RU63259U1 - TECHNOLOGICAL COMPLEX FOR CLEANING AND DYNAMIC AIR-DRY ENRICHMENT OF GRAIN BULK MATERIAL - Google Patents

Abstract

Полезная модель предназначена для очистки и динамического воздушно сухого обогащения зернистых сыпучих материалов, например природных кварцевых песков.The utility model is intended for purification and dynamic air-dry enrichment of granular bulk materials, for example, natural quartz sand.

Исходный материал естественной влажности, например, кварцевый песок, для отшелушивания поверхностной пленки на частицах и выжигания органических включений, кратковременно нагревают и затем охлаждают в барабанной сушилке 1 и с помощью пневмонасоса 14 подают в транспортный модуль 16, где подвергают оттирке и очистке за счет трения частиц друг о друга в турбулентном потоке и о стенки песчаных каналов, которые образуются за счет изменения направления движения частиц до 90° в, установленных на пневмопроводе транспортного модуля, 16 Т-образных патрубках 31 и 36, с закрытым в направлении движения песчаного потока выходом, в двухходовых переключателях потока 38, имеющих конструкцию, аналогичную Т-образным патрубкам, и в сегментных отводах 33, образованных из четырех звеньев в виде полых цилиндров, которые последовательно соединены между собой и с пневмопроводом посредством фланцевого соединения, причем одно из оснований первых трех цилиндров скошено под углом 17-19°, а одно из оснований четвертого цилиндра скошено под углом 35-37°, диаметр каждого цилиндра относится к длине наибольшей стороны, как 0,6:1, первое звено соединено прямым основанием с каналом пневмопровода, а скошенным основанием с прямым основанием второго звена, второе звено соединено скошенным основанием с прямым основанием третьего звена, а третье и четвертое звенья соединены между собой скошенными основаниями таким образом, что образуют острый угол, четвертое звено прямым основанием соединено с продолжением пневмпровода, причем площадь сечения каждого последующего звена больше предыдущего в 1,1 раза, а диаметр внутреннего канала пневмопровода относится к внутреннему диаметру входного и выходного звеньев сегментного отвода, как 1:2-2,15, а к внутреннему диаметру фланцевого соединения , как 1:1,2-1,3 и к внутреннему диаметру каналов Т-образного патрубка, как 1:1,6. Из транспортного модуля материал подают в промежуточную емкость 17 и пневмоклассификатор 21 для классификации по заданному нижнему пределу и дополнительного охлаждения. Скорость движения песчаного потока по пневмопроводу поддерживают в пределах, обеспечивающих максимальное истирание частиц сопутствующих минералов, имеющих меньшую твердость, чем частицы основного материала, например кварца. Изобретение позволяет получить формовочный песок содержанием кварца в общей массе песка 99%.The source material of natural moisture, for example, quartz sand, for exfoliating a surface film on particles and burning organic impurities, is briefly heated and then cooled in a drum dryer 1 and fed to a transport module 16 using an air pump 14, where it is rubbed and cleaned by friction of particles each other in a turbulent flow and on the walls of sand channels, which are formed by changing the direction of motion of particles up to 90 ° in, installed on the pneumatic pipeline of the transport module, 16 T-shaped tubes 31 and 36, with the output closed in the direction of movement of the sand stream, in two-way flow switches 38 having a design similar to T-shaped pipes and in segment bends 33 formed of four links in the form of hollow cylinders that are connected in series with each other and with a pneumatic line through a flange connection, moreover, one of the bases of the first three cylinders is beveled at an angle of 17-19 °, and one of the bases of the fourth cylinder is beveled at an angle of 35-37 °, the diameter of each cylinder refers to the length of the largest as 0.6: 1, the first link is connected by a direct base to the pneumatic channel channel, and the beveled base with the direct base of the second link, the second link is connected by the beveled base with the direct base of the third link, and the third and fourth links are connected by beveled bases in this way that form an acute angle, the fourth link with a direct base is connected with the continuation of the pneumatic pipe, and the cross-sectional area of each subsequent link is 1.1 times larger than the previous one, and the diameter of the internal channel of the pneumatic pipe refers to the inner diameter of the input and output links of the segment outlet, as 1: 2-2,15, and to the inner diameter of the flange connection, as 1: 1,2-1,3 and to the inner diameter of the channels of the T-shaped pipe, as 1: 1, 6. From the transport module, the material is fed into an intermediate tank 17 and a pneumatic classifier 21 for classification according to a given lower limit and additional cooling. The speed of the sand stream through the pneumatic pipeline is maintained within the limits providing maximum abrasion of particles of associated minerals having lower hardness than particles of the main material, for example quartz. The invention allows to obtain molding sand with a quartz content of 99% in the total mass of sand.

1 с.п.ф. 9 з.п.ф. 9 рис.1 s.p.f. 9 zpf 9 pic.

Description

Полезная модель относится к устройствам для механической очистки поверхности сыпучих зернистых материалов, в частности, природных кварцевых песков, и их обогащению, и может быть использовано в горной, химической, металлургической, горнорудной промышленности, в сельском хозяйстве, в производстве строительных материалов и других отраслях промышленности.The utility model relates to devices for mechanical cleaning of the surface of bulk granular materials, in particular, natural quartz sand, and their enrichment, and can be used in mining, chemical, metallurgical, mining, agriculture, in the production of building materials and other industries .

Кварцевые природные пески относятся к полезным ископаемым, являются природными химическими соединениями, минералогический состав которых определяет область их применения. Основным веществом, образующим зерновую часть песка, является кварц в виде кремнезема (оксид кремния), который составляет до 99% от общей массы каждой частицы, а остальную часть составляют наносные «вековые пленки», содержащие окислы и гидраты окислов железа, сульфаты, карбонаты натрия, калия, магния и другие неорганические вещества. Причем кремнезем составляет 90-97% от обще массы песка, а остальную часть песчаной массы составляют сопутствующие минералы: алюмосиликаты, слюды, полевые шпаты и другие минералы, а также илистые включения и др. минеральные продукты.Quartz natural sands are minerals, are natural chemical compounds, the mineralogical composition of which determines the scope of their application. The main substance that forms the grain part of sand is quartz in the form of silica (silicon oxide), which is up to 99% of the total mass of each particle, and the rest is made-up “secular films” containing oxides and hydrates of iron oxides, sulfates, sodium carbonates , potassium, magnesium and other inorganic substances. Moreover, silica accounts for 90-97% of the total mass of sand, and the rest of the sand mass is associated minerals: aluminosilicates, mica, feldspars and other minerals, as well as silty inclusions and other mineral products.

Одной из основных областей применения природных кварцевых песков является их использование в качестве формовочного материала при изготовлении литейных форм и стержней. При этом основными критериями первичной подготовки формовочных песков к эксплуатации являются:One of the main areas of application of natural quartz sand is their use as molding material in the manufacture of foundry molds and cores. In this case, the main criteria for the initial preparation of molding sand for use are:

- содержание кварца в каждой частице в пределах 99- 99,5%;- the content of quartz in each particle in the range of 99-99.5%;

- содержание кварца в общей массе песка в пределах 97-98,5%;- the content of quartz in the total mass of sand in the range of 97-98.5%;

- содержание окислов и гидратов окислов железа в частицах не более 0,3-0,5%;- the content of oxides and hydrates of iron oxides in the particles of not more than 0.3-0.5%;

- содержание сульфатов, карбонатов и других щелочных составляющих в частицах не более 0,3-0,4%;- the content of sulfates, carbonates and other alkaline components in the particles is not more than 0.3-0.4%;

- содержание глинистых включений в массе песка не более 0,2%;- the content of clay inclusions in the mass of sand is not more than 0.2%;

- влажность массы песка не более 0,2- moisture mass of sand not more than 0.2

- содержание сопутствующих минералов в массе песка не более 0,3-0,6%.- the content of associated minerals in the mass of sand is not more than 0.3-0.6%.

Поэтому перед использованием песка в качестве формовочного материала его предварительно промывают, сушат и обогащают.Therefore, before using sand as a molding material, it is pre-washed, dried and enriched.

Известно устройство для очистки песков от вредных примесей, содержащее корпус, вал с приводом, расположенные под углом к валу и друг к другу овальные диски с отверстиями, где для увеличения частоты контакта зерен материала друг с другом и с дисками, вал и диски выполнены пустотелыми, причем диски установлены относительно вала с наклоном, в двух взаимно перпендикулярных направлениях относительно большой и малой осей овала (SU №1166819, В 03 В 1/00, опубл. 15.07.1985).A device for cleaning sand from harmful impurities, comprising a housing, a shaft with a drive, oval disks with holes located at an angle to the shaft and to each other, where, to increase the frequency of contact of the grains of material with each other and with the disks, the shaft and disks are hollow, moreover, the disks are mounted relative to the shaft with an inclination, in two mutually perpendicular directions relative to the major and minor axes of the oval (SU No. 1166819, 03 V 1/00, publ. 07.15.1985).

Недостатком известного устройства является то, что очистка песка от вредных примесей осуществляется малоактивно по всему объему песчаной массы и в связи с этим не обеспечивается необходимое качество.A disadvantage of the known device is that the cleaning of sand from harmful impurities is inactive throughout the entire volume of the sand mass and in this regard, the required quality is not provided.

Известно устройство, содержащее емкость, снабженную впуском и выпуском для насыпного материала и оснащенную для образования псевдоожиженного слоя перфорированным днищем и газопроницаемым основанием, выше которого расположено, по меньшей мере, одно сопло, соединенное с источником сжатого воздуха, а для псевдоожижения материала сжатый воздух подается в емкость ниже сопла по трубопроводу (RU №2044576, В 07 В 9/00, опубл. 27.09.95).A device is known that contains a container equipped with an inlet and outlet for bulk material and equipped for forming a fluidized bed with a perforated bottom and a gas-permeable base, above which at least one nozzle is connected, connected to a source of compressed air, and for fluidizing the material, compressed air is supplied to the capacity below the nozzle through the pipeline (RU No. 2044576, 07 V 9/00, publ. 09/27/95).

Недостатком устройства является низкая производительность, низкое качество очистки и обогащения сыпучего материала.The disadvantage of this device is low productivity, low quality cleaning and enrichment of bulk material.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, представляющее собой технологический комплекс для воздушно-сухого обогащения сыпучих материалов, который содержит последовательно связанные между собой узел загрузки, вибросушилку и узел динамического воздушно-сухого обогащения, включающий разгонную трубу с вентилятором высокого давления, соединенную на выходе с разделительной камерой, снабженной отбойным щитом с вибровозбудителем, вертикальный виброклассификатор с каскадом установленных друг под другом наклонных сит с патрубками вывода крупных фракций и аэроклассификатор мелких фракций, установка также содержит бункеры накопители фракций и транспортные линии выгрузки фракций из бункеров накопителей и возврата фракций в узел загрузки, а также механизм перепуска потоков с соответствующих транспортных линий подачи готовых продуктов в линию возврата фракций и аспирационную систему, связанную с разделительной и горизонтальной камерами и под ситовыми пространствами виброклассификаторов (SU №1752451, В 07 В 4/00, опубл.07.08.92).Closest to the proposed device is a technological complex for air-dry enrichment of bulk materials, which contains sequentially interconnected loading unit, a vibrating dryer and a dynamic air-dry enrichment unit, including an accelerating pipe with a high-pressure fan, connected at the outlet to a separation a camera equipped with a baffle plate with a vibration exciter, a vertical vibroclassifier with a cascade of inclined patter screens installed under each other with large fraction withdrawals and an air classifier of small fractions, the installation also contains fraction storage bins and transport lines for unloading fractions from storage bins and returning fractions to the loading unit, as well as a mechanism for transferring flows from the corresponding transport lines for supplying finished products to the fraction return line and aspiration system, associated with the dividing and horizontal chambers and under the sieve spaces of vibration classifiers (SU No. 1752451, B 07 B 4/00, published 07.08.92).

Данное устройство обеспечивает возможность оперативной независимой перечистки каждой фракции для повышения качества обогащения.This device provides the possibility of operational independent cleaning of each fraction to improve the quality of enrichment.

К недостаткам известного устройства можно отнести сложность конструкции, энергоемкость и не высокое качество очистки, из-за ударно-вибрационного воздействия на материал при соударении с отбойным металлическим щитом в разделительной камере виброклассификатора, что является источником появления вредных примесей в товарном материале в виде металлического порошка, как результат соударения, например, кварцевого песка (абразива) об отбойный металлический щит, причем металлический порошок, по плотности как вещество более чем в два раза больше чем плотность кварца и вывести его как пылевые частицы практически невозможно.The disadvantages of the known device include the complexity of the design, energy consumption and low quality of cleaning, due to shock-vibration impact on the material when impacted with a break-off metal shield in the separation chamber of the vibration classifier, which is the source of the appearance of harmful impurities in the commercial material in the form of metal powder, as a result of collision, for example, of quartz sand (abrasive) with a break-away metal shield, moreover, the metal powder, in density as a substance, is more than twice as large Chez than quartz density and output it as the dust particles is almost impossible.

Задачей заявляемого технического решения является повышение качества целевого продукта за счет повышения степени очистки и обогащения, а также снижение энергоемкости процесса и упрощение технологического процесса и конструкции установки.The objective of the proposed technical solution is to improve the quality of the target product by increasing the degree of purification and enrichment, as well as reducing the energy intensity of the process and simplifying the process and design of the installation.

Указанная задача реализуется с помощью технологического комплекса, который включает последовательно связанные между собой узел загрузки, схему сушки, установку очистки и динамического воздушно сухого обогащения, схему классификации и охлаждения, емкость-хранилище готового продукта, схему сбора некондиционного материала и аспирационную систему, в котором согласно изобретению схема сушки включает горизонтально установленную барабанную сушилку, с барабаном, установленным с уклоном 2-8° в направлении движения сыпучего материала и с жестко закрепленным на конце барабана круговым ситом, под которым установлена распределительная емкость для сбора сыпучего материала, выходящего из сушилки, установка динамического воздушно сухого обогащения и очистки сыпучего материала включает хотя бы один транспортный модуль, который содержит ориентированные в горизонтальном, вертикальном и наклонном направлении прямые участки пневмопровода, соединенные между собой через Т-образные патрубки и сегментные отводы, причем начальный участок пневмопровода является горизонтальным и на входе соединен с одной из камер двух- или трехкамерного пневмонасоса, каждая камера которого соединена с распределительной емкостью, а выход горизонтального участка пневмопровода соединен с вертикальным участком пневмопровода через Т-образный патрубок с заглушенным горизонтальным выходным каналом, а остальные участки пневмопровода соединены между собой через сегментные отводы, каждый из которых представляет собой конструкцию состоящую из четырех звеньев в виде полых цилиндров, последовательно соединенных между собой посредством фланцевого соединения, причем одно из The specified task is implemented using a technological complex that includes a loading unit, a drying circuit, a cleaning and dynamic air-dry enrichment unit, a classification and cooling scheme, a finished product storage tank, a substandard material collection scheme, and an aspiration system, in which according to According to the invention, the drying scheme includes a horizontally mounted drum dryer, with a drum installed with a slope of 2-8 ° in the direction of movement of the bulk material and with to a circular sieve fixed at the end of the drum, under which a distribution tank is installed for collecting bulk material leaving the dryer, the installation of dynamic air-dry enrichment and cleaning of bulk material includes at least one transport module that contains straight sections oriented horizontally, vertically and inclinedly pneumatic pipelines connected to each other through T-shaped pipes and segment bends, and the initial section of the pneumatic piping is horizontal and at The ode is connected to one of the chambers of a two- or three-chamber pneumatic pump, each chamber of which is connected to a distribution tank, and the output of the horizontal section of the pneumatic pipe is connected to the vertical section of the pneumatic pipe through a T-shaped pipe with a damped horizontal output channel, and the remaining sections of the pneumatic pipe are interconnected via segment bends, each of which is a structure consisting of four links in the form of hollow cylinders, connected in series with each other by means of a tsevogo compounds wherein one of

оснований первых трех цилиндров скошено под углом 18°, а одно из оснований четвертого цилиндра скошено под углом 36°, первое звено соединено прямым основанием с каналом пневмопровода, а скошенным основанием с прямым основанием второго звена, второе звено соединено скошенным основанием с прямым основанием третьего звена, третье и четвертое звенья соединены между собой скошенными основаниями таким образом, что образуют острый угол, а прямым основанием четвертое звено соединено с продолжением пневмопровода, диаметр каждого цилиндра относится к длине наибольшей стороны, как 0,6:1, а сечение каждого последующего звена больше предыдущего в 1,1 раза, причем диаметр внутреннего канала пневмопровода относится к внутреннему диаметру входного и выходного звеньев сегментного отвода, как 1:2-2,15, к внутреннему диаметру фланцевого соединения, как 1:1,2-1,3, а к внутреннему диаметру каналов Т-образного патрубка, как 1:1,6.the bases of the first three cylinders are beveled at an angle of 18 °, and one of the bases of the fourth cylinder is beveled at an angle of 36 °, the first link is connected with a direct base to the air duct channel, and the beveled base with a direct base of the second link, the second link is connected with a beveled base with a direct base of the third link , the third and fourth links are interconnected by beveled bases in such a way that they form an acute angle, and the fourth link is connected by a direct base to the continuation of the air line, the diameter of each cylinder is the length of the largest side, as 0.6: 1, and the cross section of each subsequent link is 1.1 times larger than the previous one, and the diameter of the internal channel of the pneumatic pipe refers to the inner diameter of the input and output links of the segment outlet, as 1: 2-2.15 , to the inner diameter of the flange connection, as 1: 1.2-1.3, and to the inner diameter of the channels of the T-shaped pipe, as 1: 1.6.

Транспортный модуль дополнительно включает не менее чем два вспомогательных вертикальных пневмопровода разной длины, каждый из которых соединен с начальным горизонтальным участком основного пневмопровода через дополнительные Т-образные патрубки с отсечной арматурой, установленной на горизонтальном и на направленном вверх вертикальном выходных каналах патрубка, причем короткий пневмопровод соединен с длинным через установленный на его верхнем конце Т-образный патрубок с заглушенным в направлении движения потока материала выходом, и через угловой двухходовой переключатель потока, а длинный пневмопровод в свою очередь соединен через Т-образный патрубок с заглушенным в направлении движения потока материала выходом, установленным на верхнем конце пневмопровода, и через двухходовой переключатель потока соединен с вертикальным участком основного пневмопровода.The transport module additionally includes at least two auxiliary vertical pneumatic pipelines of different lengths, each of which is connected to the initial horizontal section of the main pneumatic piping through additional T-shaped pipes with shut-off valves installed on the horizontal and upward vertical outlet channels of the pipe, and a short pneumatic pipe is connected with a long through a T-shaped pipe mounted on its upper end with an outlet muffled in the direction of movement of the material flow, and through an angular two-way flow switch, and a long pneumatic pipeline is in turn connected through a T-shaped pipe with an outlet muffled in the direction of movement of the material flow installed on the upper end of the pneumatic pipeline, and through a two-way flow switch connected to a vertical section of the main pneumatic pipeline.

Схема классификации и охлаждения включает промежуточную емкость, емкость - пылеосадитель, выполняющую функцию демпфера и хотя бы один пневмоклассификатор, промежуточная емкость соединена с выходом конечного участка каждого пневмопровода через размещенный внутри емкости Т-образный патрубок с заглушенным горизонтальным выходом и направленным вниз вертикальным выходным каналом, на стенках которого в последней трети его длины выполнены сквозные отверстия, расположенные равномерно по окружности в два ряда, а внутри установлен распылитель в виде шнека с обрезиненным неподвижным винтом; на крышке промежуточной емкости установлен отвод с обратным клапаном, предназначенным для ввода в емкость атмосферного воздуха, причем сечение отвода равно сечению каналов пневмопровода, The classification and cooling scheme includes an intermediate tank, a dust separator tank that acts as a damper and at least one pneumatic classifier, an intermediate tank is connected to the outlet of the final section of each pneumatic pipe through a T-shaped pipe with a muffled horizontal outlet and a vertical output channel pointing downward to the walls of which in the last third of its length are made through holes arranged evenly around the circumference in two rows, and spray installed inside in the form of a screw with a rubberized fixed screw; on the cover of the intermediate tank there is a tap with a non-return valve designed to enter atmospheric air into the tank, and the tap section is equal to the section of the pneumatic duct channels,

нижние конические части промежуточной емкости и емкости-пылеосадителя через отсечную арматуру сообщены с атмосферой, а верхние части промежуточной емкости и емкости-пылеосадителя соединены между собой трубопроводом, сечение которого превышает сечение каналов пневмопровода в 2-2,5 раза; нижняя коническая часть промежуточной емкости соединена наклонным под углом 35-40° к вертикали трубопроводом с верхней частью корпуса пневмоклассификатора, пневмоклассификатор имеет цилиндроконический корпус с коническим выходом, соединенным с емкостью-хранилищем, в полости пневмоклассификатора на крышке корпуса перед выходным отверстием наклонного трубопровода, установлена вертикальная пластина, а под ним установлена, как продолжение наклонного трубопровода, направляющая пластина, которые образуют между собой плоский зазор, под направляющей пластиной, на уровне половины высоты пневмоклассификатора, установлена наклонная под углом 35-40° к горизонтали перфорированная пластина с диаметром отверстий 3-5 мм, занимающая половину сечения пневмоклассификатора со стороны входного отверстия, под перфорированной пластиной выполнен входной канал для подачи атмосферного воздуха, а над нею выполнен выходной канал, для вывода воздуха из полости классификатора, причем сечения указанных каналов соотносятся с сечением цилиндрической части корпуса пневмоклассификатора, как 1:1:9;the lower conical parts of the intermediate tank and the dust collector tank are connected with the atmosphere through the shut-off valve, and the upper parts of the intermediate tank and the dust collector tank are connected by a pipeline, the cross section of which exceeds the cross-section of the pneumatic pipe channels by 2-2.5 times; the lower conical part of the intermediate tank is connected by a pipe inclined at an angle of 35-40 ° to the vertical with the upper part of the pneumatic classifier housing, the pneumatic classifier has a cylindrical body with a conical outlet connected to the storage tank, in the pneumatic classifier cavity on the housing cover in front of the outlet of the inclined pipeline, a vertical the plate, and under it is installed, as a continuation of the inclined pipeline, the guide plate, which form a flat gap between them, under a perforated plate with a hole diameter of 3-5 mm, which occupies half the section of the pneumatic classifier from the inlet side, an inlet channel for supplying atmospheric air is made under the perforated plate at a half height of the pneumatic classifier; an outlet channel is made above it to draw air out of the classifier cavity, and the cross-sections of these channels correspond to the cross-section of the cylindrical part of the pneumatic classifier housing as 1: 1: 9;

Схема сбора некондиционного продукта включает наклонную нижнюю часть днища вытяжной камеры сушилки, соединенную вертикальным загрузочным каналом со входом камеры пневмонасоса, выход которой трубопроводом соединен с емкостью-хранилищем некондиционного продукта.The substandard product collection scheme includes the inclined lower part of the bottom of the exhaust chamber of the dryer, connected by a vertical loading channel to the inlet of the pneumatic pump chamber, the outlet of which is connected by a pipeline to the storage tank of the substandard product.

Каждый функциональный узел технологического комплекса имеет собственную изолированную систему аспирации.Each functional unit of the technological complex has its own isolated aspiration system.

На фиг.1 представлена общая схема технологического комплекса.Figure 1 presents the General scheme of the technological complex.

На фиг.2 - схема пневмопровода установки динамического воздушно сухого обогащения.Figure 2 - diagram of the pneumatic installation of a dynamic air-dry enrichment.

На фиг.3 - промежуточная емкость, вид А-А.Figure 3 is an intermediate tank, view aa.

На фиг.4 - промежуточная емкость, вид Г-Г.Figure 4 - intermediate capacity, view GG.

На фиг.5 - распылитель, установленный в промежуточной емкости.Figure 5 - spray installed in the intermediate tank.

На фиг.6 - пневмоклассификатор вид Б-Б.Figure 6 - pneumatic classifier view BB.

На фиг.7 - пневмоклассификатор, вид В-В.In Fig.7 - pneumatic classifier, view BB.

На фиг.8 - сегментный отвод.On Fig - segment retraction.

На фиг.9 - Т-образный патрубок.In Fig.9 - T-shaped pipe.

Технологический комплекс содержит сушилку 1 с вращающимся барабаном, установленным наклонно в направлении движения сыпучего материала с углом наклона 2÷8° к горизонтали с жестко установленным на конце барабана круговым ситом, которая включает также топку с горелкой и трубопроводы для подачи топлива и сжатого воздуха (на схеме не показаны); узел 2 для подачи исходного материала в сушилку 1; распределительную емкость 3 с загрузочными каналами 4, вытяжную камеру 5, соединенную трубопроводом 6 с камерой пневмонасоса 7, снабженного линией подачи сжатого воздуха 8 с пультом управления подачей сжатого воздуха 9 и трубопровод 10, соединяющий пневмонасос 7 с емкостью 11 для сбора и хранения некондиционного материала, имеющей разгрузочный патрубок 12 с отсечной заслонкой 13; установку очистки воздушно-сухого обогащения, включающую, хотя бы один транспортный модуль 16 (на фиг.1 изображено два транспортных модуля) и хотя бы один двух- или трехкамерный пневмонасос 14 (на фиг.1 изображен один двухкамерный пневмонасос), который снабжен линиями подвода сжатого воздуха 15, от пульта 9, а каждая камера пневмонасоса соединена трубопроводами 4 с емкостью 3 и с горизонтальным пневмопроводом, который является начальным участком транспортного модуля 16, выход которого соединен с промежуточной емкостью 17 цилиндроконической формы, нижняя коническая часть которой через патрубок 18 с отсечной арматурой 19 соединена с атмосферой, и наклонным под углом 35-40° к вертикали трубопроводом 20 соединена с пневмоклассификатором 21. Верхняя цилиндрическая часть емкости 17 трубопроводом 22 соединена с емкостью - пылеосадителем 23, которая выполняет функцию демпфера и состоит из двух цилиндроконических камер сообщенных между собой цилиндрической частью, которые снабженных перегородками 24, а конические части камер, предназначенные для сбора пыли, через патрубки 25 с отсечной арматурой 26 соединены с атмосферой. На крышке емкости 17 расположен отвод 27 с обратным клапаном 28 (см. фиг.3), предназначенным только для подачи атмосферного воздуха в емкость, а внутри емкости 17 в верхней части стенки корпуса жестко установлены Т-образные патрубки 29 с заглушенным горизонтальным выходом и направленным вниз вертикальным выходным каналом (см. фиг.5), на стенках которого в последней трети его длины выполнены сквозные отверстия, расположенные равномерно по окружности в два ряда, а внутри, установлены распылители 30 в виде шнека с обрезиненным неподвижным винтом, количество Т-образных патрубков The technological complex contains a dryer 1 with a rotating drum mounted obliquely in the direction of movement of bulk material with an angle of inclination of 2 ÷ 8 ° to the horizontal with a circular sieve rigidly installed at the end of the drum, which also includes a furnace with a burner and pipelines for supplying fuel and compressed air (for diagram not shown); node 2 for feeding the source material into the dryer 1; distribution tank 3 with loading channels 4, an exhaust chamber 5 connected by a pipe 6 to the chamber of the pneumatic pump 7, equipped with a compressed air supply line 8 with a control panel for supplying compressed air 9 and a pipe 10 connecting the pneumatic pump 7 with a tank 11 for collecting and storing substandard material, having a discharge pipe 12 with a shut-off valve 13; an air-dry enrichment purification unit including at least one transport module 16 (two transport modules are shown in FIG. 1) and at least one two- or three-chamber pneumatic pump 14 (one two-chamber pneumatic pump is shown in FIG. 1), which is equipped with supply lines compressed air 15, from the console 9, and each chamber of the air pump is connected by pipelines 4 with a capacity of 3 and with a horizontal pneumatic pipe, which is the initial section of the transport module 16, the output of which is connected to an intermediate tank 17 of cylindrical shape , the lower conical part of which through the pipe 18 with shut-off valves 19 is connected to the atmosphere, and the pipe 20 inclined at an angle of 35-40 ° to the vertical is connected to the pneumatic classifier 21. The upper cylindrical part of the tank 17 is connected by a pipe 22 to the dust collector 23, which performs the function the damper and consists of two cylindrical chambers interconnected by a cylindrical part, which are equipped with partitions 24, and the conical parts of the chambers, designed to collect dust, through nozzles 25 with shutoff valves 26 connected to the atmosphere. On the lid of the tank 17 there is an outlet 27 with a check valve 28 (see Fig. 3), intended only for supplying atmospheric air to the tank, and inside the tank 17 in the upper part of the housing wall T-shaped pipes 29 with a damped horizontal outlet and directional down with a vertical output channel (see Fig. 5), on the walls of which in the last third of its length there are through holes arranged evenly around the circumference in two rows, and inside there are mounted nozzles 30 in the form of a screw with a rubberized fixed screw, count honors the T-shaped pipes

29 соответствует количеству транспортных модулей, причем вход каждого Т-образного патрубка соединен с выходом транспортного модуля 16. Транспортный модуль 16 (см. фиг.2) включает пневмопровод, который содержит ориентированные в горизонтальном, вертикальном и наклонном направлении прямые участки, соединенные между собой через Т-образные патрубки и сегментные отводы, причем начальный участок пневмопровода является горизонтальным и его вход соединен с одной из камер пневмонасоса 14, а на выходе установлен Т-образный патрубок 31 с заглушенным горизонтальным выходом, кроме того, на горизонтальном пневмпопроводе дополнительно установлены два проходных Т-образных патрубка 31 с отсечными заслонками 32, вертикальный выход Т-образного патрубка 31 с заглушенным горизонтальным выходом соединен с вертикальным участком основного пневмопровода, состоящего из последовательно соединенных - вертикального, наклонного и горизонтального участков, между которыми установлены сегментные отводы 33, содержащие каждый четыре звена «а», «б», «в» и «г» в виде полых цилиндров, причем звенья «а», «б», «в» однотипные и каждое имеет нижнее прямое основание и верхнее, скошенное под углом 18±1°, где ±1° - допустимое отклонение в соответствии с допусками и посадками на гладкие цилиндрические сопряжения (В.Д.Мягков «Краткий справочник конструктора», Машиздат. М: 1963, стр.30-63), соотношение диаметра звена к наибольшей его стороне 0,6:1, а звено «г» имеет верхнее прямое основание и нижнее, скошенное под углом 36±1°, соотношение диаметра звена к наибольшей стороне 0,6:1. Звенья сегментного отвода 33 соединены между собой посредством фланцевых соединений, причем площадь сечения звена «б» больше пощади сечения звена «а», но меньше пощади сечения «в» в 1,1 раза, а звенья «в» и «г» соединены друг с другом скошенными основаниями, таким образом, что образуют острый угол (54±1°), отношение внутреннего диаметра каналов пневмопровода к внутреннему диаметру входного («а») и выходного («г») звеньев сегментного отвода 33 составляет 1:2-2,15, а к внутреннему диаметру фланцевого соединения 1:1,2-1,3; транспортный модуль 16 включает также два вспомогательных вертикальных участка пневмопровода 34 и 35 разной длины, соединенные с вертикальными выходами проходных Т-образных патрубков 31 через отсечные заслонки 37, причем короткий пневмопровод соединен с длинным пневмопроводом через Т-образный патрубок 36 с заглушенным вертикальным выходом, установленным на верхнем конце пневмопровода и через угловой двухходовой переключатель потока 38, который имеет конструкцию, аналогичную Т-образному патрубку и в технологическом 29 corresponds to the number of transport modules, and the input of each T-shaped pipe is connected to the output of the transport module 16. The transport module 16 (see Fig. 2) includes a pneumatic pipe, which contains straight sections oriented in horizontal, vertical and inclined directions, interconnected through T-shaped pipes and segment bends, the initial section of the pneumatic pipe being horizontal and its inlet connected to one of the chambers of the air pump 14, and a T-shaped pipe 31 with muffled g With a horizontal outlet, in addition, there are two additional T-shaped branch pipes 31 with shut-off valves 32 on the horizontal pneumatic line, the vertical outlet of the T-shaped branch pipe 31 with a muffled horizontal outlet is connected to the vertical section of the main pneumatic pipe, consisting of series-connected vertical, inclined and horizontal sections, between which segment bends 33 are installed, each containing four links “a”, “b”, “c” and “d” in the form of hollow cylinders, with the links “a”, “b”, “c” they are of the same type and each has a lower straight base and an upper one, beveled at an angle of 18 ± 1 °, where ± 1 ° is the permissible deviation in accordance with tolerances and fittings on smooth cylindrical mates (V.D. Myagkov “Designer Quick Reference”, Mashizdat. M: 1963, pp. 30-63), the ratio of the diameter of the link to its largest side is 0.6: 1, and the link "g" has an upper straight base and a lower beveled angle of 36 ± 1 °, the ratio of the diameter of the link to the largest side 0.6: 1. The segments of the segment outlet 33 are interconnected by means of flange connections, and the cross-sectional area of the link “b” is larger than the cross-sectional area of the link “a”, but 1.1 times less than the cross-sectional area of the “c” section, and the links “c” and “g” are connected to each other with other beveled bases, so that they form an acute angle (54 ± 1 °), the ratio of the inner diameter of the pneumatic duct channels to the inner diameter of the input (“a”) and output (“g”) links of the segment branch 33 is 1: 2-2 , 15, and to the inner diameter of the flange connection 1: 1.2-1.3; the transport module 16 also includes two auxiliary vertical sections of the pneumatic conduit 34 and 35 of different lengths connected to the vertical exits of the through-passage T-shaped nozzles 31 through shut-off valves 37, the short pneumatic conduit being connected to the long pneumatic conduit through the T-shaped nozzle 36 with a muffled vertical outlet installed at the upper end of the air line and through an angular two-way flow switch 38, which has a design similar to a T-shaped nozzle in the process

процессе выполняет аналогичную функцию, а длинный пневмопровод в свою очередь также через аналогичный Т-образный патрубок 36 и через угловой двухходовой переключатель потока 38 соединен с вертикальным участком основного пневмопровода транспортного модуля 16. Внутри пневмоклассификатора 21 на некотором расстоянии от входа наклонного трубопровода 20 к крышке корпуса пневмоклассификатора закреплена вертикальная пластина 39 и под входом трубопровода 20, установлена направляющая пластина 40, как продолжение трубопровода 20, (т.е. угол наклона, соответствуюет углу наклона трубопровода 20), под пластиной 40 на уровне половины высоты корпуса пневмоклассификатора 21 установлена наклонная под углом 35-40° к горизонтали перфорированная пластина 41 с диаметром отверстий 3-5 мм, под которой расположен входной канал 42 для подачи атмосферного воздуха. Пневмоклассификатор 21 сообщен нижней конической частью с емкостью-хранилищем 43 товарного продукта, которая на выходе снабжена разгрузочным патрубком 44 с отсечной заслонкой 45. Все функциональные узлы технологического комплекса снабжены собственной изолированной системой аспирации, а именно, вытяжная камера 5 по линии 46 соединена с блоком обеспыливания 47 и через регулирующую заслонку 48 с атмосферой, емкости 17 и 23 по линии 50 соединены с блоком обеспыливания 51 и через регулирующую заслонку 49 с атмосферой, пневмоклассификатор 21 по линии 53 соединен с блоком обеспыливания 54 и через регулирующую заслонку 52 с атмосферой, емкость-хранилище 43 и нижняя часть загрузочного патрубка 44 по линии 56 соединены с блоком обеспыливания 57 и через регулирующую заслонку 55 с атмосферой, а емкость- хранилище 11 для некондиционного материала и нижняя часть загрузочного патрубка 12 по линии 59 соединены с блоком обеспыливания 60 и через регулирующую заслонку 58 с атмосферой.the process performs a similar function, and the long pneumatic pipe, in turn, is also connected through a similar T-shaped pipe 36 and through an angular two-way flow switch 38 to the vertical section of the main pneumatic pipe of the transport module 16. Inside the pneumatic classifier 21 at a certain distance from the input of the inclined pipe 20 to the housing cover a vertical plate 39 is fixed to the pneumatic classifier and a guide plate 40 is installed under the inlet of the pipeline 20, as a continuation of the pipeline 20, (i.e., the angle of inclination, tvetstvuyuet angle conduit 20) under the plate 40 at half height pnevmoklassifikatora body 21 installed inclined at an angle of 35-40 ° to the horizontal plate 41 perforated with holes 3-5 mm in diameter, which is located under the inlet conduit 42 for supplying air. The pneumatic classifier 21 is communicated with a lower conical part with a storage tank 43 of a commodity product, which at the outlet is equipped with a discharge pipe 44 with a shut-off damper 45. All functional units of the technological complex are equipped with their own insulated aspiration system, namely, the exhaust chamber 5 is connected via a line 46 to the dust removal unit 47 and through the control flap 48 with the atmosphere, tanks 17 and 23 are connected via line 50 to the dedusting unit 51 and through the control flap 49 with the atmosphere, a pneumatic classifier 21 is connected via line 53 with is one with the dust removal unit 54 and through the control damper 52 with the atmosphere, the storage tank 43 and the lower part of the loading pipe 44 are connected via line 56 to the dust control unit 57 and through the control damper 55 with the atmosphere, and the storage tank 11 for substandard material and the lower part boot pipe 12 through line 59 are connected to the dust removal unit 60 and through the control valve 58 with the atmosphere.

В зависимости от производительности технологического комплекса установка для очистки и динамического воздушно-сухого обогащения зернистого сыпучего материала может включать несколько транспортных модулей 16 и двух-трехкамерных пневмонасосов 14, которые работают параллельно. На фиг 1 и изображены два транспортных модуля 16 связанные с одним двухкамерным пневмонасосом 14.Depending on the productivity of the technological complex, the installation for cleaning and dynamic air-dry enrichment of granular granular material may include several transport modules 16 and two-three-chamber air pumps 14, which operate in parallel. In Fig. 1, two transport modules 16 are shown connected with one double-chamber pneumatic pump 14.

Технологический комплекс работает следующим образом:The technological complex works as follows:

Исходный материал, например, кварцевый песок естественной влажности по наклонному конвейеру узла 2 непрерывно поступает в сушилку 1, где в загрузочной камере нагревается до температуры 573-600°С для разрушения загрязняющей «вековой The source material, for example, quartz sand of natural humidity through an inclined conveyor of unit 2, continuously enters the dryer 1, where it is heated to a temperature of 573-600 ° C in the loading chamber to destroy the polluting

пленки» на поверхности частиц и полного сгорания илистых включений, в процессе вращения барабана сушилки 1 материал перемешивается, высушивается до требуемой остаточной влажности, охлаждается до температуры 110-145°С за счет подсоса атмосферного воздуха через отверстия, конструктивно предусмотренные на барабане сушилки, и одновременно перемещается за счет наклона барабана к выходу сушилки, затем просеивается, через наклонное к выходу круговое полигональное сито в распределительную емкость 3, причем некондиционный материал: глинистые агломераты, случайные частицы другого материала, частицы более крупного размера, чем заданные по технологическому процессу и т.п., за счет наклона сита, выходит его край, под действием силы тяжести попадает в нижнюю часть вытяжной камеры 5 и по трубопроводу 6 загружается в камеру пневмонасоса 7, где после ее заполнения до заданного уровня, уровнемером камеры дается сигнал на пульт управления 9 для кратковременного закрытия трубопровода 6 и подачи сжатого воздуха по линии 8 в камеру пневмонасоса 7 для перемещения собранного некондиционного материала по трубопроводу 10 в емкость - хранилище 11. После полного опорожнения камеры пневмонасоса 7, уровнемер камеры подает сигнал на пульт управления 9 о прекращении подачи сжатого воздуха и открытии трубопровода 6 для загрузки следующей порции некондиционного материала в камеру пневмонасоса 7. В это же время высушенный сыпучий материал из из барабана сушилки через круговое сито поступает в распределительную емкость 3 под действием силы тяжести по одному из трубопроводов 4 перемещается в одну из камер пневмонасоса 14 и после заполнения камеры до заданного уровня, уровнемером камеры на пульт управления 9 подается сигнал на закрытие трубопровода 4 для загрузки в данную камеру с переключением подачи материала по второму трубопроводу 4 в другую камеру пневмонасоса 14 с подачей по линии 15 сжатого воздуха в первую камеру пневмонасоса 14 для перемещения порции материала по начальному горизонтальному участку пневмопровода транспортного модуля 16 на следующую стадию технологического процесса.film "on the surface of particles and complete combustion of silty inclusions, during rotation of the dryer drum 1, the material is mixed, dried to the desired residual moisture, cooled to a temperature of 110-145 ° C due to suction of atmospheric air through openings structurally provided on the dryer drum, and at the same time moves due to the inclination of the drum to the outlet of the dryer, then it is sifted through a circular polygonal sieve to the distribution tank 3 through an inclined output outlet, and the substandard material: clay ag omerates, random particles of another material, particles of a larger size than those specified by the technological process, etc., due to the inclination of the sieve, its edge comes out, under the action of gravity it enters the lower part of the exhaust chamber 5 and is loaded into the chamber through a pipe 6 air pump 7, where after filling it to a predetermined level, the camera’s level meter gives a signal to the control panel 9 for short-term closing of the pipeline 6 and supplying compressed air through line 8 to the chamber of the air pump 7 to move the assembled substandard material the pipe through pipe 10 to the storage tank 11. After the chamber of the pneumatic pump 7 is completely emptied, the level gauge sends a signal to the control panel 9 to stop the supply of compressed air and open the pipe 6 to load the next portion of substandard material into the chamber of the pneumatic pump 7. At the same time, the dried bulk material from the dryer drum through a circular sieve enters the distribution tank 3 under the action of gravity through one of the pipelines 4 is moved to one of the chambers of the air pump 14 and after filling the chamber to a predetermined level, the camera’s transmitter sends a signal to the control panel 9 to close the pipeline 4 for loading into this chamber with switching the supply of material through the second pipeline 4 to another chamber of the air pump 14 with the supply of compressed air through the line 15 to the first chamber of the air pump 14 to move a portion of the material on the initial horizontal section of the pneumatic pipeline transport module 16 to the next stage of the process.

Причем исходный материал, перед обработкой подвергают обязательному анализу на химический состав частиц сыпучего материала и химический состав массы сыпучего материала и по результатам анализа устанавливают параметры проведения технологического процесса.Moreover, the source material, before processing, is subjected to mandatory analysis for the chemical composition of the particles of the bulk material and the chemical composition of the mass of the bulk material and the parameters of the process are established according to the results of the analysis.

При наличии небольшого процента вредных примесей высушенный материал пропускают из схемы сушки через установку очистки и динамического воздушно-сухого In the presence of a small percentage of harmful impurities, the dried material is passed from the drying circuit through a cleaning unit and dynamic air-dry

обогащения в режиме I, с наименьшей скоростью движения потока материала, т.е. по начальному горизонтальному участку пневмопровода через вертикальный выход первого Т-образного патрубка 31 с закрытой отсечной заслонкой 32, открытой отсечной заслонкой 37, по короткому дополнительному вертикальному пневмопроводу 35, через Т-образный патрубок 36, двухходовой переключатель потоков 38, верхнюю часть длинного дополнительного вертикального пневмопровода 34, через следующий Т-образный патрубок 36, двухходовой переключатель потоков 38, верхнюю часть вертикального участка основного пневмопровода, первый сегментный отвод 33, наклонный участок основного пневмопровода, второй сегментный отвод 33, горизонтальный участок на вход емкости 17.enrichment in mode I, with the lowest velocity of the material flow, i.e. along the initial horizontal section of the pneumatic pipeline through the vertical outlet of the first T-shaped pipe 31 with a closed shut-off valve 32, an open shut-off valve 37, through a short additional vertical pneumatic pipe 35, through a T-shaped pipe 36, a two-way flow switch 38, the upper part of a long additional vertical pneumatic pipe 34, through the next T-shaped pipe 36, two-way flow switch 38, the upper part of the vertical section of the main pneumatic pipe, the first segment tap 33, inclined This is the main section of the main air line, the second segment branch 33, the horizontal section at the inlet of the tank 17.

При наличии среднего процента вредных примесей, высушенный материал пропускают из схемы сушки через установку очистки динамического воздушно-сухого обогащения в режиме II со средней движения потока материала, т.е. по начальному горизонтальному участку пневмопровода через первый Т-образный патрубок 31 с закрытой заслонкой 37 и открытой заслонкой 32 горизонтальную заслонку, т.к. вертикальный выход Т-образного патрубка закрыт, поток материала проходит во второй тройник 31 с отсечной заслонкой 32 и направляется через вертикальный выход второго Т-образного патрубка с открытой заслонкой 37 в длинный дополнительный вертикальный пневмопровод 34, затем через Т-образный патрубок 36 с заглушенным вертикальным выходом, двухходовой переключатель потоков 38, верхнюю часть вертикального участка основного пневмопровода, через первый сегментный отвод 33, наклонный участок пневмопровода, второй сегментный отвод 33 горизонтальный участок пневмопровода на вход емкости 17.In the presence of an average percentage of harmful impurities, the dried material is passed from the drying circuit through a dynamic air-dry enrichment purification unit in mode II with an average material flow movement, i.e. along the initial horizontal section of the pneumatic pipe through the first T-shaped pipe 31 with a closed shutter 37 and an open shutter 32, a horizontal shutter, because the vertical exit of the T-nozzle is closed, the material flow passes into the second tee 31 with the shut-off valve 32 and is directed through the vertical exit of the second T-nozzle with the open damper 37 to the long additional vertical air line 34, then through the T-shaped nozzle 36 with the drowned vertical output, two-way flow switch 38, the upper part of the vertical section of the main pneumatic pipeline, through the first segment branch 33, the inclined section of the pneumatic pipe, the second segment branch 33 horizontal part of the pneumatic line to the inlet of the tank 17.

При наличии большого количества вредных примесей, материал пропускают из схемы сушки через установку очистки и динамического воздушно-сухого обогащения в режиме III с максимальной расчетной скоростью движения потока материала, т.е. по начальному горизонтальному участку пневмопровода через оба Т-образный патрубка 31 с закрытыми вертикальными отсечными заслонками 37 и открытыми горизонтальными отсечными заслонками 32, через вертикальный выход Т-образного патрубка 31 с постоянно заглушенным горизонтальным выходом, вертикальный участок основного пневмопровода, далее через первый сегментный отвод 33, наклонный участок пневмопровода, второй сегментный отвод 33, горизонтальный участок пневмопровода на вход емкости 17.In the presence of a large amount of harmful impurities, the material is passed from the drying circuit through the treatment unit and dynamic air-dry enrichment in mode III with the maximum estimated speed of the material flow, i.e. along the initial horizontal section of the pneumatic pipeline through both T-shaped nozzle 31 with closed vertical shut-off valves 37 and open horizontal shut-off valves 32, through the vertical outlet of the T-shaped nozzle 31 with a constantly muffled horizontal outlet, the vertical section of the main pneumatic pipeline, then through the first segment outlet 33 , the inclined section of the pneumatic pipe, the second segmented tap 33, the horizontal section of the pneumatic pipe to the inlet of the tank 17.

Затем поток материала поступает в емкость 17, через Т-образный патрубок 29 горизонтальный выход которого всегда заглушен, а в вертикальном выходном канале, направленном вниз установлен распылитель 30 и в стенках канала выполнены сквозные отверстия.Then the material flow enters the tank 17, through the T-shaped pipe 29 the horizontal outlet of which is always muffled, and a sprayer 30 is installed in the vertical outlet channel downward and through holes are made in the channel walls.

Т-образные патрубки 31, 36 и двухходовой переключатель потока 38, имеющий аналогичную Т-образному патрубку 31 конструкцию, работают одинаково, хотя патрубки 36 выполнены с постоянной заглушкой на одном из выходных каналов, а патрубки 31 проходные, но при закрытых горизонтальных отсечных заслонках 32 установленных за патрубками по ходу движения материала, являются полными аналогами патрубков 36.T-shaped nozzles 31, 36 and a two-way flow switch 38, having a similar design to the T-shaped nozzle 31, work the same way, although the nozzles 36 are made with a permanent plug on one of the output channels, and the nozzles 31 are continuous, but with the horizontal shut-off valves 32 closed installed behind the nozzles in the direction of movement of the material, are full analogues of the nozzles 36.

В сегментных отводах, Т-образных патрубках и в двухходовых переключателях потока происходит оттирка и отшелушивание поверхности частиц за счет их трения друг о друга в турбулентном потоке и о стенки песчаных каналов, которые образуются внутри Т-образных патрубков и звеньев сегментного отвода за счет изменения направления движения частиц и расширения диаметра потока на границе соединения пневмопровода и звеньев сементного отвода (через фланцевое соединение) или Т-образного патрубка.In segmented bends, T-shaped nozzles and in two-way flow switches, the surface of the particles is rubbed and peeled off due to their friction against each other in the turbulent flow and on the walls of the sand channels that are formed inside the T-shaped nozzles and segments of the segmented branch due to a change in direction movement of particles and expansion of the diameter of the flow at the boundary of the connection of the pneumatic conduit and the links of the seminal outlet (through a flange connection) or a T-shaped pipe.

При этом в сегментных отводах процесс происходит следующим образом: первоначально происходит заполнение сыпучей массой объема звена, затем под давлением сжатого воздуха сыпучая масса двигаясь по пути наименьшего сопротивления, направляется вверх через фланцевое соединение в следующее звено, образуя дополнительный канал, с меньшим сечением, чем сечение канала звена, состоящий из неподвижной прослойки сыпучего материала между стенкой звена и образовавшимся потоком сыпучего материала, где в результате сжатия потока и трения частиц друг о друга идет постоянная смена пристеночного слоя потока и слоя неподвижной прослойки сыпучего материала с оттиркой и отшелушиванием поверхностной пленки с частиц сыпучего материала и с интенсивным истиранием более мягких минералов.In this case, in the segment bends, the process proceeds as follows: initially the bulk volume of the link is filled, then, under the pressure of compressed air, the bulk mass moves along the path of least resistance and is directed upward through the flange connection to the next link, forming an additional channel with a smaller cross section than the cross section link channel, consisting of a fixed layer of bulk material between the wall of the link and the resulting flow of bulk material, where as a result of compression of the flow and friction of the particles about each other there is a constant change of the near-wall layer of the flow and the layer of the stationary layer of granular material with scrubbing and peeling of the surface film from particles of granular material and with intensive abrasion of softer minerals.

Аналогично происходит процесс и в Т-образных патрубках, при заданном соотношении сечений выходных каналов Т-образных патрубков и сечений каналов пневмопровода равном 1,6:1 в процессе транспортирования сыпучего материала по транспортному модулю, вначале заполняется горизонтальное пространство Т-образного патрубка до заглушки, а затем под давлением сжатого воздуха сыпучая масса направляется вверх по каналу патрубка, образуя канал с меньшим сечением, чем сечение канала Т-образного патрубка с дополнительной неподвижной прослойкой сыпучего A similar process takes place in T-shaped nozzles, for a given ratio of the sections of the output channels of the T-shaped nozzles and the sections of the pneumatic duct channels equal to 1.6: 1 during the transportation of bulk material through the transport module, first the horizontal space of the T-shaped nozzle is filled to the plug, and then, under the pressure of compressed air, the granular mass is directed upward along the pipe channel, forming a channel with a smaller cross section than the channel section of the T-shaped pipe with an additional stationary layer of granular about

материала между стенкой Т-образного патрубка и образовавшимся потоком из сыпучего материала, где в результате сжатия потока и трения частиц друг о друга происходит оттирка поверхностной пленки с частиц сыпучего материала и истирание более мягких минералов.material between the wall of the T-shaped pipe and the resulting flow from bulk material, where as a result of compression of the flow and friction of the particles against each other, the surface film is scrubbed from the particles of the bulk material and the soft materials are worn away.

Сыпучий материал, прошедший по транспортному модулю 16, включающий очищенные от поверхностной пленки частицы и всю массу, образованную в процессе очистки и обогащения, состоящую из мелкодисперсной пыли и обломков минералов, размером менее 100 мкм, направляется в промежуточную емкость 17, из которой по трубопроводу 22 выводится основная часть более крупной пыли в емкость 23, которая по конструкции выполняет функцию демпфера, т.е. предназначена для сглаживания резких пневматических толчков в схеме охлаждения и обеспыливания, а также для осаждения средней и крупной фракций пыли, а мелкая фракция пыли по линии 50 собирается блоком обеспыливания 51. После окончания транспортировки порции сыпучего материала в емкость 17, прекращается подача сжатого воздуха, за счет работы вентилятора блока обеспыливания 51 открывается клапан 28 и через отвод 27 в емкость 17 начинает поступать атмосферный воздух для охлаждения сыпучего материала, который по действием силы тяжести по наклонному трубопроводу 20 перемещается в пневмоклассификатор 21, где за счет вертикальной 39 и наклонной 40 пластин поток материала распределяется по их ширине и через зазор между ними ссыпается на наклонную перфорированную пластину 41, скатывается по ней и одновременно просеивается через отверстия, разделяясь на мелкие несвязанные струйки, которые охлаждаются и одновременно классифицируются по заданному нижнему пределу (обеспыливаются) потоком атмосферного воздуха, поступающего через входной канал 42 за счет работы вентилятора блока обеспыливания 54, создающего поток воздуха внутри пневмоклассификатора 21, скорость которого регулируется заслонкой 52 и устанавливается равной половине скорости витания наибольшей частицы обогащаемой фракции. После охлаждения и классификации очищенный и обогащенный сыпучий материал через выходной патрубок в конической части классификатора 21 поступает на хранение и отпуск потребителям в емкость-хранилище 43, которая постоянно находится в режиме обеспыливания по линии 56 и блоком обеспыливания 57 с регулированием скорости потока заслонкой 55. Первая стадия обеспыливания осуществляется перед транспортировкой сыпучей массы через транспортный модуль 16 из вытяжной камеры 5 по линии 46 блоком обеспыливания 47, где скорость потока регулируется заслонкой 48. Работа Bulk material passing through the transport module 16, including particles cleaned from the surface film and the entire mass formed during the cleaning and enrichment process, consisting of fine dust and fragments of minerals smaller than 100 microns, is sent to the intermediate tank 17, from which through the pipe 22 the bulk of the coarser dust is discharged into the container 23, which by design acts as a damper, i.e. it is designed to smooth out sharp pneumatic shocks in the cooling and dedusting scheme, as well as to deposit medium and coarse dust fractions, and the fine dust fraction along line 50 is collected by the dedusting unit 51. After the portion of bulk material is transported to the container 17, the compressed air supply stops due to the operation of the fan of the dedusting unit 51, the valve 28 opens and through the outlet 27, atmospheric air begins to flow into the container 17 to cool the bulk material, which due to gravity pipe 20 moves to the pneumatic classifier 21, where due to the vertical 39 and inclined 40 plates the material flow is distributed along their width and poured through the gap between them onto the inclined perforated plate 41, rolled along it and sifted through holes, being divided into small unconnected trickles, which are cooled and simultaneously classified according to a predetermined lower limit (dedusted) by the flow of atmospheric air entering through inlet 42 due to the operation of the fan Nia 54, creating air flow inside pnevmoklassifikatora 21, the speed of which is regulated by valve 52 and is set equal to half the maximum speed Withania particle enriched fraction. After cooling and classification, the purified and enriched bulk material through the outlet pipe in the conical part of the classifier 21 is stored and dispensed to consumers in the storage tank 43, which is constantly in the dedusting mode along line 56 and the dedusting unit 57 with flow rate control by the damper 55. First the dedusting stage is carried out before transporting the granular mass through the transport module 16 from the exhaust chamber 5 along line 46 by the dedusting unit 47, where the flow rate is controlled by a shutter oh 48. Work

блока обеспыливания 60 осуществляется как в режиме загрузки емкости, так и в режиме опорожнения емкости, где скорость потока регулируется заслонкой 58.dedusting unit 60 is carried out both in the mode of loading the tank, and in the mode of emptying the tank, where the flow rate is regulated by the valve 58.

Угол наклона барабана в пределах от 2-8° определен расчетным путем и является одним из условий для регулирования времени пребывания сыпучего материала в сушилке с учетом технических характеристик сушилки для обеспечения влажности сыпучего материала, выходящего из сушилки не более 0,2% и зависит от следующих характеристик:The angle of the drum in the range from 2-8 ° is determined by calculation and is one of the conditions for regulating the residence time of the bulk material in the dryer, taking into account the technical characteristics of the dryer to ensure the moisture content of the bulk material leaving the dryer is not more than 0.2% and depends on the following characteristics:

- числа оборотов барабана, указанных в паспортных данных барабанных сушилок, например, у барабанных сушилок, выпускаемых Уралхиммашем и заводом «Прогресс» г.Бердичев этот показатель находится в пределах от 5,0 до 9 об/мин (П.Д.Лебедев и др. «Теплоизолирующие установки промышленных предприятий» Курсовое проектирование. Издательство «Энергия», М; 1970 г, стр.100-103);- the number of drum revolutions indicated in the passport data of drum dryers, for example, for drum dryers manufactured by Uralhimmash and the Progress plant in Berdichev, this figure is in the range from 5.0 to 9 rpm (P.D. Lebedev and others . "Thermal insulation installations of industrial enterprises" Course design. Publishing house "Energy", M; 1970, p.100-103);

- величины напряжения барабана по влаге (максимально возможное количество испарения влаги из обрабатываемого материала за 1 час на 1 м³ объема барабана в зависимости от величины начальной и заданной конечной влажности), например, для кварцевого песка величина напряжения барабана сушилки составляет в среднем, 80-88 кг/м ч (см. там же стр.103, табл.5-3, стр.14), а в определенных условиях может достигать 100-120 кг/м³ (А.Г.Касаткин «Основные процессы и аппараты химической технологии» Издательство «Химия», М; 1971 г, стр.656);- the value of the voltage of the drum by moisture (the maximum possible amount of evaporation of moisture from the processed material in 1 hour per 1 m ^{3 of the} volume of the drum depending on the value of the initial and specified final humidity), for example, for quartz sand, the voltage of the dryer drum is on average 80- 88 kg / m h (see ibid. P. 103, Table 5-3, p. 14), and under certain conditions it can reach 100-120 kg / m ³ (A.G. Kasatkin “The main processes and apparatuses of chemical technology "Publishing house" Chemistry ", M; 1971, p.656);

- степени заполнения барабана материалом, причем в зависимости от технических характеристик барабана его заполнение сыпучим материалом может доходить до 20% его объема;- the degree of filling of the drum with material, and depending on the technical characteristics of the drum its filling with bulk material can reach up to 20% of its volume;

- влажности исходного сыпучего материала, которая определяется перед загрузкой материала в сушилку, например, естественная влажность, кварцевого песка колеблется в пределах от 3,5% в жаркое сухое летнее время и до 6,5% в дождливое и холодное сырое время года;- the moisture content of the starting bulk material, which is determined before loading the material into the dryer, for example, the natural humidity of silica sand, ranges from 3.5% in hot, dry summers and up to 6.5% in rainy and cold, wet seasons;

В качестве примера, подтверждающего возможность получения готового материала (например, кварцевого песка) с конечной влажностью не более 0,2% при значениях угла наклона барабана в интервале 2-8° использована барабанная сушилка длиною L=6,0 м и имеющая рабочий объем 4,7 м³.As an example, confirming the possibility of obtaining a finished material (for example, quartz sand) with a final moisture content of not more than 0.2% for drum tilt values in the range of 2-8 °, a drum dryer with a length of L = 6.0 m and having a working volume of 4 , 7 m ³ .

При условии, что величина напряжения по влаге для кварцевого песка равна 80 кг/м³ч, суммарное напряжение в объеме барабана составит:Provided that the moisture stress value for quartz sand is 80 kg / m ³ h, the total voltage in the drum volume will be:

W=80×4,7=376 кг/ч, - количество влаги, удаляемое при сушке сыпучего материала из барабана в течение часа.W = 80 × 4.7 = 376 kg / h, is the amount of moisture removed by drying the bulk material from the drum for an hour.

При условии заполнения барабана материалом 20%, объем загруженного песка составит: 4,7 м³×0,2=0,94 м³ Provided that the drum is filled with 20% material, the volume of loaded sand will be: 4.7 m ³ × 0.2 = 0.94 m ³

тогда, вес загруженного песка составит:then, the weight of the loaded sand will be:

0,94 м³×ρ_нас=0,94 м³×1565 кг/м³=1471,1 кг,0.94 m ³ × ρ _us = 0.94 m ³ × 1565 kg / m ³ = 1471.1 kg,

где ρ_нас - насыпная плотность кварцевого песка, которая составляет 1565 кг/м³.where ρ _us is the bulk density of quartz sand, which is 1565 kg / m ³ .

Определяем максимальную производительность сушки кварцевого песка в барабанной сушилке по испаренной влаге за 1 час используя основное уравнение материального баланса сушки:We determine the maximum drying capacity of quartz sand in a drum dryer by evaporated moisture in 1 hour using the basic equation of the material balance of drying:

где, Where,

W - количество влаги, удаляемое из материала (376 кг/час);W is the amount of moisture removed from the material (376 kg / h);

w_н -начальная влажность исходного сыпучего материала (взята из диапазона естественной влажности 3,5%, 4,5% и 6,5%);w _{n is the} initial moisture content of the starting bulk material (taken from the range of natural moisture of 3.5%, 4.5% and 6.5%);

w_к - конечная влажность высушенного материала (0,2%).w _to - the final moisture content of the dried material (0.2%).

(К.Ф.Павлов и др. «Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической) технологии «Госхимиздат, Л; 1961 г., стр.272).(K.F. Pavlov et al. “Examples and tasks on the course of processes and chemical apparatuses) technology” Goskhimizdat, L; 1961, p. 272).

Рассчитываем количество высушиваемого материала (G₂) по заданному количеству удаляемой влаги W (376 кг/ч) в зависимости от величины начальной и конечной влажности материала по уравнению, выведенному из уравнения (1).We calculate the amount of dried material (G ₂ ) according to a given amount of removed moisture W (376 kg / h) depending on the value of the initial and final moisture content of the material according to the equation derived from equation (1).

Для w_н=6,5%For w _n = 6.5%

Аналогично определяем количество высушенного материала при значениях начальной влажности 4,5% и 3,5%:Similarly, we determine the amount of dried material at the initial moisture content of 4.5% and 3.5%:

при w_н=4,5% G₂=8350,7 кг/ч;when w _n = 4.5% G ₂ = 8350.7 kg / h;

при w_н=3,5% G₂=10995,1 кг/чwith w _n = 3.5% G ₂ = 10995.1 kg / h

Далее проанализируем процесс сушки кварцевого песка в зависимости уклона барабана в интервале 2-8° и от скорости вращения барабана в интервале от 0,5 до 9,0 об/мин.Next, we analyze the drying process of quartz sand, depending on the slope of the drum in the range of 2-8 ° and on the rotation speed of the drum in the range from 0.5 to 9.0 rpm.

1. Расчетным путем установлено, что при угле наклона барабана 2° масса песка объемом 0,94 м³ за один оборот барабана переместится в направлении наклона барабана на расстояние l=40 мм, а при угле наклона 8° на расстояние l₁=160 мм.1. It was established by calculation that at a drum angle of 2 °, the mass of sand with a volume of 0.94 m ³ per revolution of the drum will move in the direction of the drum at a distance l = 40 mm, and at an angle of 8 ° at a distance l ₁ = 160 mm .

2. При минимальной скорости вращения барабана 0,5 об/мин, 1 оборот совершается за t=120 сек, тогда для перемещения всей массы материала объемом V=0,94 м³ на расстояние L=6,0 м при угле наклона барабана 2° необходимо количество оборотов, равное: С_об=L:l=6000:40=150 (об.).2. At a minimum drum rotation speed of 0.5 rpm, 1 revolution is made for t = 120 seconds, then to move the entire mass of material with a volume of V = 0.94 m ³ to a distance L = 6.0 m with a drum angle of 2 ° required number of revolutions equal to: C _about = L: l = 6000: 40 = 150 (vol.).

Откуда время t¹ для перемещения массы V=0,94 м³ по длине L равно:Where does the time t ¹ for moving the mass V = 0.94 m ³ along the length L equal to:

t¹=С_об×t=150×120=18000 сек (5 час)t ¹ = С _rev × t = 150 × 120 = 18000 sec (5 hours)

т.е. часовая производительность перемещения равна:those. hourly productivity of movement is equal to:

0,94 м³ или 1471,1 кг: 5=294,22 кг/час.0.94 m ³ or 1471.1 kg: 5 = 294.22 kg / h.

Аналогичным путем, рассчитываем часовую производительность сушилки в зависимости от максимальной скорости вращения барабана (9,0 об/мин) при угле наклона 2° и от минимально и максимальной скорости вращения барабана (0,5 и 9,0 об/мин) при угле наклона 8°. Результаты представлены в таблице. 1In a similar way, we calculate the hourly capacity of the dryer depending on the maximum drum rotation speed (9.0 rpm) at an angle of inclination of 2 ° and on the minimum and maximum drum rotation speed (0.5 and 9.0 rpm) at an angle of inclination 8 °. The results are presented in the table. one

Таблица 1Table 1 Угол наклона барабанаDrum angle 2°2 ° 8°8 ° Скорость вращения барабана, об/минDrum rotation speed, rpm 0,50.5 9,09.0 0,50.5 9,09.0 Производительность сушилки кг/часDryer productivity kg / h 294,22294.22 2648,82648.8 1176,91176.9 10591,910591.9

Исходя из вышеописанного следует, что получить заданное количество конечного продукта в пределах от 5580 и до 11000 кг/час с учетом начальной влажности исходного сыпучего материала в интервале от 3,5 до 6,5% согласно основному уравнению материального баланса сушки (1) по заданному количеству удаляемой влаги возможно при регулируемом наклоне барабана сушилки в пределах 2-8°. Причем, чем выше исходная влажность материала, тем меньший требуется угол наклона барабана. При уклоне меньше 2° материал практически не будет продвигаться к выходу, при уклоне выше 8° материал будет выходить из сушилки недостаточно просушенным, что в дальнейшем отрицательно скажется на качестве готового продукта.Based on the above, it follows that to obtain a given amount of the final product in the range from 5580 to 11000 kg / h, taking into account the initial moisture content of the starting bulk material in the range from 3.5 to 6.5% according to the basic equation of the material balance of drying (1) for a given the amount of moisture removed is possible with an adjustable tilt of the dryer drum within 2-8 °. Moreover, the higher the initial moisture content of the material, the smaller the angle of inclination of the drum is required. With a slope of less than 2 °, the material will practically not move towards the exit; with a slope of more than 8 °, the material will leave the dryer insufficiently dried, which will subsequently affect the quality of the finished product.

Выбранный интервал значений угла наклона трубопровода 20 и перфорированной пластины 41 обосновывается следующим. В связи с тем, что естественный угол откоса мелкодисперсного сыпучего материала крупностью от 0,1 до 1 мм, например, кварцевого песка (угол, при котором сыпучий материал находится на наклонной плоскости в состоянии покоя, т.е. не сыпется) составляет, в зависимости от влажности, 29-33°, поэтому, чтобы обрабатываемый материал равномерно ссыпался по наклонному трубопроводу 20 из промежуточной емкости 17 в пневмоклассификатор 21 и по пластине 41, установленной в пнемоклассификаторе 21, величина наклона трубопровода 20 и пластины 41 должна быть не менее 35°. Увеличение же наклона более 40° не целесообразно, т.к. приведет к увеличению объема сыпучего материала, поступающего на обеспыливание и охлаждение в пневмоклассификатор 21, что в свою очередь приведет к увеличению содержания пыли в целевом продукте и повышению температуры готового продукта на выходе из пневмоклассификатора.The selected interval of values of the angle of inclination of the pipe 20 and the perforated plate 41 is justified as follows. Due to the fact that the natural slope angle of finely divided bulk material with a particle size of 0.1 to 1 mm, for example, quartz sand (the angle at which the bulk material is on an inclined plane at rest, i.e. does not crumble), is, depending on humidity, 29-33 °, so that the material being processed is evenly poured along an inclined pipe 20 from an intermediate container 17 into a pneumatic classifier 21 and along a plate 41 installed in the air classifier 21, the slope of the pipe 20 and plate 41 should be at least 35 ° . An increase in the slope of more than 40 ° is not advisable, because will lead to an increase in the volume of bulk material entering dust removal and cooling in the pneumatic classifier 21, which in turn will lead to an increase in the dust content in the target product and an increase in the temperature of the finished product at the outlet of the pneumatic classifier.

Наклонная перфорированная пластина 41 может быть выполнена с отверстиями различного диаметра в интервале от 3 до 5 мм., которые необходимы для преобразования связанного потока сыпучего материала в несвязанный (распределения на отдельный струйки) для облегчения процесса обеспыливания и дополнительного охлаждения обрабатываемого материала. При диаметре отверстий менее 3 мм большая часть материла будет проскакивать мимо отверстий, не распределяясь на отдельные струйки, и наоборот при диаметре отверстий более 5 мм получатся слишком объемные струйки, что в обоих случаях ухудшает процесс обеспыливания и охлаждения и приводит к снижению качества целевого продукта.The inclined perforated plate 41 can be made with holes of various diameters in the range from 3 to 5 mm., Which are necessary for converting the bound flow of granular material into unbound (distribution on a separate trickle) to facilitate the process of dust removal and additional cooling of the processed material. When the hole diameter is less than 3 mm, most of the material will slip past the holes without being distributed into separate trickles, and vice versa, when the hole diameter is more than 5 mm, too large trickles will be obtained, which in both cases worsens the dust removal and cooling process and leads to a decrease in the quality of the target product.

Соотношение внутреннего диаметра канала пневмопровода к внутреннему диаметру фланцевого соединения в пределах 1:1,2-1,3 и к внутреннему диаметру входного и выходного звеньев 1:2,-2,15 необходимо для гарантированного формирования в полости звеньев сегментного отвода песчаных каналов, в которых происходит оттирка и отшелушивание поверхностного слоя на частицах обрабатываемого материала. Если отношение внутреннего диаметра канала пневмопровода к внутреннему диаметру фланцевого соединения будет менее 1,2, это приведет истиранию материала фланца, а к внутреннему диаметру входного и выходного звеньев сегментного отвода менее 2, это приведет к повышению сопротивления стенок звеньев и увеличению трения между частицами, что в конечном итоге приведет к увеличению содержания пылевидных частиц и замельчению конечного прадукта.The ratio of the inner diameter of the pneumatic duct channel to the inner diameter of the flange connection within 1: 1.2-1.3 and to the inner diameter of the input and output links 1: 2, -2.15 is necessary for guaranteed formation in the cavity of the segments of the segmented removal of sand channels in which scouring and exfoliation of the surface layer on the particles of the processed material. If the ratio of the inner diameter of the pneumatic duct channel to the inner diameter of the flange connection is less than 1.2, this will lead to abrasion of the flange material, and to the inner diameter of the input and output segments of the segment outlet less than 2, this will increase the resistance of the walls of the links and increase the friction between the particles, which ultimately lead to an increase in the content of dusty particles and a smaller final product.

Превышение показателя отношения внутреннего диаметра канала пневмопровода к внутреннему диаметру входного и выходного звеньев более 2,15 приведет к прекращению процесса оттирки и отшелушивания поверхности частиц и соответственно и соответственно к снижению качества готового продукта.Exceeding the ratio of the inner diameter of the pneumatic duct channel to the inner diameter of the input and output links of more than 2.15 will lead to the cessation of the process of scouring and exfoliation of the particle surface and, accordingly, to reduce the quality of the finished product.

Превышение показателя отношения внутреннего диаметра канала пневмопровода к внутреннему диаметру фланцевого соединения более 1,3 приведет к нарушению условия соотношения внутреннего диаметра канала пневмопровода к внутреннему диаметру входного и выходного звеньев 1:2,-2.15.Exceeding the ratio of the inner diameter of the pneumatic duct channel to the inner diameter of the flange connection more than 1.3 will violate the conditions for the ratio of the inner diameter of the pneumatic duct channel to the inner diameter of the input and output links 1: 2, -2.15.

Увеличение сечения трубопровода, соединяющего верхние части промежуточной емкости и емкости-пылеосадителя по отношению к сечению пневмопровода не менее, чем в 2 раза необходимо для предотвращения попадания в данный трубопровод наряду с пылевидными частицами более крупных частиц (целевых фракций), увеличение же сечения трубопровода более чем 2,5 раза не имеет смысла.An increase in the cross-section of the pipeline connecting the upper parts of the intermediate tank and the dust collector tank with respect to the cross-section of the pneumatic pipe is not less than 2 times necessary to prevent larger particles (target fractions) from falling into this pipeline along with dust-like particles, and increase the pipe cross-section by more than 2.5 times does not make sense.

Пример. Провели обогащение партии кварцевого песка фракции 0,3 по Гост 2138-92 весом 200 кг. на описанной выше установке со следующими техническими характеристиками: в сегментных отводах основания первых трех цилиндров скошены под углом 18°, основание четвертого цилиндра скошено под углом 36°, внутренний диаметр каналов пневмопровода относится в внутреннему диаметру входного и выходного звеньев сегментного отвода как 1:2, а к внутреннему диаметру фланцевого соединения как 1:1,25. Трубопровод, соединяющий промежуточную емкость с пневмоклассификатором и перфорированная пластина в пневмоклассификаторе имеют уклон 37° к горизонтали, перфорированная пластина имеет отверстия диаметром 3,5-4 мм. Сечение трубопровода, соединяющего промежуточную емкость с емкостью-пылеосадителем превышает сечение каналов пневмопровода в 2 раза.Example. Spent enrichment of a batch of quartz sand fraction 0.3 according to GOST 2138-92 weighing 200 kg. on the installation described above with the following technical characteristics: in the segment bends, the bases of the first three cylinders are beveled at an angle of 18 °, the base of the fourth cylinder is beveled at an angle of 36 °, the inner diameter of the air duct channels is 1: 2 in the inner diameter of the input and output segments of the segment branch, and to the inner diameter of the flange connection as 1: 1.25. The pipeline connecting the intermediate tank with the pneumatic classifier and the perforated plate in the pneumatic classifier have a slope of 37 ° to the horizontal, the perforated plate has holes with a diameter of 3.5-4 mm. The cross-section of the pipeline connecting the intermediate tank with the dust collector exceeds the cross-section of the channels of the pneumatic pipe by 2 times.

Предварительно провели анализ на химический состав кварцевого песка, содержание влаги, рН водной вытяжки и наличие глинистых включений в массе песка каждой порции.A preliminary analysis was carried out on the chemical composition of quartz sand, moisture content, pH of the aqueous extract and the presence of clay inclusions in the mass of sand of each portion.

Использовали барабанную конвективную сушилку производительностью до 100 кг/час по сухому материалу, угол наклона барабана установили 6° с учетом исходной влажности материала - 3,8%.We used a convective dryer with a productivity of up to 100 kg / h on dry material, the angle of the drum was set to 6 °, taking into account the initial moisture content of the material - 3.8%.

Отобранную партию загрузили в барабанную сушилку в которую в подавали топочные газы с температурой 1100-1300°С. За время пребывания в загрузочной камере сушилки кварцевый песок успевает нагреться до 600°С, затем перемещается во вращающийся барабан где равномерно перемешивается, высушивается до требуемой влажности (0,2%) и охлаждается до температуры на выходе 110-145°С за счет атмосферного воздуха, продуваемого через камеру барабана из отверстий в стенках загрузочной камеры вентилятором блока обеспыливания через вытяжную камеру сушилки.The selected batch was loaded into a drum dryer into which flue gases with a temperature of 1100-1300 ° C were fed. During their stay in the loading chamber of the dryer, quartz sand has time to warm up to 600 ° C, then it moves to a rotating drum where it is evenly mixed, dried to the required humidity (0.2%) and cooled to an outlet temperature of 110-145 ° C due to atmospheric air blown through the drum chamber from the openings in the walls of the loading chamber by the fan of the dedusting unit through the exhaust chamber of the dryer.

Партию кварцевого песка после сушки повторно анализировали на химический состав частиц песка, химический состав массы песка, содержание влаги, глинистых включений, рН водной вытяжки. Высушенный материал, отситованный в процессе выхода из барабана сушилки раздели на три порции по 65-70 кг и каждую порцию поочередно пропустили через установку очистки и динамического воздушно-сухого обогащения по вариантам I, II и III, затем подавали на схему классификации и охлаждения с последующим складированием в емкость-хранилище готового продукта.The batch of quartz sand after drying was reanalyzed for the chemical composition of the sand particles, the chemical composition of the sand mass, moisture content, clay inclusions, pH of the aqueous extract. The dried material, sieved during the exit from the dryer drum, was divided into three portions of 65-70 kg and each portion was passed through the cleaning and dynamic air-dry enrichment unit according to options I, II and III, and then fed to the classification and cooling scheme, followed by Warehousing in the storage tank of the finished product.

Процесс в каждом из вариантов I, II и III отличался скоростью воздуха на выходе из транспортного модуля 16, зависящей от приведенной длины (протяженности) пневмопровода, которая слагается из суммы фактических геометрических длин всех прямых участков пневмопровода транспортного модуля 16 и эквивалентных длин каналов Т-образных патрубков, переключателей потоков и сегментных отводов. Минимальная скорость потока воздуха по варианту I составляла 4,5-5,0 м/с, по варианту II - 10,0-11,0 м/с и не более 16,0-18,0 м/с по варианту IIIThe process in each of the options I, II and III differed in the air velocity at the exit of the transport module 16, depending on the reduced length (length) of the pneumatic pipe, which is the sum of the actual geometric lengths of all straight sections of the pneumatic pipe of the transport module 16 and the equivalent lengths of the T-shaped channels branch pipes, flow switches and segment bends. The minimum air flow rate for option I was 4.5-5.0 m / s, for option II - 10.0-11.0 m / s and no more than 16.0-18.0 m / s for option III

Т.к. разница перемещения материала по вариантам I, II и III заключается в различии расчетного сопротивления движению аэросмеси по транспортному модулю, где при скорости воздуха на выходе из транспортного модуля меньше 4,0-4,5 м/с поверхность частицы практически не очищается и истирание более мягких сопутствующих минералов проходит в пределах менее 1% от общей массы материала. При скорости воздуха на выходе транспортной линии больше 18,0 м/с интенсивному истиранию подвергаются не только сопутствующие минералы, но и основной минерал - кварц, при этом фракция измельчается и выходит за пределы заданного гранулометрического ряда формовочных песков. Результаты проведенного опыта представлены в таблице 2.Because the difference in the movement of the material according to options I, II and III consists in the difference in the calculated resistance to the movement of the air mixture over the transport module, where at the air velocity at the exit of the transport module is less than 4.0-4.5 m / s, the particle surface is practically not cleaned and abrasion is softer associated minerals passes within less than 1% of the total mass of the material. When the air velocity at the exit of the transport line is more than 18.0 m / s, not only related minerals, but also the main mineral, quartz, are subjected to intensive abrasion, while the fraction is crushed and goes beyond the specified particle size range of the molding sands. The results of the experiment are presented in table 2.

Из приведенных в таблице 2 данных видно, что предлагаемый технологический комплекс для очистки и воздушно-сухого обогащения позволяет повысить качество получаемого продукта, например, формовочного песка, за счет увеличения содержания оксида кремния до 99 мас.%.From the data shown in table 2, it is seen that the proposed technological complex for cleaning and air-dry enrichment can improve the quality of the resulting product, for example, foundry sand, by increasing the content of silicon oxide to 99 wt.%.

Таблица 2table 2 песок кварцевый формовочный фракция 0,3sand quartz molding fraction 0.3             Обогащенный материал
вариант II
Химический состав, %Enriched material
option II
Chemical composition, %       Исходный материал
Химический состав, %Raw material
Chemical composition, % Высушенный материал
Химический состав, %Dried material
Chemical composition, % вариант I
Химический состав, %option I
Chemical composition, % Вариант III
Химический состав, %Option III
Chemical composition, % SiO₂ SiO ₂ 97,1997.19 SiO₂ SiO ₂ 97,697.6 SiO₂ SiO ₂ 98,398.3 SiO₂ SiO ₂ 98,3898.38 SiO₂ SiO ₂ 98,5698.56 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 0,60.6 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 0,60.6 Fe₂О₃ Fe ₂ About ₃ 0,40.4 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 0,370.37 Fe₂O₃ Fe ₂ O ₃ 0,350.35 CaOCao 0,40.4 CaOCao 0,40.4 CaOCaO 0,350.35 CaOCao 0,340.34 CaOCao 0,320.32 MgOMgO 0,560.56 MgOMgO 0,550.55 MgOMgO 0,410.41 MgОMgO 0,320.32 MgОMgO 0,240.24 K₂O+Na₂OK ₂ O + Na ₂ O 0,450.45 K₂O+Na₂OK ₂ O + Na ₂ O 0,440.44 К₂О+Nа₂ОK ₂ O + Na ₂ O 0,370.37 K₂O+Na₂OK ₂ O + Na ₂ O 0,290.29 K₂O+Na₂OK ₂ O + Na ₂ O 0,260.26 S^2- S ^2-   S^2- S ^2-   S^2- S ^2-   S^2- S ^2-   S^2- S ^2-   ПППRFP 0,30.3 ПППRFP 0,210.21 ПППRFP 0,160.16 ПППRFP 0,140.14 пппppp 0,130.13 Содержание глинистой составляющей, %The content of the clay component,% 0,50.5 Содержание глинистой составляющей, %The content of the clay component,% 0,20.2 Содержание глинистой составляющей, %The content of the clay component,% 0,160.16 Содержание глинистой составляющей, %The content of the clay component,% 0,160.16 Содержание глинистой составляющей, %The content of the clay component,% 0,140.14 Массовая доля влаги, %Moisture content, % 3,83.8 Массовая доля влаги, %Moisture content, % 0,120.12 Массовая доля влаги, %Moisture content, % 0,110.11 Массовая доля влаги, %Moisture content, % 0,10.1 Массовая доля влаги, %Moisture content, % 0,10.1 рН водной вытяжкиpH of the aqueous extract 77 рН водной вытяжкиpH of the aqueous extract 77 рН водной вытяжкиpH of the aqueous extract 77 рН водной вытяжкиpH of the aqueous extract 77 рН водной вытяжкиpH of the aqueous extract 77

Claims (10)

1. Технологический комплекс для очистки и динамического воздушно-сухого обогащения зернистых сыпучих материалов, который включает последовательно связанные между собой узел загрузки, схему сушки, установку очистки и динамического воздушно-сухого обогащения, схему классификации и охлаждения, емкость-хранилище готового продукта, схему сбора некондиционного материала и аспирационную систему, отличающийся тем, что схема сушки включает горизонтально установленную барабанную сушилку, с барабаном, установленным с уклоном 2-8° в направлении движения сыпучего материала и с жестко закрепленным на конце барабана круговым ситом, под которым установлена распределительная емкость для сбора сыпучего материала, выходящего из сушилки через сито, установка очистки и динамического воздушно-сухого обогащения включает хотя бы один транспортный модуль, который содержит ориентированные в горизонтальном, вертикальном и наклонном направлении прямые участки пневмопровода, соединенные между собой через Т-образные патрубки и сегментные отводы, причем начальный участок пневмопровода является горизонтальным и на входе соединен с одной из камер двух- или трехкамерного пневмонасоса, каждая камера которого соединена с распределительной емкостью, а выход горизонтального участка пневмопровода соединен с вертикальным участком через Т-образный патрубок с заглушенным горизонтальным выходным каналом, остальные участки пневмопровода соединены между собой через сегментные отводы, каждый из которых представляет собой конструкцию, состоящую из четырех звеньев в виде полых цилиндров, последовательно соединенных между собой посредством фланцевого соединения, причем одно из оснований первых трех цилиндров скошено под углом 18°, а одно из оснований четвертого цилиндра скошено под углом 36°, первое звено соединено прямым основанием с каналом пневмопровода, а скошенным основанием с прямым основанием второго звена, второе звено соединено скошенным основанием с прямым основанием третьего звена, третье и четвертое звенья соединены между собой скошенными основаниями таким образом, что образуют острый угол, а прямым основанием четвертое звено соединено с продолжением пневмопровода, диаметр каждого цилиндра относится к длине наибольшей стороны, как 0,6:1, а сечение каждого последующего звена больше предыдущего в 1,1 раза, причем внутренний диаметр канала пневмопровода относится к внутреннему диаметру входного и выходного звеньев сегментного отвода, как 1:2-2,15, а к внутреннему диаметру фланцевого соединения, как 1:1,2-1,3, а к внутреннему диаметру каналов Т-образного патрубка, как 1:1,6.1. Technological complex for cleaning and dynamic air-dry enrichment of granular bulk materials, which includes a loading unit sequentially interconnected, a drying circuit, a cleaning and dynamic air-dry enrichment plant, a classification and cooling scheme, a finished product storage tank, a collection scheme substandard material and suction system, characterized in that the drying circuit includes a horizontally mounted drum dryer, with a drum installed with a slope of 2-8 ° in the direction the movement of bulk material and with a circular sieve rigidly fixed at the end of the drum, under which a distribution tank is installed to collect bulk material leaving the dryer through a sieve, the cleaning and dynamic air-dry enrichment unit includes at least one transport module that contains horizontally oriented vertical and inclined directions, straight sections of the pneumatic pipe, interconnected through T-shaped pipes and segment bends, the initial section of the pneumatic pipe being horizontal and at the inlet is connected to one of the chambers of a two- or three-chamber pneumatic pump, each chamber of which is connected to a distribution tank, and the output of the horizontal section of the pneumatic pipe is connected to the vertical section through a T-shaped pipe with a damped horizontal output channel, the remaining sections of the pneumatic pipe are interconnected through segmented bends, each of which is a structure consisting of four links in the form of hollow cylinders connected in series to each other flange connection, moreover, one of the bases of the first three cylinders is beveled at an angle of 18 °, and one of the bases of the fourth cylinder is beveled at an angle of 36 °, the first link is connected with a direct base to the air duct and the beveled base with a direct base of the second link, the second link is connected beveled base with a direct base of the third link, the third and fourth links are interconnected by beveled bases in such a way that they form an acute angle, and with a direct base the fourth link is connected with the continuation of Mon evmovoda, the diameter of each cylinder relates to the length of the largest side, as 0.6: 1, and the cross section of each subsequent link is 1.1 times larger than the previous one, and the inner diameter of the pneumatic duct channel refers to the inner diameter of the input and output links of the segment outlet, as 1: 2-2.15, and to the inner diameter of the flange connection, as 1: 1.2-1.3, and to the inner diameter of the channels of the T-shaped pipe, as 1: 1.6. 2. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что схема классификации и охлаждения включает промежуточную емкость, емкость-пылеосадитель, выполняющую функцию демпфера и хотя бы один пневмоклассификатор.2. The technological complex according to claim 1, characterized in that the classification and cooling scheme includes an intermediate tank, a dust separator tank that acts as a damper and at least one pneumatic classifier. 3. Технологический комплекс по п.2, отличающийся тем, что промежуточная емкость соединена с выходом конечного участка пневмопровода через размещенные внутри емкости и установленные в верхней части ее корпуса Т-образные патрубки с заглушенным горизонтальным выходом, и направленным вниз вертикальным выходным каналом, на стенках которого в последней трети его длины выполнены сквозные отверстия, расположенные равномерно по окружности в два ряда, а внутри установлен распылитель в виде шнека с обрезиненным неподвижным винтом.3. The technological complex according to claim 2, characterized in that the intermediate tank is connected to the outlet of the final section of the pneumatic pipe through T-shaped nozzles with a muffled horizontal outlet and a vertical outlet channel pointing downward on the walls and installed in the upper part of its housing which, in the last third of its length, through holes are made, uniformly arranged in a circle in two rows, and inside there is a spray gun in the form of a screw with a rubberized fixed screw. 4. Технологический комплекс по п.3, отличающийся тем, что нижние конические части промежуточной емкости и емкости-пылеосадителя через отсечную арматуру сообщены с атмосферой, а верхние части промежуточной емкости и емкости-пылеосадителя соединены между собой трубопроводом, сечение которого превышает сечение каналов пневмопровода транспортного модуля в 2-2,5 раза.4. The technological complex according to claim 3, characterized in that the lower conical parts of the intermediate tank and the dust collector are connected to the atmosphere through shut-off valves, and the upper parts of the intermediate tank and the dust collector are connected by a pipeline whose cross section exceeds the cross-section of the channels of the transport pneumatic pipeline module 2-2.5 times. 5. Технологический комплекс по п.4, отличающийся тем, что на крышке промежуточной емкости установлен отвод с обратным клапаном, предназначенным для ввода в емкость атмосферного воздуха, причем сечение отвода равно сечению каналов пневмопровода транспортного модуля.5. The technological complex according to claim 4, characterized in that on the cover of the intermediate tank there is a tap with a non-return valve designed to enter atmospheric air into the tank, and the tap section is equal to the section of the channels of the pneumatic pipeline of the transport module. 6. Технологический комплекс по п.2, отличающийся тем, что нижняя коническая часть промежуточной емкости соединена наклонным под углом 35-40° к вертикали трубопроводом с верхней частью корпуса пневмоклассификатора.6. The technological complex according to claim 2, characterized in that the lower conical part of the intermediate tank is connected by a pipe inclined at an angle of 35-40 ° to the vertical with the upper part of the pneumatic classifier housing. 7. Технологический комплекс по п.6, отличающийся тем, что пневмоклассификатор имеет цилиндрический корпус, причем в полости пневмоклассификатора на крышке корпуса перед выходным отверстием наклонного трубопровода, установлена вертикальная пластина, а под ним установлена, как продолжение наклонного трубопровода, направляющая пластина, которые образуют между собой плоский зазор, под направляющей пластиной, на уровне половины высоты пневмоклассификатора, установлена наклонная под углом 35-40° к горизонтали перфорированная пластина с диаметром отверстий 3-5 мм, занимающая половину сечения пневмоклассификатора со стороны входного отверстия, под перфорированной пластиной размещен входной канал для подачи атмосферного воздуха пластиной выполнен входной канал для подачи атмосферного воздуха, а над нею выполнен выходной канал, для вывода воздуха из полости классификатора, причем сечения указанных каналов соотносятся с сечением цилиндрической части корпуса пневмоклассификатора, как 1:1:9.7. The technological complex according to claim 6, characterized in that the pneumatic classifier has a cylindrical body, and in the cavity of the pneumatic classifier on the housing cover in front of the outlet of the inclined pipeline, a vertical plate is installed, and below it is installed, as a continuation of the inclined pipeline, a guide plate that form a flat gap between them, under the guide plate, at the level of half the height of the pneumatic classifier, a perforated plate with a diameter of 35-40 ° to the horizontal is installed with a hole of 3-5 mm, occupying half the section of the pneumatic classifier on the inlet side, an inlet channel for supplying atmospheric air is placed under the perforated plate, the inlet channel is used for supplying atmospheric air, and an outlet channel is made above it to discharge air from the classifier cavity, moreover the cross-sections of these channels correspond with the cross-section of the cylindrical part of the pneumatic classifier housing, as 1: 1: 9. 8. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что транспортный модуль дополнительно включает не менее чем два вспомогательных вертикальных пневмопровода разной длины, каждый из которых соединен с начальным горизонтальным участком основного пневмопровода через дополнительные Т-образные патрубки с отсечной арматурой, установленной на горизонтальном и на направленном вверх вертикальном выходных каналах каждого патрубка, причем короткий пневмопровод соединен с длинным через установленный на его верхнем конце Т-образный патрубок с заглушенным в направлении движения потока материала выходом, и через угловой двухходовой переключатель потока, имеющий аналогичную Т-образному патрубку конструкцию, длинный пневмопровод в свою очередь соединен через Т-образный патрубок с заглушенным в направлении движения потока материала выходом, установленным на его верхнем конце, и через двухходовой переключатель потока соединен с вертикальным участком основного пневмопровода.8. The technological complex according to claim 1, characterized in that the transport module further includes at least two auxiliary vertical pneumatic pipelines of different lengths, each of which is connected to the initial horizontal section of the main pneumatic pipelines through additional T-shaped nozzles with shutoff valves mounted on a horizontal and on the upward vertical outlet channels of each nozzle, the short pneumatic conduit being connected to the long one via a T-shaped nozzle mounted on its upper end with an outlet muffled in the direction of movement of the material flow, and through an angular two-way flow switch having a design similar to a T-shaped nozzle, a long pneumatic pipe is in turn connected through a T-shaped nozzle with an outlet muffled in the direction of movement of the material flow installed at its upper end, and through a two-way flow switch connected to a vertical section of the main air line. 9. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что схема сбора некондиционного продукта включает наклонную нижнюю часть днища вытяжной камеры сушилки, соединенную вертикальным загрузочным каналом со входом камеры дополнительного пневмонасоса, выход которой соединен трубопроводом с емкостью-хранилищем некондиционного продукта.9. The technological complex according to claim 1, characterized in that the substandard product collection circuit includes an inclined lower part of the bottom of the exhaust chamber of the dryer, connected by a vertical feed channel to the inlet of the additional air pump chamber, the outlet of which is connected by a pipeline to the storage tank of the substandard product. 10. Технологический комплекс по п.1, отличающийся тем, что каждый функциональный узел технологического комплекса имеет собственную изолированную систему аспирации.

10. The technological complex according to claim 1, characterized in that each functional unit of the technological complex has its own isolated aspiration system.