Значение угла наклона продольной оси вращения корпуса к горизонту а выбрано больше 2 градусов исходя из того, чтобы появилась продольная составляющая силы тяжести материала, которая способствует его перемещению вдоль корпуса, а значение угла наклона продольной оси вращения корпуса к горизонту а меньше угла естественного откоса материала ((Xe-arctg D/L) выбрано исходя из того, чтобы материал самопроизвольно не высыпался из корпуса, а гарантированно, для качественного перемешивания пересыпался по образующей корпуса, двигаясь в направлении его продольной оси;
Кроме того, заявляемое устройство, работая в непрерывном режиме, позволяет применить его в механизированных линиях опробования обрабатываемого материала.
Предлагаемое техническое решение поясняется чертежом, где на фиг.1 изображено заявляемое устройство.
Смеситель-сократитель содержит корпус 1, выполненный в виде полого цилиндра, установленный под углом а к горизонту на опорных катках 2, с загрузочным 3 и разгрузочным 4 окнами, скребком 5, расположенным у внутренней поверхности корпуса 1, на образующей которого у разгрузочного окна 4 выполнено отверстие 6 с регулировочной заслонкой 7.
Смеситель-сократитель работает следующим образом.
Смеситель-сократитель устанавливается на ленточном конвейере линии по опробованию железорудного концентрата аглофабрики. Сыпучий материал, например, железорудный концентрат крупностью до 3 мм, двигаясь по конвейеру, отбирается пробоотборником и поступает в Смеситель-сократитель через загрузочное окно 3. При вращении корпуса 1 на катках 2 материал, пересыпаясь по его внутренней поверхности, перемешивается и одновременно передвигается к разгрузочному окну 4. Отверстие 6, отрегулированное заслонкой 7 до необходимых размеров, с целью получения заданной представительной пробы, в зависимости от коэффициента сокращения (например, необходимо из 10 кг отобранной пробы необходимо выделить 0,5 кг - коэффициент сокращения 1/20) периодически оказывается под обрабатываемым материалом и через него часть материала проваливается в емкость для сбора сокращенных проб, т.е. подготовленных для отправки на химический анализ. Материал, который остался в корпусе после сокращения, удаляется из устройства через разгрузочное окно 4, поступает на расположенный ниже ленточный конвейер и возвращается в технологическую цепочку. Для очистки внутренней поверхности корпуса 1 по всей его длине от налипшего материала служит скребок 5, смонтированный на стойке и расположенный у внутренней поверхности корпуса.
Пример реализации полезной модели с взаимосвязью параметров корпуса (длины, диаметра), угла его наклона и угла естественного откоса материала. Если при следующих заявленных параметрах корпуса смесителя-сократителя,где
D=325 мм - диаметр корпуса,
L=1000 мм - длина корпуса,
e
α=30°-70° - угол естественного откоса обрабатываемого железорудного материала, зависящий от влажности, крупности и т.д., то при его граничных значениях:
e
1) где α =30°, то угол наклона продольной оси вращения корпуса к горизонту а будет соответствовать значению:
e
2) где α =70°, то угол наклона продольной оси вращения корпуса к горизонту а будет соответствовать значению:
e
Следовательно, угол наклона продольной оси вращения корпуса к горизонту а заявляемого смесителя-сократителя для влажных железорудных материалов находится в пределах α=2°-52° и позволяет получить новый технический результат, определяемый задачей полезной модели.
Таким образом, реализация предлагаемой полезной модели позволяет механизировать отбор и подготовку проб железорудного сырья для входного анализа в соответствии с нормативными требованиями, а также повысить производительность отбора и подготовки проб за счет обеспечения непрерывности операций смешивания (усреднения) и сокращения.
Заявляемый смеситель-сократитель промышленно применим на ленточном конвейере линии по опробованию железорудного концентрата агло-фабрики.