RU2758129C1 - Method for separating bulk material by density - Google Patents
Method for separating bulk material by density Download PDFInfo
- Publication number
- RU2758129C1 RU2758129C1 RU2021104017A RU2021104017A RU2758129C1 RU 2758129 C1 RU2758129 C1 RU 2758129C1 RU 2021104017 A RU2021104017 A RU 2021104017A RU 2021104017 A RU2021104017 A RU 2021104017A RU 2758129 C1 RU2758129 C1 RU 2758129C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drum
- particles
- stripper
- bulk material
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07B—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS BY SIEVING, SCREENING, SIFTING OR BY USING GAS CURRENTS; SEPARATING BY OTHER DRY METHODS APPLICABLE TO BULK MATERIAL, e.g. LOOSE ARTICLES FIT TO BE HANDLED LIKE BULK MATERIAL
- B07B13/00—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices
- B07B13/08—Grading or sorting solid materials by dry methods, not otherwise provided for; Sorting articles otherwise than by indirectly controlled devices according to weight
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологическим процессам обогащения полезных ископаемых, в частности к технологии разделения сыпучих материалов с помощью центробежных сил, и может найти применение, в частности, в горнорудной, строительной, металлургической промышленности.The invention relates to technological processes for the beneficiation of minerals, in particular to the technology of separation of bulk materials using centrifugal forces, and can be used, in particular, in the mining, construction, metallurgical industries.
Из уровня техники широко известны различные методы обогащения полезных ископаемых – мокрые и сухие. Various methods of mineral processing - wet and dry - are widely known in the art.
Мокрый метод основан на использовании жидкости. При обогащении мокрым методом могут формировать специальную суспензию с заданной плотностью разделения. При этом частицы породы более плотные, чем суспензия – тонут, а менее плотные – всплывают.The wet method is based on the use of liquid. When enrichment by the wet method, a special suspension with a given separation density can be formed. In this case, the rock particles are denser than the suspension - sink, and less dense - float.
Также при мокром методе могут использовать противоток, т.е. создание постоянного или пульсирующего потока воды в направлении, встречном движению массы породы. Более плотные и менее плотные частицы имеют в таком потоке разную скорость «всплытия/утопания» и разделяются за счет этого.Also, with the wet method, counterflow can be used, i.e. creation of a constant or pulsating water flow in the direction opposite to the movement of the rock mass. Denser and less dense particles in such a flow have different rates of "ascent / sink" and are separated due to this.
Так, например, известен способ мокрого разделения тонкоизмельченных материалов по плотности с помощью создания сплошной среды, включающий придание движения исходному материалу, создание закрученных потоков в толще тяжелой среды, разделение над тяжелой средой в камере обогащения, установленной с возможностью вращательных колебаний, вынос на слив легких частиц, (см. Патент RU 2182041, опубликован 10.05.2002).For example, there is a known method for the wet separation of finely ground materials by density by creating a continuous medium, including imparting motion to the initial material, creating swirling flows in the thickness of a heavy medium, separating over a heavy medium in an enrichment chamber installed with the possibility of rotational vibrations, carrying out the lungs to drain particles, (see Patent RU 2182041, published 10.05.2002).
Также известен способ разделения частиц по плотности с помощью тяжелой среды в центробежном поле, включающий подачу смеси частиц разной плотности в тяжелую жидкость, находящуюся в зоне действия центробежных сил, последующее расслаивание частиц по глубине слоя тяжелой жидкости и вывод их из ее объема (см. Патент RU 2438787, опубликован 10.01.2012).There is also a known method for separating particles by density using a heavy medium in a centrifugal field, including feeding a mixture of particles of different densities into a heavy liquid located in the zone of action of centrifugal forces, then stratifying particles along the depth of a layer of a heavy liquid and removing them from its volume (see Patent RU 2438787, published 10.01.2012).
Общим недостатком таких методов является необходимость поддержания плюсовой температуры, необходимость очистки воды, необходимость сушки продуктов, изменение свойств материала в процессе намокания/сушки. Все эти требования приводят к очень высоким капитальным и эксплуатационным затратам.A common disadvantage of such methods is the need to maintain a positive temperature, the need for water purification, the need to dry products, and a change in material properties during the wetting / drying process. All of these requirements result in very high capital and operating costs.
Сухой метод обогащения основан на использовании воздушной струи. Для разделения в данном случае используется подъемная сила воздушной струи, которая отделяет более плотные частицы от менее плотных.The dry enrichment method is based on the use of an air jet. For separation, in this case, the lifting force of the air jet is used, which separates the denser particles from the less dense ones.
Так, например, из уровня техники известен способ разделения сыпучего материала, включающий формирование в вертикальной реакционной зоне нисходящей дозированной порции сыпучего материала, имеющего частицы разного размера и разной плотности, и формирование в названной реакционной зоне восходящего потока воздуха, которым воздействуют на частицы сыпучего материала и под его действием уменьшают скорости падения частиц меньшего размера меньшей плотности и сближают скорости падения частиц большего размера меньшей плотности и частиц меньшего размера большей плотности, при этом на пути падения частиц создают статическое сопротивление их свободному падению, посредством которого уменьшают скорость падения частиц большего размера меньшей плотности и сближают скорости падения частиц большего размера большей плотности и меньшего размера большей плотности, после чего из частиц, последовательно достигающих нижнюю часть реакционной зоны, формируют сначала слой из мелких и крупных частиц большей плотности, затем слой из мелких и крупных частиц меньшей плотности (см. Патент RU 2352407, опубликован 20.04.2009).So, for example, from the prior art there is known a method for separating bulk material, including the formation in a vertical reaction zone of a descending metered portion of bulk material having particles of different sizes and different densities, and the formation in the said reaction zone of an ascending air flow, which acts on the particles of bulk material and under its action, the falling velocities of particles of a smaller size of a lower density are reduced and the falling velocities of particles of a larger size of lower density and particles of a smaller size of a higher density are reduced, while static resistance to their free fall is created on the way of falling particles, by means of which the speed of falling of particles of a larger size of lower density is reduced and the falling velocities of particles of a larger size of greater density and a smaller size of higher density are brought closer together, after which a layer of small and large particles of higher density is formed from particles successively reaching the lower part of the reaction zone. ty, then a layer of small and large particles of lower density (see. Patent RU 2352407, published 20.04.2009).
Сухой метод имеет два существенных недостатка: низкая точность разделения (частицы разделяются фактически не по плотности, а по отношению массы частицы к площади ее поперечного сечения); необходимость очистки воздуха; необходимость предварительно выделять частицы близкие по размеру. Строго говоря, в воздушной струе не происходит разделения по плотности. В потоке воздуха частицы разделяются по параметру отношения массы к площади поперечного сечения, что и является недостатком сухого метода. Например, кварцевая песчинка – летает, а кварцевый булыжник – нет, хотя плотность у них одинаковая. The dry method has two significant drawbacks: low separation accuracy (particles are actually separated not by density, but by the ratio of the particle mass to its cross-sectional area); the need for air purification; the need to pre-select particles of similar size. Strictly speaking, there is no density separation in the air jet. In the air flow, the particles are separated according to the parameter of the ratio of mass to cross-sectional area, which is a disadvantage of the dry method. For example, a quartz grain of sand flies, but a quartz cobblestone does not, although they have the same density.
Также известен способ сухого обогащения угля, принятый в качестве наиболее близкого решения к заявленному изобретению, включающий подачу угольного сырья к ротационной щетке, выполненной в виде установленного своей осью по ходу движения сырья вращающегося барабана с закрепленным на его цилиндрической поверхности ворсом, а отделение угля от породы осуществляют путем вращения ротационной щетки с обеспечением воздействия ворса щетки на сырье и сметания частиц угля, более легких, чем куски породы (см. Патент RU 2558872, опубликован 10.08.2015).Also known is a method of dry coal preparation, adopted as the closest solution to the claimed invention, including the supply of coal raw materials to a rotary brush made in the form of a rotating drum mounted on its axis along the direction of movement of raw materials with a pile fixed on its cylindrical surface, and separating coal from the rock carried out by rotating a rotary brush to ensure the effect of the brush pile on the raw material and sweeping away coal particles lighter than pieces of rock (see Patent RU 2558872, published on 08/10/2015).
Недостатком такого способа является то, что вместе с менее плотными частицами угля могут сметаться мелкие частицы породы, в результате чего происходит не качественное обогащение угля, необходимость предварительного разделения частиц по размеру.The disadvantage of this method is that, together with less dense particles of coal, small particles of rock can be swept away, as a result of which there is a poor enrichment of coal, the need for preliminary separation of particles by size.
Технической проблемой, решаемой изобретением, является упрощение процесса разделения массы сыпучего материала по плотности, без предъявления жестких требований к сырью по влажности.The technical problem solved by the invention is to simplify the process of dividing the mass of bulk material by density, without imposing strict requirements for raw materials in terms of moisture.
Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности проведения непрерывного процесса обогащения полезных ископаемых, исключение необходимости постоянной очистки устройства в процессе обогащения полезных ископаемых, исключение необходимости использования специальной разделительной среды типа воды или воздуха или суспензии.The technical result of the invention is to provide the possibility of carrying out a continuous process of enrichment of minerals, eliminating the need for constant cleaning of the device in the process of enriching minerals, eliminating the need to use a special separation medium such as water or air or suspension.
Технический результат изобретения достигается благодаря реализации способа разделения сыпучего материала по плотности, который заключается в том, что осуществляют разделение сыпучего материала и съем плотных и легких частиц, исходный сыпучий материал подают в центрифугу, ось вращения барабана которой расположена горизонтально или под наклоном к горизонтали, внутреннюю поверхность барабана выполняют из упругого материала, осуществляют вращение барабана со скоростью
w – угловая скорость вращения барабана;w is the angular speed of rotation of the drum;
g – ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;
Rп – радиус прилипания частиц к внутренней поверхности барабана;Rп - radius of adhesion of particles to the inner surface of the drum;
Rп = Rвн – L/2, где Rп = Rвн - L / 2, where
Rвн – внутренний радиус барабана, Rвн - inner radius of the drum,
L – величина указанного зазора,L - the size of the specified gap,
при этом съем плотных частиц осуществляют в верхней части барабана с помощью неподвижно расположенного вдоль его образующей поверхности и с зазором по отношению к ней первого съемника, выполненного в виде желоба с высокой и низкой стенками, при этом первый съемник устанавливают так, что сначала по ходу вращения барабана расположена низкая стенка, а за ней высокая стенка, причем сам желоб расположен ближе к оси барабана от его внутренней поверхности, а съем легких частиц осуществляют в съемник, расположенный дальше от первого съемника по направлению вращения барабана.in this case, the removal of dense particles is carried out in the upper part of the drum with the help of a first stripper located along its generatrix surface and with a gap in relation to it, made in the form of a trough with high and low walls, while the first stripper is installed so that first in the direction of rotation of the drum there is a low wall, and behind it a high wall, and the chute itself is located closer to the axis of the drum from its inner surface, and the removal of light particles is carried out in a stripper located farther from the first stripper in the direction of rotation of the drum.
Кроме того, могут использовать центрифугу с барабаном в форме усеченного конуса. При этом зазор между съемником частиц и внутренней поверхностью барабана может равномерно увеличиваться в сторону от места загрузки сыпучего материала.In addition, a frusto-cone centrifuge may be used. In this case, the gap between the particle remover and the inner surface of the drum can evenly increase away from the place where the bulk material is loaded.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично показано устройство для разделения сыпучего материала; на фиг. 2 – разрез А–А на фиг. 1, на фиг. 3 схематично показано действие сил на частицы разного размера и зоны расположения частиц при центрифугировании; на фиг. 4 схематично показано действие сил на частицы разной плотности и величина деформации упругого материала при воздействии на него частиц разной плотности; на фиг. 5 показан предел зоны воздействия плотных частиц на упругий материал при вращении барабана; на фиг. 6 показаны пределы зон воздействия плотных и менее плотных частиц на упругий материал при вращении барабана.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 schematically shows a device for separating bulk material; in fig. 2 - section A – A in Fig. 1, FIG. 3 schematically shows the effect of forces on particles of different sizes and zones of particle arrangement during centrifugation; in fig. 4 schematically shows the effect of forces on particles of different densities and the amount of deformation of an elastic material when particles of different densities act on it; in fig. 5 shows the limit of the zone of influence of dense particles on an elastic material when the drum rotates; in fig. 6 shows the limits of the zones of influence of dense and less dense particles on an elastic material when the drum rotates.
Предложенный способ разделения сыпучего материала по плотности осуществляется с помощью устройства для разделения сыпучего материала, которое представляет собой центрифугу 1. Центрифуга 1 имеет продолговатый (вдоль оси) барабан 2 в форме усеченного конуса, внутренняя поверхность которого выполнена из упругого материала 3 (например, покрыта резиной или каучуком, или иным упругим материалом). The proposed method for separating bulk material by density is carried out using a device for separating bulk material, which is a
Внутри барабана 2 в верхней его части (при горизонтальном его размещении) вдоль внутренней образующей поверхности барабана 2 и с зазором L по отношению к ней неподвижно расположен продолговатый первый съемник 4 частиц (съемник плотных частиц). Съемник 4 может быть жестко закреплен любым возможным способом, обеспечивающим его неподвижное положение внутри барабана 2 при свободном вращении барабана 2. Inside the
Съемник 4 имеет, преимущественно, L-образную форму поперечного сечения. При этом съемник 4 представляет собой продолговатый желоб, расположенный вдоль оси барабана 2 и имеющий одну высокую стенку 5, продольная кромка которой расположена с указанным зазором L по отношению к внутренней поверхности барабана 2 (вдоль его образующей поверхности). Причем зазор L равномерно увеличивается в сторону от места загрузки сыпучего материала до места выгрузки сыпучего материала из барабана 2. Равномерное увеличение зазора L обеспечивается тем, что внутренняя поверхность барабана 2 имеет, коническую форму (форму усеченного конуса), расширяющуюся в сторону от места загрузки в барабан 2 сыпучего материала. Выполнение барабана 2 конической формы обеспечивает обработку всего спектра размеров частиц от нуля до L. Зазор L увеличивается как за счет изменения внутреннего радиуса барабана 2, так и за счет отклонения съемника 4 от поверхности барабана 8.The
Увеличение зазора L происходит как за счет конической формы барабана 2, так и за счет отклонения съемника 4 в сторону оси вращения барабана 2. В результате этого центр тяжести частиц размером L в каждом сечении находится на радиусе прилипания Rп, причем радиус прилипания Rп везде одинаков вдоль всего барабана 2. Таким образом, в каждом сечении центрифуги расстояние от радиуса прилипания Rп до внутренней поверхности барабана 2 равно расстоянию от радиуса прилипания Rп до кромки стенки 5 съемника 4.An increase in the gap L occurs both due to the conical shape of the
Стенка 5 съемника 4 предназначена для снятия в верхней части барабана 2 частиц (при вращении барабана 2), максимальный размер которых более зазора L с учетом упругой деформации упругого материала 3 в верхней части барабана 2. Также съемник 4 имеет с другой боковой стороны желоба низкую стенку 6, которая выполняет функцию ограничителя уже снятых плотных частиц, чтобы они не выпадали обратно в барабан 2 в процессе разделения частиц. Расположение съемника 4 в барабане 2 осуществлено так, что сначала по ходу вращения барабана 2 расположена низкая стенка 6, а за ней высокая стенка 5, при этом сам желоб расположен ближе к оси барабана 2 (от его внутренней поверхности).The
Также внутри барабана 2 вдоль его образующей поверхности неподвижно установлен второй съемник 7 частиц. Съемник 7 расположен дальше от первого съемника 4 по направлению вращения барабана 2 (начало съемника 7 расположено в третьей четверти окружности, а конец – в четвертой четверти окружности при поперечном сечении барабана 2, см. фиг. 2). Съемник 7 может быть жестко закреплен любым возможным способом, обеспечивающим его неподвижное положение внутри барабана 2 при свободном вращении барабана 2. При этом одна кромка съемника 7 расположена около поверхности барабана 2 (с минимальным зазором или без него).Also, inside the
При осуществлении предложенного способа центрифуга 1 располагается горизонтально или под небольшим углом к горизонтали, т.е. ось вращения барабана 2 расположена горизонтально или под углом к горизонтали.When implementing the proposed method, the
Исходный материал подают в барабан 2 центрифуги 1 и осуществляют вращение барабана 2 (центрифугирование исходного материала). При осуществлении способа исходный материал перемещается в барабане 2 (при его вращении) от места загрузки до места выгрузки материала, т.е. от одного торца центрифуги 1 до другого.The starting material is fed into the
Вращение барабана 2 осуществляют с угловой скоростью 
w – угловая скорость вращения барабана;w is the angular speed of rotation of the drum;
g – ускорение свободного падения;g is the acceleration of gravity;
Rп = Rвн – L/2, где Rп = Rвн - L / 2, where
Rвн – внутренний радиус барабана (с учетом упругого материала 3), Rвн - inner radius of the drum (taking into account elastic material 3),
L – величина зазора между внутренней поверхностью барабана 2 и съемником 4 (определяется по необходимости и до начала осуществления способа).L is the size of the gap between the inner surface of the
При вращении барабана 2 с загруженным в него исходным материалом, внутри барабана 2 на частицы исходного материала действуют сила тяжести Fт и центробежная сила Fц.When the
Центробежная сила Fц в каждой точке сечения барабана 2 направлена от центра барабана 2 и равна Fц = m*w2*R, гдеThe centrifugal force Fц at each point of the section of the
m – масса частицы;m is the mass of the particle;
w – угловая скорость вращения барабана 2;w is the angular speed of rotation of the
R – радиус точки приложения силы.R is the radius of the point of application of the force.
Сила тяжести для частиц исходного материала в каждой точке поперечного сечения барабана 2 одинакова и равна Fт = m*g, гдеThe force of gravity for the particles of the starting material at each point of the cross-section of the
g – ускорение свободного падения.g is the acceleration of gravity.
Для того, чтобы при осуществлении предложенного способа происходило разделение частиц по плотности из всего исходного материала с учетом различного размера частиц, необходимо, чтобы в самой верхней точке поперечного сечения барабана 2 (где действие силы тяжести Fт на частицы перпендикулярно силам трения) был создан эффект отрицательной гравитации. Такой эффект можно обеспечить путем приравнивания силы тяжести Fт частицы и центробежной силы Fц в верхней части барабана 2, находящейся на расстоянии Rп от оси барабана 2. При этом радиус Rп – так называемый радиус прилипания частиц к внутренней поверхности барабана 2.In order for the implementation of the proposed method to separate the particles by density from the entire starting material, taking into account different particle sizes, it is necessary that at the highest point of the cross-section of the drum 2 (where the action of gravity Ft on the particles is perpendicular to the friction forces) a negative effect should be created. gravity. This effect can be achieved by equating the gravity Ft of the particle and the centrifugal force Fc in the upper part of the
Таким образом, если Fт = Fц, то Thus, if Ft = Fc, then
m*g = m*w2*Rп,m * g = m * w 2 * Rп,
g = w2Rпg = w 2 Rп
Таким образом, при таком равенстве угловой скорости вращения барабана 2 центрифуги 1, внутри кольцевого пространства, образуемого радиусом прилипания Rп и внутренним радиусом Rвн барабана 2, образуется зона, в которой сила тяжести Fт частицы исходного материала размером не более L не превысит центробежную силу Fц (т.е. Fт < Fц).Thus, with such equality of the angular speed of rotation of the
Предполагая, что центр тяжести, как правило, находится в центральной части частицы, то максимальный размер «прилипших» к внутренней поверхности вращающегося барабана 2 частиц не превысит удвоенной разности Rвн – Rп, т.е. равен 2*(Rвн – Rп).Assuming that the center of gravity, as a rule, is located in the central part of the particle, then the maximum size of the particles "adhered" to the inner surface of the
В результате, внутри барабана 2 образуется кольцевое пространство, так называемое «зона прилипания» частиц Rзп (Rзп = Rвн – L).As a result, an annular space is formed inside the
Таким образом, выбрав угловую скорость вращения барабана
Выбрав таким образом угловую скорость вращения w, соответствующую заданному радиусу прилипания, рассмотрим силы, действующие на частицы в верхней части зоны прилипания.Having thus chosen the angular velocity of rotation w corresponding to a given sticking radius, we consider the forces acting on the particles in the upper part of the sticking zone.
На фиг. 3 показано положение частиц в верхней части барабана 2 при его вращении (без учета упругого материала 3). Таким образом, частица, имеющая размер, равный зазору L «прилипнет» к внутренней поверхности барабана 2 при вращении барабана 2 с указанной угловой скоростью w, а частица, имеющая размер больше L, упадет вниз под действием превосходящей силы тяжести, поскольку она находится уже вне зоны прилипания Rзп.FIG. 3 shows the position of the particles in the upper part of the
В силу различия поведения частиц мелкого и крупного размера разной плотности внутри барабана 2 при его вращении с указанной угловой скоростью w, исходное сырье (горная масса) внутри барабана 2 центрифуги 1 образует два контура: контур рассыпания от точки А до точки В и обратно и контур прилипания – внутри зоны прилипания (см. фиг. 2).Due to the difference in the behavior of particles of small and large sizes of different densities inside the
При вращении барабана 2 центрифуги 1 с указанной угловой скоростью w частицы менее зазора L «прилипнут» к внутренней поверхности барабана 2 в его верхней части, пройдут (не падая) верхнюю точку вращающегося барабана 2, и далее эти частицы снимают с помощью второго съемника 7 частиц (контур прилипания) When the
Крупные частицы при вращении барабана 2 сначала тоже «прилипают» к внутренней поверхности вращающегося барабана 2 центрифуги 1, но затем, под действием доминирующей силы тяжести Fт, скатываются из зоны А в зону В, не достигая верхней точки поперечного сечения барабана 2 (контур рассыпания). During the rotation of the
На фиг. 4 показано действие сил на частицы разной плотности и величина деформации упругого материала при воздействии на него частиц разной плотности. При этом на фиг. 4 показаны две частицы одинакового размера L+dL . Величина dL соответствует размеру упругой деформации материала 3 под частицей. Изображенная на фиг. 4 светлая частица 8 - тяжелая (камень), темная частица 9 – легкая (например, уголь). Обе частицы прижаты к внутренней упругой поверхности барабана 2 центрифуги 1 силой тяжести Fт и центробежной силой Fц (при вращении барабана 2). Вместе они образуют силу прижатия Fпр. Важно, что силы Fт и Fц прямо пропорциональны массе частицы. Поэтому сила прижатия тяжелой частицы 8 выше, чем сила прижатия легкой частицы 9.FIG. 4 shows the effect of forces on particles of different densities and the amount of deformation of an elastic material when particles of different densities act on it. In addition, in FIG. 4 shows two particles of the same size L + dL. The dL value corresponds to the size of the elastic deformation of the
Векторы силы тяжести Fт и центробежной силы Fц сонаправлены только в нижней части сечения центрифуги 1. В остальных точках окружности Rвн сила прижатия Fпр определяется как сумма центробежной силы Fц и проекции силы тяжести Fт на радиус, проведенный из рассматриваемой точки к центру Fт.рад.The vectors of gravity Ft and centrifugal force Fc are codirectional only in the lower part of the
Для нижней части окружности Fпр = Fц + Fт.рад.For the lower part of the circle Fпр = Fц + Fт.rad.
Для верхней части окружности Fпр = Fц - Fт.рад.For the upper part of the circle Fпр = Fц - Fт.rad.
Для верхней точки окружности сила прижатия Fпр для частицы, размер которой равен величине зазора L будет равна нулю, поскольку в этой точке сила тяжести Fт полностью уравновесит центробежную силу Fц.For the top point of the circle, the pressing force Fпр for a particle whose size is equal to the size of the gap L will be equal to zero, since at this point the gravity force Fт will completely balance the centrifugal force Fц.
Во всех случаях сила прижатия Fпр пропорциональна массе частицы m, поскольку каждая из компонент Fпр пропорциональна массе m.In all cases, the pressing force Fpr is proportional to the mass of the particle m, since each of the components Fpr is proportional to the mass m.
Из данных рассуждений следует, что деформация упругой внутренней поверхности (материала 3) частицей размером L будет нулевой только в самой верхней точке окружности внутренней поверхности барабана 2. В остальных точках окружности внутренней поверхности барабана 2 она будет больше нуля. From these considerations it follows that the deformation of the elastic inner surface (material 3) by a particle of size L will be zero only at the highest point of the circumference of the inner surface of the
Если же говорить о частице размером L+dL, то нулевая деформация упругой поверхности возникнет в окрестности верхней точки барабана 2. Обозначим ее углом альфа (α).If we talk about a particle of size L + dL, then zero deformation of the elastic surface will occur in the vicinity of the top point of
На фиг. 5 видно, что частица размером L+dL находится вне зоны прилипания Rзп только в пределах угла α. FIG. 5 it can be seen that a particle of size L + dL is outside the adhesion zone Rzp only within the angle α.
Если же сравнить тяжелую частицу 8 размером L+dL и легкую частицу 9 размером L+dL, то можно увидеть, что окрестность нулевой деформации упругой поверхности для легкой частицы 9 будет шире, чем для тяжелой частицы 8 (угол бета (β) на фиг. 6). If we compare
Это обусловлено тем, что сила прижатия Fпр для легких частиц 9 размером L+dL меньше, чем сила прижатия тяжелых частиц 8.This is due to the fact that the pressing force Fпр for
Используя описанную выше разницу углов нулевой деформации, можно отделить тяжелые частицы 8 размером L+dL от легких частиц 9 размером L+dL.Using the difference in the angles of zero deformation described above, it is possible to separate
При осуществлении способа при вращении барабана 2 с угловой скоростью w горная масса движется по двум контурам: контур 10 «рассыпающихся» частиц и контур 11 «прилипших» частиц. «рассыпающиеся» частицы сначала захватываются вращательным движением, затем осыпаются в зоне А. «Прилипшие» частицы двигаются внутри зоны прилипания Rзп , а в третьей четверти окружности снимаются (счищаются) из зоны прилипания съемником 7.When implementing the method, when the
Рассмотрим отдельно функцию съемника 4, расположенного в верхней части барабана 2 на расстоянии L от верхней точки упругой поверхности и в пределах угла β окрестности зоны нулевой деформации упругой поверхности материала 3 для легких частиц 9.Let us consider separately the function of the
Частицы, размер которых равен зазору L и менее зазора L при вращении барабана 2 со скоростью w не попадают в съемник 4, так как он удален от внутренней поверхности на расстояние L. Эти частицы проследуют в зоне прилипания Rзп до съемника 7.Particles the size of which is equal to the gap L and less than the gap L when the
Частицы размером более чем L+dL тоже не попадают в съемник 4, так как их размер больше размера зоны прилипания Rзп, даже с учетом деформации упругой поверхности (упругого материала 3). Все эти частицы будут осыпаться в зоне А.Particles larger than L + dL also do not fall into the
Легкие частицы размером L+dL также не попадают в съемник 4, так как съемник 4 находится в пределах нулевой деформации, определенной для легких частиц 9 углом β. Легкие частицы размером L+dL будут осыпаться из зоны прилипания по достижении ими съемника 4.Light particles of size L + dL also do not fall into
Тяжелые частицы 8 размером L+dL попадают в съемник 4, так как зона нулевой деформации упругой поверхности α для этих частиц 8 находится как раз над желобом съемника 4.
Таким образом, из всей массы частиц, двигающихся во вращающемся с угловой скоростью w барабане 2 центрифуги 1 (см. фиг. 2), съемником 4 будут выделены только тяжелые частицы 8, размер которых L+dL. Т.е. с помощью первого съемника 4 частиц снимают плотные частицы, размер которых L+dL, где dL – величина деформации упругого материала в нижней части барабана в результате воздействия плотных частиц на упругий материал 3 при вращении барабана 2.Thus, from the entire mass of particles moving in the
Для полного выделения таких частиц из горной массы цикл проводится несколько раз. For the complete separation of such particles from the rock mass, the cycle is carried out several times.
Для того чтобы выделить все тяжелые частицы 8, а не только частицы размером L+dL, зазор L равномерно увеличивается от места загрузки до места выгрузки из барабана 2.In order to select all
Загрузочная часть барабана 2 центрифуги 1 соответствует радиусу прилипания Rп. В ней центробежного эффекта прилипания не будет вообще. Далее по ходу движения горной массы внутренний радиус Rвн увеличивается, постепенно увеличивая и величину зазора L до максимально заданного размера частиц. А кроме этого увеличивается отклонение съемника 4 в сторону оси вращения. The loading part of the
В начале движения система обрабатывает мелкие частицы горной массы, потом средние и потом крупные.At the beginning of the movement, the system processes small particles of rock mass, then medium and then large ones.
Таким образом, при осуществлении предложенного способа может быть выполнено разделение частиц горной массы по плотности без использования разделительных сред типа воды, суспензии, воздуха и т.п. Thus, when implementing the proposed method, separation of rock mass particles by density can be performed without using separation media such as water, suspension, air, etc.
В результате осуществления предложенного способа с использованием описанного устройства существенно упрощается процесс разделения частиц без необходимости остановки процесса разделения, поскольку отсутствует необходимость постоянной очистки устройства, с помощью которого реализуется предложенный способ, а также среды воздействия на частицы. Правильно подобранная угловая скорость вращения w барабана 2 позволяет только путем вращения барабана 2 (используя съемник 4 частиц и съемник 7) разделить более плотные частицы 8 от менее плотных частиц 9, причем имеющих разный размер.As a result of the implementation of the proposed method using the described device, the process of separating particles is significantly simplified without the need to stop the separation process, since there is no need for constant cleaning of the device with which the proposed method is implemented, as well as the environment for affecting the particles. Correctly selected angular rotation speed w of
При этом за счет продолговатой формы барабана 2 и движении исходного сырья от одного торца центрифуги 1 до другого (противоположного), происходит качественное разделение частиц разной плотности и разного размера за счет непрерывности вращения, поскольку крупные плотные частицы, не выделенные сначала загрузки в общей массе, разделяются по ходу движения исходного сырья вдоль барабана 2 до зоны выгрузки при вращения барабана 2.At the same time, due to the elongated shape of the
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021104017A RU2758129C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Method for separating bulk material by density |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021104017A RU2758129C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Method for separating bulk material by density |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2758129C1 true RU2758129C1 (en) | 2021-10-26 |
Family
ID=78289792
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021104017A RU2758129C1 (en) | 2021-02-17 | 2021-02-17 | Method for separating bulk material by density |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2758129C1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU105910A1 (en) * | 1956-07-27 | 1956-11-30 | Г.Н. Москвин | Cucumber length calibration machine |
| GB1289400A (en) * | 1970-12-29 | 1972-09-20 | ||
| SU793469A1 (en) * | 1979-04-23 | 1981-01-07 | Всесоюзный Сельскохозяйственныйинститут Заочного Образования | Device for separating grain-straw pile |
| SU876208A1 (en) * | 1980-02-11 | 1981-10-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Горнообогатительный Комбинат "Мамслюда" Главного Управления Металлорудной Промышленности Мпсм Ссср | Grading device for mica ores and concentrates |
| RU116373U1 (en) * | 2012-01-11 | 2012-05-27 | Пётр Васильевич Маляров | DRUM SCREEN WITH MAGNETIC SYSTEM |
| RU2558872C1 (en) * | 2014-01-22 | 2015-08-10 | Дмитрий Борисович Никишичев | Method of dry dressing of coal |
| RU2564883C1 (en) * | 2014-08-05 | 2015-10-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии) | Grain separator |
-
2021
- 2021-02-17 RU RU2021104017A patent/RU2758129C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU105910A1 (en) * | 1956-07-27 | 1956-11-30 | Г.Н. Москвин | Cucumber length calibration machine |
| GB1289400A (en) * | 1970-12-29 | 1972-09-20 | ||
| SU793469A1 (en) * | 1979-04-23 | 1981-01-07 | Всесоюзный Сельскохозяйственныйинститут Заочного Образования | Device for separating grain-straw pile |
| SU876208A1 (en) * | 1980-02-11 | 1981-10-30 | Ордена Трудового Красного Знамени Горнообогатительный Комбинат "Мамслюда" Главного Управления Металлорудной Промышленности Мпсм Ссср | Grading device for mica ores and concentrates |
| RU116373U1 (en) * | 2012-01-11 | 2012-05-27 | Пётр Васильевич Маляров | DRUM SCREEN WITH MAGNETIC SYSTEM |
| RU2558872C1 (en) * | 2014-01-22 | 2015-08-10 | Дмитрий Борисович Никишичев | Method of dry dressing of coal |
| RU2564883C1 (en) * | 2014-08-05 | 2015-10-10 | Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт использования техники и нефтепродуктов Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИТиН Россельхозакадемии) | Grain separator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2753569C1 (en) | Device and method for gravitational separation of large-lump coal sludge | |
| US9073088B2 (en) | Centrifugal size-separation sieve for granular materials | |
| US20160082478A1 (en) | Size-separation of dry granular materials | |
| EP0275159A2 (en) | Centrifugal concentrator | |
| Chan et al. | Extended trials with the high tonnage multi-gravity separator | |
| US4059189A (en) | Classification of particles | |
| RU2758129C1 (en) | Method for separating bulk material by density | |
| KR890000145B1 (en) | Centrifugal separator and method of operating same | |
| EP0348213B1 (en) | An improved solids-liquids separator | |
| US4148725A (en) | Process and apparatus for separating particles by relative density | |
| US4206046A (en) | Process and apparatus for separating particles by relative density | |
| US3108067A (en) | Centrifugal apparatus | |
| RU181994U1 (en) | Pipe hub | |
| RU2319548C2 (en) | Hydraulic separator | |
| US5069346A (en) | Method and apparatus for friction sorting of particulate materials | |
| RU2758810C1 (en) | Method for isolating fine particles from bulk material | |
| EP0258012A2 (en) | A centrifugal solids-liquids separator | |
| EA014356B1 (en) | Method and device for concentrating substances in solid particle state | |
| GB1029001A (en) | A method and an apparatus for wet and dry screening | |
| US5107991A (en) | Method and apparatus for friction sorting of particulate materials | |
| JPS6059018B2 (en) | Centrifuge and how to operate it | |
| SU1671352A1 (en) | Device for centrifugal and adhesive separation of polydispersed suspensions by their coarseness | |
| US930966A (en) | Centrifugal apparatus for separating purposes. | |
| RU2136397C1 (en) | Aerogravitational bulk material separator | |
| RU2132738C1 (en) | Apparatus for recovering precious metals |