УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЯ

Устройство для обогащения угля
Полезная модель относится к рудообрабатывающей промышленности, а именно, к устройствам для обогащения полезных ископаемых, в частности для обогащения угля.
Известно устройство для обогащения угля, содержащее средство для подачи угольного сырья, несколько решеток с разными размерами ячеек, которые делят угольное сырье по размеру, несколько классификаторов с воздушными соплами, которые делят угольное сырье с одним размером частиц по плотности, а также средства для приема продукта разделения (см. патент RU №2268787, опубликован 27.01.2006).
Недостатком данного устройства является сложность конструкции, предусматривающая последовательное разделение частиц угольного сырья сначала по размеру, а потом по плотности на каждом этапе разделения, невозможность разделения угольного сырья по плотности на одном этапе без предварительного разделения его по размеру.
Также известно устройство для разделения сыпучего материала, содержащее средство для подачи сыпучего материала, средство для подачи восходящего потока воздуха, выходное отверстие которого расположено под средством для подачи сыпучего материала, две емкости для накопления продукта разделения, расположенные под выходным отверстием средства для подачи восходящего потока воздуха, а также одну решетку, имеющую размер ячеек больше размера поперечного сечения наибольшей частицы сыпучего материала и расположенную между средством для подачи сыпучего материала и выходным отверстием средства для подачи восходящего потока воздуха, либо ниже выходного отверстия средства для подачи восходящего потока воздуха (см. патент RU №2352407, опубликован 20.04.2009).
Недостатком данного решения является сложность конструкции (особенно выгрузного устройства), низкая производительность.
Наиболее близким решением к предложенной полезной модели является устройство, содержащее средство для подачи сырья, средство для подачи горизонтального потока воздуха, выходное отверстие которого расположено ниже средства для подачи сырья, по меньшей мере, два средства для приема продуктов разделения, расположенные ниже выходного отверстия средства для подачи горизонтального потока воздуха и установленные на разном расстоянии от указанного выходного отверстия в горизонтальном направлении (см. описание №2352407, опубликован 20.04.2009).
Недостатком данного решения является сложность конструкции, отсутствие возможности разделения продуктов по плотности в один этап, невысокое качество отделения угля от породы.
Техническим результатом полезной модели является повышение качества отделения угля от породы по плотности за счет увеличения времени нахождения частиц в зоне разделения при одновременном упрощении конструкции устройства.
Технический результат полезной модели достигается за счет того, что устройство для обогащения угля содержит средство для подачи угольного сырья, средство для подачи горизонтального потока воздуха, выходное отверстие которого расположено ниже средства для подачи угольного сырья, по меньшей мере, два средства для приема продуктов разделения, расположенные ниже выходного отверстия средства для подачи горизонтального потока воздуха и на разном расстоянии от указанного выходного отверстия в горизонтальном направлении, при этом в зоне указанного выходного отверстия расположена, по меньшей мере, одна решетка, установленная ниже средства для подачи угольного сырья и имеющая размер ячеек больше размера поперечного сечения наибольшей частицы угольного сырья.
Кроме того, средство для подачи горизонтального потока воздуха может быть выполнено в виде вентилятора.
Кроме того, по меньшей мере, два средства для приема продуктов разделения, могут быть выполнены в виде бункеров, разделенных шарнирной перегородкой.
Кроме того, устройство может содержать систему отвода пыли.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично изображено устройство для обогащения угольного сырья с двумя средствами для приема продукта разделения; на фиг. 2 - то же, с тремя средствами для приема продукта разделения.
Устройство для обогащения угольного сырья (горной массы) содержит средство 1 для подачи угольного сырья, представляющее собой конвейер, имеющий наклонную часть 2, подающую неразделенное угольное сырье на высоту в несколько метров, а также горизонтальную часть 3, подающую неразделенное угольное сырье к загрузочному отверстию 4 вертикальной камеры 5. Устройство имеет корпус 6, стенки которого образуют вертикальную камеру 5, имеющую трапециевидную форму. Ниже горизонтальной части 3 средства 1 для подачи угольного сырья (под загрузочным отверстием 4) расположено выходное отверстие 7 средства 8 для подачи потока воздуха, при этом выходное отверстие 7 расположено с возможностью формирования горизонтального потока воздуха в камере 5. Средство 8 для подачи потока воздуха выполнено в виде центробежного вентилятора, связанного с приводом 9. Устройство также содержит два (фиг. 1) или более (фиг. 2) средств 10 для приема продуктов разделения, которые расположены ниже выходного отверстия 7 средства 8 для подачи потока воздуха в один ряд на разном расстоянии от выходного отверстия 7 в горизонтальном направлении. Устройство имеет, преимущественно, три средства 10 для приема более двух потоков продуктов разделения (фиг. 2). Средства 10 для приема продуктов разделения выполнены в виде бункеров, разделенных шарнирными перегородками 11, которые представляют собой регулировочные (подвижные) ножи, регулирующие и направляющие соответствующие части потока продуктов разделения в соответствующие
бункеры. При этом первый бункер, расположенный ближе к выходному отверстию 7 средства 8, предназначен для приема, преимущественно, породы (камни); второй бункер, расположенный следом за первым бункером, предназначен для приема, преимущественно, промпродукта (не полностью отделенные частицы угля от породы); третий бункер, расположенный следом за вторым бункером, предназначен для приема, преимущественно, концентрата (очищенный от камней уголь). Ниже горизонтальной части 3 средства 1 для подачи угольного сырья и соответственно под загрузочным отверстием 4 установлены решетки 12, имеющие размеры ячеек больше размера поперечного сечения наибольшей частица угольного сырья. Решетки 12 закреплены, преимущественно, на стенках корпуса 6 (камеры 5), причем решетки 12 могут иметь и другую систему крепления и установки внутри камеры 5. Устройство может содержать как одну решетку 12, так и большее количество решеток 12, при этом каждая решетка расположена в зоне выходного отверстия 7 друг под другом, т.е. в зоне формирования горизонтального потока воздуха. Устройство также содержит систему отвода пыли 13, связанную с камерой 5, и систему отвода продукта разделения в виде соответствующих конвейеров 14.
Устройство для обогащения угольного сырья работает следующим образом. Горная масса с помощью средства 1 для подачи угольного сырья поднимается на высоту в несколько метров к загрузочному отверстию 4 (к месту пересыпа). Затем с приводного барабана (не показан) конвейера угольное сырье выгружается в загрузочное отверстие 4, ограниченное коробом (не показан) и по направляющим, образованным, например, наклонным желобом и коробом (бортом кожуха - не показаны), образуя ламинарный и плоский поток, угольное сырье подается в вертикальную камеру 5, где всем частицам придается свободное падение. При свободном падении частицы угольного сырья пересекаются под углом близким к 90 градусам с ламинарным горизонтальным потоком воздуха, исходящим от средства 8 (вентилятора), и некоторое время находятся в этом потоке. За время нахождения частиц угольного сырья в горизонтальном потоке воздуха на них действует аэродинамическая сила и они смещаются на определенное расстояние по горизонтали. Для каждой частицы определенной плотности и определенного размера это расстояние будет своим. Оно зависит непосредственно от размера и плотности частиц. В зоне воздействия горизонтального потока воздуха на пути своего падения горная масса, а именно крупные ее частицы, встречают статическое сопротивление их свободному падению (за счет использования решеток 12), посредством которого уменьшают скорости падения таких крупных частиц. Решетки 12 не останавливают крупные частицы совсем, поскольку размер ячеек больше размера частиц, но решетки 12 замедляют процесс падения за счет соударения частиц с прутьями решеток 12. Мелкие частицы практически не ударяются, а крупные наоборот - ударяются. Таким образом, эффективность торможения пропорциональна размеру частицы угольного сырья. За счет решеток 12 увеличивается время нахождения крупных частиц угольного сырья в горизонтальном потоке воздуха, причем, чем больше размер частицы, тем дольше это время. Как следствие, чем больше время нахождения частиц в горизонтальном потоке воздуха, тем дольше действие горизонтальной сдвигающей аэродинамической силы и больше расстояние горизонтального смещения крупных частиц. После того, как все частицы пройдут действие горизонтального потока воздуха, а некоторые частицы, ко всему этому, встретятся с решетками 12, каждая частица будет падать по своей траектории в зависимости от размера и плотности. Приближаясь к средствам 10 для принятия продукта разделения, перегородки 11 группируют частицы, находящиеся в полете, на две или три, или более (в зависимости от выполнения средства 10 для принятия продукта разделения) группы потоков, например: концентрат, промпродукт и породу. После группирования потоков, разделенные частицы отправляются системой конвейеров 14 к месту хранения.
Таким образом, благодаря такому выполнению устройства, горная масса за время нахождения в свободном падении и за время воздействия на них горизонтальным потоком воздуха, а также за счет взаимодействия крупных частиц с решетками 12, которые сдерживают их в процессе свободного падения, соприкасаясь с частицами, наиболее качественно разделяется по плотности. Увеличивается время нахождения частиц в зоне их отделения, т.е. в горизонтальном потоке воздуха, при этом решетки 12 обеспечивают выравнивание горизонтального смещения для частиц разного размера.