Процес розділення матеріалу за густиною в процесі відсаджування

Теоретичні основи процесу відсадки, основні параметри. Графіки та характер циклів відсадки. Закономірності розділення матеріалу в процесі відсаджування, механізм розпушення постелі коливаннями води. Застосування, типи та принцип дії відсаджувальних машин.

Рубрика Производство и технологии
Вид контрольная работа
Язык украинский
Дата добавления 12.09.2010
Размер файла 209,1 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1. ТЕОРЕТИЧНІ ОСНОВИ ПРОЦЕСУ ВІДСАДКИ

Відсадкою називають процес розділення суміші мінеральних частинок за густиною в турбулентному вертикальному пульсуючому потоці води або повітря знакоперемінної швидкості. Пульсації мають задану амплітуду і частоту.

Збагачення відсадкою займає одне з провідних місць у технології збагачення корисних копалин. Відсадка з успіхом може застосовуватися для крупно- і середньовкраплених рудних і нерудних корисних копалин, у яких корисні мінерали відрізняються від супутніх їм породних за густиною і представлені зернами крупністю не менше 0,2 - 0,5 мм. Відсадкою збагачують розсипні золотоносні, платинові, алмазні, титано-цирконієві руди, деякі корінні руди кольорових і рідкісних металів, залізні і марганцеві руди, але особливо широко відсадка використовується при збагаченні кам'яного вугілля і антрациту.

Процес відсадження здійснюється в відсаджувальних машинах, де вихідний матеріал у результаті багаторазової періодичної дії висхідних і спадних струменів середовища розділяється на продукти різної густини. У нижньому шарі концентруються частинки більшої густини, у верхньому - меншої.

Шар матеріалу, який концентрується на решеті називають постіллю. Вона може бути природною (натуральною), тобто складається з зерен сировини, яка збагачується, або штучною, тобто такою, яка створюється за допомогою іншого більш важкого продукту, що не міститься у вихідній сировині (польовий шпат, магнетит, металевий дріб тощо). Постіль є своєрідним фільтруючим шаром - вона пропускає важкі зерна і затримує легкі. Штучна постіль застосовується при відсадженні тонкозернистих продуктів і забезпечує розвантаження важких продуктів.

Режим пульсацій води вибирається залежно від складу матеріалу і його крупності. Ефективність відсадки тим вища, чим більша крупність збагачуваного матеріалу і чим більше розходження в густині мінералів, які розділяють.

Крупність руд, збагачуваних відсадкою, складає від 0,2 до 60 мм, вугілля - від 0,5 до 150 мм, антрацитів - від 0,5 до 250 мм.

Незважаючи на широке промислове застосування відсадки для збагачення різних корисних копалин, цей процес дотепер не має загальновизнаної теоретичної інтерпретації. Теоретичні уявлення про механізм розділення корисних копалин у відсаджувальних машинах носить характер гіпотез, основаних на різних фізичних передумовах. Основних гіпотез чотири: швидкісна, суспензійна, енергетична і статистична.

Швидкісна гіпотеза основана на функціональній залежності швидкості падіння окремого зерна в стиснених умовах від його розміру, форми, густини і т.д. Сутність цієї гіпотези полягає у тому, що внаслідок різниці у швидкості і прискорення частинок різної густини під дією вертикального потоку води, вони проходять різні шляхи. В результаті цього й відбувається розділення за густиною. Відповідно до швидкісної гіпотези рівняння руху окремої сферичної частинки в стиснених умовах має вигляд:

, (1)

де - маса частинки, кг; - швидкість частинки, м/с; - сила ваги частинки у воді, Н; - сила динамічного опору середовища при стисненому падінні частинки:

, Н, (2)

- швидкість вертикального потоку води, м/с.

З урахуванням маси частинки і сил, що діють при її русі, прискорення частинки визначається як

, м/с. (3)

З рівняння (3) видно, що прискорення частинки змінне і залежить від її густини, розміру і швидкості.

Недолік цієї гіпотези полягає у тому, що вона розглядає рух окремої частинки і не враховує імовірнісні явища, що мають місце при масовому русі зерен, які утворюють шар постелі.

Суспензійна гіпотеза уподібнює розділення зерен в відсаджувальній машині розшаруванню за густиною в мінеральній суспензії, при цьому суспензію змінної густини утворюють постіль разом з водою.

Густина середовища визначається як середньозважене значення густини суміші рідини і твердого:

, кг/м3, (4)

де - відповідно густина середовища, рідини і середньодинамічна твердих частинок постелі, кг/м3; - коефіцієнт розпушення постелі.

Гіпотеза справедлива лише в окремі моменти процесу, що виникають при розшаруванні тонкого матеріалу. Але вона не враховує дію динамічних сил при пульсації постелі. Крім того, постіль складається з крупних частинок і її не можна розглядати як важку суспензію, а густина суспензії є величина змінна, що залежить від розпушеності постелі.

Енергетична гіпотеза розглядає постіль як замкнену механічну систему, що знаходиться в нестійкій рівновазі в полі сили тяжіння, і яка прагне перейти до більш стійкого стану з мінімумом потенційної енергії (рис. 1).

Рисунок 1 - Стан суміші частинок в постелі відсаджувальної машини: а - до розшарування; б - після розшарування.

Розділення матеріалу за густиною відбувається за рахунок внутрішньої енергії суміші, що ще не розшарувалась. Така система має деякий запас потенційної енергії Е1:

, Дж , (5)

де - сила ваги легких частинок густиною , Н;

- сила ваги важких частинок густиною , Н;

- площа поперечного перетину стовпа постелі, м2; i - висота стовпа постелі, м; - коефіцієнт розпушення.

При розпушенні такої системи під дією пульсацій води положення мінеральних зерен різної густини, що мають різний запас потенційної енергії, упорядковується, постіль розшаровується за густиною, запас потенційної енергії системи після розшарування складе:

, Дж . (6)

Через те що , різниця між потенційними енергіями двох станів системи :

, Дж . (7)

Відповідно до другого закону термодинаміки всяка система прагне перейти в положення з мінімумом потенційної енергії, тобто в даному випадку розділитися на шари різної густини.

Енергетична гіпотеза розглядає розшарування постелі тільки у зв'язку з внутрішньою потенційною енергією і не враховує зовнішні сили, за рахунок яких і відбувається процес відсадження.

Статистична гіпотеза описує відсадження як масовий процес з імовірнісним характером переміщення частинок різної крупності і густини як у вертикальному, так і в горизонтальному напрямках при їх русі до місць розвантаження з машини.

Постіль відсаджувальної машини розглядається як масова система, у якої переміщення окремих частинок носить випадковий характер, а переміщення усієї маси підкоряється закону діючих мас і носить статистичний характер. На підставі закону діючих мас кількість фракцій, що виділились у відповідний продукт за одиницю часу, пропорційна кількості тих же фракцій в вихідному матеріалі:

, % , 8)

де - вміст фракцій, що виділяються, в вихідному матеріалі і в відповідному продукті, %; - тривалість відсадження, с; - коефіцієнт пропорційності, що характеризує питому швидкість виділення фракцій, с-1. Значення цього коефіцієнта змінюється залежно від режиму відсадження і характеристики живлення.

Статистична гіпотеза характеризує кінцеві результати відсадки і дає можливість зробити практичні висновки.

Але жодна з існуючих гіпотез не дає надійного математичного апарата для розрахунків технологічних параметрів відсаджувальних машин при їхньому конструюванні і експлуатації, а також для прогнозування результатів збагачення.

2. ЦИКЛИ ВІДСАДКИ

Під циклом відсадки розуміють характерні зміни переміщення середовища в постелі відсаджувальної машини у вертикальному напрямку протягом одного періоду коливань. Графічно цикл відсадки представляє собою залежність швидкості руху води і зерен збагачуваного матеріалу від часу. Часто також використовують графічні зображення залежностей шляху і прискорення середовища від часу.

Цикл складається з трьох елементів: підйом, пауза і опускання середовища, але наявність всіх елементів не обов'язкова (напр., пульсатори повітряно-пульсаційних машин створюють цикл тільки з висхідним потоком середовища, а машини з рухомим решетом - цикл тільки з низхідним потоком середовища). Розрізняють симетричний і асиметричні цикли відсадки (рис. 2).

До симетричних належить гармонічний цикл з синусоїдальною зміною швидкості середовища за часом, всі інші цикли - асиметричні. Характер циклу змінюється при подачі підрешітної води, при цьому цикли найчастіше стають асиметричними. Між собою цикли відрізняються тривалістю дії їх окремих елементів.

При гармонічному циклі (2 а) переміщення середовища і зміна його швидкості за часом визначаються за формулами:

, (9)

, (10)

де S - переміщення середовища, що відраховується від крайнього нижнього положення, м; u - швидкість потоку середовища, м/с; l - амплітуда коливань середовища, м; щ - частота коливань середовища, с-1:

, (11)

n - число коливань середовища, хв-1; t - час від початку циклу, с.

Гармонічний (синусоїдальний, прямий) цикл характеризується однаковістю швидкостей висхідного і низхідного потоків () і однаковою тривалістю їх дії (). Гармонічний цикл використовується в діафрагмових і поршневих відсаджувальних машинах. Амплітуда і частота циклу в цих машинах задаються рухом діафрагми або поршня.

В повітряно-пульсаційних відсаджувальних машинах застосовуються асиметричні цикли, з яких найбільше розповсюджені цикли Майєра, Берда і Томаса.

Цикл Майєра (рис. 2 б) характеризується короткочасною дією висхідного і низхідного потоків і тривалою паузою. При цьому швидкості висхідного і низхідного потоків, а також тривалість їх дії однакові (; ). Розпушена постіль матеріалу під час тривалої паузи знаходиться в спокійному стані. Процес відсадження матеріалу (розшарування за густиною) в основному і протікає під час паузи.

Цикл Берда (рис. 2 в) характеризується короткочасною, але інтенсивною дією висхідного потоку в порівнянні з низхідним (; ). Процес відсадження розпушеного матеріалу здійснюється в спокійному низхідному потоці.

Цикл Томаса (рис. 2 г) характеризується значною тривалістю, але малою інтенсивністю дії висхідного потоку в порівнянні з низхідним (; ). Процес відсадження розпушеного матеріалу здійснюється в спокійному висхідному потоці. При цьому деякий час швидкість висхідного потоку має постійне значення.

Цикл відсадки є важливим технологічним параметром, що справляє вплив на ефективність процесу. Найбільш сприятлива діаграма відсаджувального циклу при висхідному потоці за відносно невеликий час повинна забезпечити максимальне розпушення по всій висоті постелі, а потім по можливості плавне опускання частинок.

Організація циклу відсадки має метою створення оптимального режиму руху води, що сприяє розшаруванню матеріалу за густиною. Режим руху води вибирається залежно від складу матеріалу і його крупності. При цьому оптимізація режиму полягає насамперед в установленні потрібних амплітуди і частоти пульсацій.

Для одержання оптимальної діаграми відсаджувального циклу залежно від характеристики вихідного матеріалу і питомої продуктивності підбираються відповідні параметри повітряного циклу: тривалість впуску і випуску повітря і пауз між ними, тиск повітря і частота пульсацій. Параметри повітряного циклу в своїй сукупності обумовлюють динамічний режим розпушення постелі, який характеризується такими параметрами: амплітудою пульсацій, максимальним підйомом постелі, максимальними швидкостями висхідного і низхідного потоків та коефіцієнтом розпушення. Максимальні значення амплітуди пульсацій, підйому постелі і коефіцієнта розпушення досягаються при симетричних повітряних циклах: 50 - 0 - 50, 45 - 10 - 45, (цифрами позначені тривалість висхідного потоку, паузи і низхідного потоку в % від всього періоду циклу). Однак, такі цикли придатні тільки при збагаченні дрібних класів корисних копалин при порівняно невеликому вмісті важких фракцій, а також при необхідності збільшення ефекту засмоктування з метою видалення під решето найбільш тонких зерен важких фракцій.

При відсадженні крупного матеріалу цикл суттєво впливає тільки при невеликій частоті коливань середовища (менше 100 хв-1). Для збагачення крупних класів з великим вмістом важких фракцій у вихідному матеріалі перевагу віддають асиметричним повітряним циклам зі скороченим періодом підйому води, які дозволяють зменшити початковий період, коли постіль нерухома (напр., 30 - 10 - 60). В той же час при збагаченні вугілля застосовують цикли зі збільшеним періодом підйому води (напр., 65 - 2 - 33).

Додаткова подача підрешітної води збільшує швидкість і тривалість дії висхідного потоку і знижує швидкість низхідного потоку. Звичайно, чим більше витрати підрешітної води, тим чистіше нижній шар матеріалу, який розділяють.

В повітряно-пульсаційних машинах організація циклу коливань води здійснюється подачею повітря в повітряні камери, у поршневих - за рахунок ходу поршня, у діафрагмових - руху діафрагми.

3. ЗАКОНОМІРНОСТІ РОЗДІЛЕННЯ МАТЕРІАЛУ В ПРОЦЕСІ ВІДСАДЖУВАННЯ

Необхідною умовою розділення матеріалу за густиною в процесі відсаджування є повторювані у кожному циклі підйом і розпушування постелі, що здійснюються вертикальними коливаннями середовища (або решета) і висхідним потоком підрешітної води. Від розпушення постелі залежить її густина, яка є основним параметром контролю і автоматизації процесу відсаджування.

Розпушеність постелі (або окремого її шару) характеризують коефіцієнтом розпушення, що дорівнює відношенню об'єму рідини в постелі (шарі) до її загального об'єму:

, (12)

де - об'єм рідини і твердого в постелі (окремому шарі).

Розпушеність будь-якого шару постелі визначається відносним збільшенням його висоти в порівнянні з його зімкненим станом. Середнє значення коефіцієнта розпушення постелі в деякий момент циклу визначається формулою:

, (13)

де - коефіцієнт розпушення постелі в зімкненому стані; - висота постелі в зімкненому стані, м; - переміщення верхнього і нижнього шарів постелі відносно решета, м.

Середнє значення змінюється звичайно протягом циклу в межах 0,50 - 0,55. Середнє за цикл значення коефіцієнта розпушення постелі визначається формулою:

, (14)

де - моменти часу, в які постіль зависає і повертається в зімкнений (стиснутий) стан, с.

Тривалість початкового періоду циклу , протягом якого сила дії потоку води на частинки не перевищує їх ваги у воді і постіль не зависає, при однорідній постелі для гармонічного циклу визначається за формулою:

, (15)

або

, (16)

де - амплітуда коливань середовища, м; - число коливань середовища, хв-1; - критична швидкість потоку, при який постіль починає зависати, м/с; - швидкість підрешітної води, м.

Для ширококласифікованої постелі існують дві критичні швидкості - нижня, при якій зависають найдрібніші частинки постелі, і верхня, при якій зависають найкрупніші частинки. Швидкість руху підрешітної води в відсаджувальних машинах при збагаченні руд звичайно не перевищує 0,6 см/с. При такій швидкості розпушується шар частинок дрібніше 0,5 мм. Постіль з частинок крупніше 0,5 мм розпушується, в основному, коливаннями води (або решета).

Відомі дві гіпотези механізму розпушення постелі коливаннями води. За першою гіпотезою розпушення відбувається в результаті підйому зімкненої постелі висхідним потоком і відділення її нижніх шарів під дією сили ваги окремих частинок. При цьому розпушення постелі, що складається з однорідних частинок (штучна постіль), починається знизу і поступово поширюється вгору. Розпушення ширококласифікованої постелі може починатися з верхніх шарів, де звичайно знаходяться частинки меншої гідравлічної крупності. При досягненні пульсуючим потоком води швидкості, достатньої для зависання нижнього шару постелі, починається розпушення цього шару, яке поширюється від верхнього і нижнього шарів до середньої частини постелі.

За другою гіпотезою розпушення постелі відбувається одночасно в обидва боки від її середини під дією гідродинамічних сил. При цьому розширення постелі вгору призводить до затримання нижніх шарів біля решета і пізнішому їх висхідному руху.

Перша гіпотеза дозволяє за формулою (16) зробити приблизний розрахунок середнього розпушення постелі з однорідних частинок при різних циклах відсадки. Розрахунки і результати експериментів дозволяють зробити таки висновки:

- розпушення постелі, що створюється коливаннями води, залежить від висоти постелі, крупності і густини її частинок, амплітуди і частоти коливань води, циклу відсадки;

- зі збільшенням висоти постелі її розпушеність зменшується (див., формулу (13));

- зі зменшенням гідравлічної крупності частинок при заданих амплітуді і частоті коливань води розпушеність шару збільшується від мінімального в зімкненому стані (для достатньо крупних частинок) до максимального (для частинок визначеної крупності), а потім зменшується;

- при гармонічному циклі руху води в відсаджувальній машині і постійній амплітуді коливань зі збільшенням частоти коливань розпушеність постелі збільшується до деякої межі, а потім зменшується до значення близького розпушенню в зімкненому стані;

- розпушення постелі при постійній частоті коливань збільшується при збільшенні амплітуди, при цьому максимальний коефіцієнт розпушення постелі:

, (17)

В процесі відсаджування розпушення шару частинок невелике, воно відбувається за густиною і крупністю і може здійснюватись як за закономірностями розділення в завислому шарі, так і за закономірностями сегрегації.

Єдиного уявлення про механізм розшарування матеріалу в постелі відсаджувальної машини зараз не існує. Відомі два основних напрямки у вивченні явищ розшарування: детерміністський і статистичний.

За детерміністським напрямком досліджується рух окремої частинки, яка має визначений розмір, густину і форму і знаходиться серед частинок іншого розміру і густини. Розглядаються сили, що діють на частинку, складаються і в окремих випадках вирішуються рівняння її руху при визначених граничних і початкових умовах. Розрахунки здійснюються для деяких середніх (для даного класу) частинок, тому що врахувати індивідуальні особливості кожної частинки в постелі неможливо. При правильному визначенні граничних умов і сил, що діють на частинку, математичне визначення траєкторій навіть середніх частинок може служити основою розрахунку процесу відсадки. Практичне застосування цього напрямку для розрахунку розшарування частинок при відсаджуванні утруднено відсутністю математичного опису сил взаємодії між частинками.

В результаті детерміністського дослідження процесу запропоновані дві гіпотези розділення частинок при відсадженні:

- гіпотеза початкових швидкостей, у відповідності з якою розділення частинок відбувається в початковий період їх падіння в рідині, коли швидкості малі, а прискорення великі. Разом з тим, для реалізації цієї гіпотези частота коливань повинна бути значно більшою, ніж та, яку застосовують;

- гіпотеза розділення в середовищі, яке рухається прискорено, у відповідності з якою можливість відсадження пояснюється додатковою дією на частинки прискорень рідини.

Застосування у відповідності з цими гіпотезами підвищеної частоти коливань при відсадженні практикою не підтвердилося. Недоліком детерміністського напрямку є ігнорування масового характеру процесу розшарування і випадкових явищ, що відбуваються при відсаджуванні (напр., процесу перемішування).

За статистичним напрямком відсаджування розглядається як масовий процес, обумовлений різноманіттям фізичних характеристик частинок, що підлягають розділенню (розмір, форма, густина, положення центру ваги), і станом системи частинок, що піддається в процесі відсадження безупинному розпушенню і зімкненню під дією вертикальних коливань. В результаті статистичного дослідження запропоновані гіпотези розділення частинок при відсадженні - швидкісна, суспензійна, енергетична і статистична.

Розділення частинок по вертикалі супроводжується їх горизонтальним переміщенням, при цьому однорідні частинки розташовуються не горизонтальними шарами, а мають вигляд віяла з нахилом променів в бік розвантаження продуктів розділення (рис. 7.3), чому сприяє нерівномірність швидкості горизонтального руху різних за висотою шарів (нижні шари рухаються повільніше).

Таким чином, крізь найближчу до завантаження ділянку постелі проходять найбільш важкі частинки, далі - важкі зростки і т.д. При сталому режимі відсадження необхідно, щоб шари продуктів не виходили за межі відповідних відсаджувальних відділень.

При відсадженні дрібного матеріалу, в зв'язку з швидким зносом і забиванням сит з отворами малих розмірів, застосовують сита з великими отворами, на які поміщають штучну постіль. Штучну постіль складають з частинок, що мають велику густину (як правило, не менше густини важкого компоненту збагачуваного матеріалу) і крупність в 2,5-6 разів більше максимальної крупності частинок в живленні. Штучна постіль є не тільки своєрідним решетом, що пропускає важкі частинки і затримує легкі, але й засобом розділення мінеральних зерен.

Швидкість проходження мінеральних зерен крізь постіль залежить від багатьох факторів: відмінності в густині і розмірах зерен живлення і постелі, висоти постелі, її густини, форми частинок та ін.:

, м/с, (18)

де - швидкість проходження матеріалу крізь постіль, м/с; - кількість матеріалу, що проходить крізь постіль за одиницю часу, кг/с; - густина важких частинок, що проходять крізь постіль, кг/м3; - площа поперечного перетину постелі, м2; - середній коефіцієнт розпушення постелі; k - коефіцієнт, який враховує інші фактори, зокрема гранулометричний склад штучної постелі, особливо її верхнього шару, який контактує з відсаджуваним матеріалом.

Швидкість проходження частинок крізь постіль знижується зі збільшенням висоти і густини постелі, а також зі зменшенням розміру частинок матеріалу, що відсаджується. Швидкість проходження частинок крізь постель підвищується зі збільшенням розходження в густині зерен живлення і постелі. Збільшення сферичності зерен постелі сприяє підвищенню швидкості проходження частинок крізь неї, максимальна швидкість досягається для постелі, що складається з куль. Але сферична форма зерен штучної постелі не є оптимальною, тому що пропускає зерна малої густини. Більш доцільною являється постіль, що складається з зерен кубічної, циліндричної та інших форм. Штучна постіль з мінералу, напр., кварцу, характеризується неправильною формою зерен.

4. ВІДСАДЖУВАЛЬНІ МАШИНИ

Різноманітність умов застосування відсаджувальних машин і збагачуваної мінеральної сировини обумовила різноманіття їхніх конструкцій (відомо близько 90 різновидів), які розрізняють за такими ознаками:

- за цільовим призначенням (машини для збагачення крупного, дрібного, некласифікованого, ширококласифікованого матеріалу, а також шламу);

- за конструкцією приводного механізму (машини повітряно-пульсаційні або безпоршневі, діафрагмові, поршневі, з рухомим решетом);

- за способом розвантаження продуктів збагачення (машини з шиберним розвантаженням, з розвантаженням крізь решето, з комбінованим розвантаженням);

- за числом ступенів або камер (машини одноступінчаті, двоступінчаті, триступінчаті, багатоступінчаті).

На збагачувальних фабриках найбільш широке використання для гравітаційного збагачення вугілля, руд чорних, кольорових і благородних металів, а також іншої мінеральної сировини знаходять повітряно-пульсаційні (безпоршневі) і діафрагмові відсаджувальні машини.

Принцип дії відсаджувальних машин полягає в наступному. Вихідний матеріал подається на решето разом з водою, що транспортує його уздовж машини, і розподіляється на решеті рівномірним шаром. Через отвори в решеті від пульсаторів створюються перемінні за швидкістю і напрямком висхідно-низхідні потоки води. У період дії висхідного потоку постіль розпушується, при цьому легкі зерна, швидкість падіння яких менша швидкості висхідних потоків, рухаються разом з водою вгору, а важкі зерна лише зважуються у воді. Під дією низхідних потоків постіль згруповується, при цьому важкі зерна водяним потоком захоплюються вниз з більшою швидкістю, ніж легкі. У результаті багаторазових впливів висхідно-низхідних потоків матеріал розшаровується: легкі мінерали висхідними потоками виносяться у верхні шари, а важкі під дією сили ваги, переборюючи опір середовища, концентруються в нижніх шарах. За рахунок подовжнього потоку транспортної води матеріал переміщається уздовж машини до розвантажувального кінця решета, де відбувається пошарове вивантаження продуктів збагачення.

Вибір типу відсаджувальної машини визначається складом сировини, що переробляється, крупністю живлення, продуктивністю в операції і вимогами до продуктів збагачення.

4.1 Повітряно-пульсаційні відсаджувальні машини

На фабриках високої і середньої виробничої потужності рекомендується установка повітряно-пульсаційних (безпоршневих) відсаджувальних машин, що мають велику площу решіт і відповідно високу одиничну продуктивність. Ці машини застосовують для відсадження кам'яного вугілля, крупно- і середньовкраплених олов'яних, вольфрамових руд і руд рідкісних металів.

Існує багато типів повітряно-пульсаційних відсаджувальних машин, що відрізняються в основному конструктивним рішенням повітряних камер: бічним або підрешітним. Підрешітне розташування повітряних камер є найбільш прогресивним рішенням. При підрешітному розташуванні значно збільшується площа відсадження, що дозволяє підвищити продуктивність відсаджувальної машини без істотної зміни її розмірів.

При збагаченні вугілля повітряно-пульсаційні відсаджувальні машини витиснули машини інших конструкцій. Для збагачення коксівного і енергетичного вугілля використовуються відсаджувальні машини МО-208-1, МО-312-1, МО-318-1, МО-424-1 і МО-636-1, а для збагачення антрацитів - машини ОМА-8 і ОМА-10.

Безпоршнева відсаджувальна машина типу МО (рис. 4) складається з двох або трьох відділень 1, кожне з яких розділене на секції 2 з повітряними камерами 3, розташованими під щілинними решетами 4. Решета (робочі поверхні) можуть бути поліетиленовими або сталевими штампованими. Наприкінці кожного відділення є розвантажувальна камера 5, у верхній частині якої встановлений шибер 6 для регулювання висоти порога перед наступним відділенням.

У нижній частині камери 5 знаходиться роторний розвантажувач 7 із шибером 8, що призначений для регулювання розміру щілини перед розвантажником у залежності від крупності матеріалу, який вивантажується. На бічній частині машини розташовані повітряні колектори 9 (по одному на кожне відділення). Кожен колектор укомплектований двома пульсаторами 10 клапанного (або роторного) типу, що служать для періодичного впуску повітря в повітряні камери 3 і випуску повітря з них. Поруч на бічній стінці змонтований водяний колектор 11, з якого в машину подається підрешітна вода, витрати останньої регулюються шиберами. Регулювання процесу вивантаження важких фракцій здійснюють спеціальною системою автоматичного регулювання (САР) за висотою шару важкої фракції, яка контролюється поплавковим датчиком. Регулятор рівня 12 збільшуючи, або зменшуючи швидкість вивантаження важких фракцій, забезпечує стабільне задане значення висоти шару важкої фракції на ситі, що у свою чергу є фактором стабілізації гідродинамічного режиму відсадки.

Процес відсадження здійснюється в такий спосіб. Вихідний матеріал подається в завантажувально-знешламлювальний пристрій, з якого він разом із транспортною водою подається на решето 4 завантажувального відділення відсаджувальної машини. В результаті пульсацій води матеріал при переміщенні уздовж машини розшаровується за густиною.

Важкий продукт по решету переміщається до розвантажувальної камери 5, звідки роторним розвантажувачем 7 вивантажується в лійку 13 і далі зневоднюючим елеватором видається з машини. Привод 14 роторного розвантажувача зв'язаний із системою автоматичного регулювання рівня постелі 12 і частота його обертання автоматично змінюється в залежності від товщини шару важких фракцій на решеті.

Легкий продукт разом із транспортною водою переливається через регульований зливний поріг 6 розвантажувального відділення відсаджувальної машини і по жолобу направляється на операцію зневоднення, передбачену технологічною схемою.

Відсаджувальні машини типу ОМА (рис. 7.5) двоступінчасті і на відміну від машин МО для збільшення амплітуди пульсацій мають повітряні камери збільшеної ємності. Вони призначені для збагачення антрацитів з верхньою межею крупності до 250 мм при густині розділення до 2000 кг/м3.

Відсаджувальне решето першого ступеня відсаджувальних машин ОМА-8 встановлюється під кутом 5є, машин ОМА-10 - під кутом 3є, решето другого ступеня встановлюється горизонтально. Розвантаження важких продуктів здійснюється за допомогою секторного розвантажувача.

При збагаченні антрацитів відсаджувальні машини типу ОМА розділення матеріалу здійснюється на два кінцевих продукти - концентрат і відходи.

Технічні характеристики відсаджувальних машин типу ОМ і ОМА наведені в табл. 1.

Таблиця 1 - Технічні характеристики відсаджувальних машин типу МО і ОМА

Параметр

МО -208

МО-312

МО-318

МО-424

ОМА-8

ОМА-10

Число секцій

Відсаджувальне відділення:

площа, м2

ширина, м

Стиснене повітря:

тиск в ресивері, кПа

витрати, м3/с

Частота пульсацій, хв-1

Крупність вугілля, мм

Продуктивність, т/год:

по вихідному вугіллю

по відходах

Потужність електро-

двигуна, кВт

Габарити, мм:

довжина

ширина

висота

Маса, т

4

8

2

21 - 25

0,46-0,56

30 - 80

0,5 - 13

80 - 120

40

2х1,6

4980

3450

4540

15,9

6

12

3

21 - 25

0,70-0,86

30 - 80

0,5 - 125

120 - 320

75

3х1,6

7300

3415

4540

23,5

6

18

3

21 - 25

1,10-1,28

30 - 80

13 - 150

180 - 500

115

3х1,6

7300

3955

4540

27,8

6

24

4

21 - 25

1,46-1,84

30 - 80

13 - 150

240 - 650

140

3х1,6

7300

5195

4900

37,4

4

8

2

40

1,17

42 - 51

до 250

до 200

до 80

2,8

5130

3330

4540

15,0

5

10

2

40

1,50

42 - 51

до 250

до 250

до 100

2,8

6200

3500

4660

18,0

Відсаджувальна машина типу МОШ двоступінчаста і призначена для збагачення крупнозернистого шламу різних марок вугілля з виділенням двох (на енергетичному вугіллі) або трьох (на коксівному вугіллі) продуктів. Машина МОШ може використовуватись з природною і штучною постіллю. Розвантаження важких продуктів здійснюється пристроями спеціальної конструкції.

Машина МОШ може використовуватись також при збагаченні руд.

Завантажувально-знешламлювальні пристрої призначені для відділення надлишкової води і шламу, а також зниження швидкості надходження матеріалу у відсаджувальну машину і рівномірного його розподілення по ширині решета. Як завантажувально-знешламлювальні пристрої відсаджувальних машин застосовують дугові або конусні грохоти.

Завантажувально-знешламлювальний пристрій типу УЗО в залежності від ширини відсаджувального решета машини виготовляється двох типорозмірів УЗО-2 і УЗО-3. Вони встановлюються на вході відсаджувальної машини і складаються з жолоба-дифузора 1 і корпуса 2, в якому закріплене дугове сито 3. Розмір завантажувального отвору, що визначає швидкість пульпи на вході і продуктивність дугового грохота, регулюється притискним листом 4, положення якого фіксується ґвинтом 5.

Вихідний матеріал через завантажувальний отвір під тиском до 0,25 МПа подається на шпальтове сито 3 і рухається по його поверхні. Під дією відцентрової сили пульпа розшаровується, шлам і вода (підрешітний продукт) зрізуються крайками колосників і видаляється у розвантажувальну коробку 6, а знешламлений матеріал (надрешітний продукт) надходить по жолобу 7 у відсаджувальну машину.

Верхня частина зневоднюючої поверхні являє собою усічений конус 2, звернений більшою основою вгору. Утворююча конуса нахилена під кутом 75є до горизонту. Нижня частина зневоднюючої поверхні виконана у вигляді багатогранної усіченої піраміди 3, вершина якої спрямована вниз. Кут нахилу її граней складає 45є. Між верхньою і нижньою частинами розташована злегка нахилена усередину кільцева площадка 4.

Пульпа завантажується тангенціально у верхню частину корпусу. Завантажувальний пристрій 5 має перекидний шибер, що дозволяє регулювати напрямок входу пульпи в апарат. Вихідна пульпа по жолобу або трубопроводу через завантажувальний пристрій 5 надходить в апарат по дотичній до верхньої ділянки зневоднюючої поверхні. Тут з пульпи утворюється кільце, яке підтримується кільцевою площадкою. Під дією нормальної складової відцентрової сили і сили ваги на ситі створюється необхідний тиск, у результаті чого вода і дрібні частинки проходять через щілини в підрешітний простір і виводяться з грохоту патрубком 6. На цій ділянці відділяється 80 - 90 % води. Потік, що залишився, обертається і стікає з кільцевої площадки на нижню частину сита, де відбувається подальше зневоднювання матеріалу. Зневоднений продукт сповзає пірамідальною поверхнею вниз і по патрубку 7 розвантажується з грохота в відсаджувальну машину.

Пульсатори. У відсаджувальних машинах пульсації з заданими параметрами циклу відсадки створюються роторними або клапанними пульсаторами.

Роторний пульсатор складається з корпуса 1 з торцевими кришками 4 і вала 5, на якому жорстко закріплені два стакани - впускний 2 і випускний 3. Відкриття і закриття впускного і випускного вікон, а також зміна площі їх перетину досягається обертанням валу.

В корпусі пульсатора є канал 7 для впуску повітря в машину і випуску в атмосферу через вихлопне вікно 6. Витрати стисненого повітря, що надходить з ресивера, регулюється дросельною заслінкою 8. При обертанні вала стаканом 2 періодично перекривається впуск повітря в пульсатор через вікно 9, а стаканом 3 - його випуск в атмосферу через вихлопне вікно 6.

Роторні пульсатори мають жорстко задані, нерегульовані параметри режиму відсадження, що не дозволяє оперативно змінювати частоту пульсацій, тривалість впуску і випуску повітря для регулювання відсаджувальної машини при зміні характеристики збагачуваного матеріалу.

Ці недоліки усунуті в клапанних пульсаторах, які забезпечують зміну частоти пульсацій від 30 до 80 хв-1 і дозволяють одержувати різні цикли відсадження. Завдяки більшому прохідному перетину клапанні пульсатори забезпечують збільшені витрати повітря, що подається в машину за один цикл.

Клапанний пульсатор складається з впускного 2 і випускного 7 клапанів, що змонтовані у спільному корпусі 1. Шток кожної пари клапанів 2 і 7 з'єднаний з пневмобалонами 3 і 5. Клапани закривають отвори за допомогою стисненого повітря, у вихідне положення клапани повертаються під дією пружини 6. Хід клапанів регулюється ґвинтами 4.

Режим впуску і випуску повітря задається електропневматичною системою управління, яка включає блок вимушених коливань і електропневмопривод. Виконавчими механізмами цієї системи є електропневматичні клапани, один з яких забезпечує впуск, а другий випуск повітря з пневмобалонів. Така система створює можливості управління коливальним режимом відсаджувальної машини, тому що вона дозволяє змінювати тривалість кожного періоду циклу в широких межах. Ця функція вигідно відрізняє клапанні пульсатори від інших і обумовлює їх переважне застосування в сучасних відсаджувальних машинах типу МО, ОМА, МОШ.

Регулювання розвантаження важких продуктів з відсаджувальних машин здійснюється автоматичними регуляторами рівня електричного і пневматичного типів.

Автоматичний регулятор рівня електричної дії типу АРУ (рис.10) застосовується у відсаджувальних машинах типу МО. Він складається з поплавкового датчика 1 з вимірювальним приладом і задатчиком; електронного регулюючого пристрою 2; регулятора швидкості з реверсивним двигуном 3, реостатом швидкості 4 і зворотного зв'язку 5 та двох кінцевих вимикачів (один - для обмеження кута повороту ротора, другий - для відключення приводу розвантажувача при досягненні ротором мінімальної швидкості обертання); автоматичного вимикача 6; магнітного пускача 7; блоку магнітних підсилювачів 8 для живлення електродвигуна постійного струму; пульта управління 9, на якому установлені покажчик числа обертів двигуна, сигнальна лампа про вмикання приводу та ключі дистанційного управління і роду роботи; електродвигуна постійного струму 10 з редуктором 11 і ланцюгової передачі 12 для обертання роторного розвантажувача.

Датчиком висоти шару важкої фракції на решеті відсаджувальної машини служить пустотілий поплавок. Він контролює висоту породного (у першому відділенні) або промпродуктового (в останньому відділенні) шару постелі. При відхиленні від заданого положення поплавок піднімається або опускається, при цьому повзунок реостата вимірювального пристрою 1 вилкою переміщається відносно повзунка завдання і на вхід регулюючого пристрою 2 подається напруга розбалансу, яка підсилюється електронним підсилювачем. Підсилена напруга викликає спрацьовування одного з реле, яке замикає контакт, включений в ланцюг живлення однієї з обмоток реверсивного двигуна регулятора швидкості.

При обертанні вала реверсивного двигуна відбувається зміна положення повзунків регулюючого реостата швидкості 4 і реостата зворотного зв'язку 5 до моменту компенсації напруги розбалансу вимірювальної системи напругою, що знімається реостатом зворотного зв'язку. Реостат швидкості 4 включений в систему електропривода з плавним регулюванням швидкості обертання роторного розвантажувача. Зі зміною положення реостата швидкості змінюється напруга на робочих обмотках магнітного підсилювача 8, а також напруга постійного струму, що подається на якір електродвигуна 10. Електродвигун збільшує або зменшує швидкість обертання роторного розвантажувача, тобто інтенсивність розвантаження важких фракцій з відсаджувальної машини.

Перевагою автоматичного регулятора АРУ є безперервність регулювання розвантаження важких фракцій, а недолік - труднощі вибору “зони нечутливості” для виключення періодичних коливань поплавка при пульсації постелі в машині.

Автоматичний регулятор рівня пневматичної дії (рис. 11) застосовується у відсаджувальних машинах типу ОМА. Він складається з поплавкового датчика 1, який пов'язаний системою важелів з золотниковим пристроєм 2; пневмоциліндра 3 з поршнем і системою важелів 4; троса зворотного зв'язку 6.

Шток пневмоциліндра 3 системою важелів пов'язаний з валом секторного затвора 5, який регулює випуск важких фракцій з розвантажувального кармана машини.

Золотниковий пристрій 2 складається з поворотного стакана 7 і золотника 8 зворотного зв'язку.

При нормальній товщині (висоті) шару важких фракцій (при збагачування вугілля - породи або промпродукту) отвори золотникового пристрою закриті. При збільшенні товщини цього шару поплавок 1 піднімається, стакан 7 повертається і стиснене повітря надходить в нижню частину пневмоциліндра 3. Поршень зі штоком переміщається вгору, повертає важільну систему 4 і сектор 5, який відкриває отвір розвантажувального кармана. Шток пневмоциліндра при цьому через трос 6 повертає золотник 8 зворотного зв'язку і отвір, через який повітря поступало в пневмоциліндр, частково перекривається. Поршень сповільнює або припиняє рух.

При зменшенні товщини шару важких фракцій поплавок 1 опускається, стакан золотникового пристрою повертається в зворотній бік і стиснене повітря надходить в верхню частину пневмоциліндра 3, при цьому сектор 5 прикриває отвір розвантажувального кармана. При надходженні стисненого повітря по один бік поршня, другий бік через відповідний отвір корпуса золотника сполучається з атмосферою.

Відсаджувальні машини для збагачення руд

Для збагачення руд серійно випускаються безпоршневі відсаджувальні машини двох типів - ОПМ для відсадки дрібного матеріалу (до 4 мм) і ОПС - для відсадки матеріалу середньої крупності (до 30 мм). Крім того, виготовляється також машина МОБК-8С для збагачення матеріалу крупністю понад 30 мм. Відсаджувальні машини складаються з двох - п'яти камер (секцій) з площею кожної камери 1,25 або 2 м2.

В машинах ОПМ-12 - ОПМ-15 і ОПС-12 - ОПС-24 повітряне відділення розташоване під решетом, в машинах ОПМ-22 - ОПМ-25 - збоку від відсаджувального решета. При бічному розташуванні повітряних камер рівномірність пульсацій в відсаджувальному відділенні зберігається при його ширині не більше 2 м.

Відсаджувальна машина ОПМ-13 (рис. 12) складається з трьох окремих камер 1. Решета 2 в камерах установлені на дерев'яних брусах і мають трафарети 3 для укладки штучної постелі.

Під решетами розташовані вертикальні труби 4 з дифузорами 5, що примикають до них. Повітря під тиском через пульсатори 6 роторного типу надходить в повітряні камери 7 (простір між трубами) і приводить воду в коливальний рух. При подачі стисненого повітря вода в міжтрубному просторі опускається і піднімається вгору по трубах, при цьому у відсаджувальній машині створюється висхідний потік. Зворотній хід води при випуску повітря з міжтрубного простору створює низхідний (спадний) потік. Рівномірність розташування труб з дифузорами забезпечує рівномірність пульсуючого потоку води в машині. Розвантаження дрібних фракцій важких продуктів здійснюється крізь штучну постіль і потім через насадки в пірамідальних відсіках під трубами. Легкий продукт видаляється через зливний поріг у кінці машини.

Машини ОПМ-12, ОПМ-14 і ОПМ-15 мають аналогічну конструкцію і відрізняються від ОПМ-13 тільки числом камер.

Відсаджувальна машина МОБК-8С (рис. 13) має аналогічну конструкцію. Відсаджувальне відділення цієї машини складається з двох секцій: першої площею 3 м2, а другої - 5 м2. Решета установлені під кутом 1 - 2є. Розмах коливань води регулюється кількістю подаваного повітря.

Відсадження руди в машині МОБК-8С здійснюється з природною постіллю. Крупні важкі частинки розвантажуються через шиберний пристрій 3, а дрібні крізь решето 2. Важкі продукти розвантажуються з машини зневоднюючими елеваторами, а легкий - через зливний поріг в кінці машини. Машина обладнана автоматичним пристроєм 8 для випуску важких продуктів.

Машина МОБК-8С виготовляється за індивідуальним замовленням.

Відсаджувальна машина ОПМ-22 (рис. 14) має бокове розташування повітряних камер, які відділені від відсаджувального відділення подовжньою перегородкою.

Корпус 1 машини складається з двох окремих уніфікованих камер, кожна з яких має знімну касету з відсаджувальним решетом 2. Касета установлюється на опорних дерев'яних брусах і закріплюється болтами. В нижній частині камери змонтовані розвантажувальні насадки 7 або гідроциклони. Пульсації води створюються роторними пульсаторами 5. Частоту пульсацій повітря регулюють змінними шківами привода 6 пульсатора, а витрати повітря - заслінками 4.

Машина обладнана автоматичним пристроєм (датчиком завантаження), що забезпечує відключення подачі повітря і зупинку машини при відсутності живлення протягом 10 хв. і більше.

Аналогічну конструкцію мають машини ОПМ-23 - ОПМ-25 з числом камер від 3 до 5.

Відсаджувальна машина ОПС-13 (рис. 15) має підрешітне розташування повітряного відділення і три прямотечійні відсаджувальні камери 1, що змонтовані по довжині машини. Повітряні камери розташовані по периметру відсаджувального відділення. Решета 2 установлені на дерев'яних підставках, що дозволяє змінювати їх кут нахилу. Машина обладнана автоматичним пристроєм для розвантаження важких фракцій, що включає шибер 3, який перекриває донну горизонтальну щілину, і авторегулятор 6 з поплавковим датчиком. Розвантаження важких продуктів створюється лопатевими розвантажувачами 10. Машина оснащена уніфікованими повітряними пульсаторами 5, що дозволяють змінювати частоту пульсацій і цикл відсадки.

Машини ОПС виготовлюються також з двома (ОПС-12) і чотирма (ОПС-14) камерами, а також з чотирма камерами більшої ширини (ОПС-24).

Технічні характеристики відсаджувальних машин типів ОПМ і ОПС наведені в табл. 2.

Таблиця 2 - Технічні характеристики відсаджувальних машин ОПМ і ОПС

Параметр

ОПМ-12

ОПМ-13

ОПМ-14

ОПМ-15

ОПМ-22

ОПМ-23

Розміри камери:

ширина, мм

довжина, мм

Число камер

Площа решета, м2

Коливання води:

частота, хв-1

амплітуда, мм

Стиснене повітря:

тиск, кПа

витрати, м3/с

Крупність руди, мм

Продуктивність, т/год

Потужність електро-

двигуна, кВт

Габарити, мм:

довжина

ширина

висота

Маса, т

1250

1000

2

2,5

110-350

до 150

20 - 50

0,17

до 4

до 25

1,5

2790

2480

3300

4,7

1250

1000

3

3,75

110-350

до 150

20 - 50

0,25

до 4

до 40

1,5

3810

2480

3300

6,5

1250

1000

4

5,0

110-350

до 150

20 - 50

0,39

до 4

до 50

1,5

4830

2480

3300

8,3

1250

1000

5

6,25

110-350

5 - 100

20 - 50

0,39

до 4

до 55

1,5

5840

2480

3300

9,75

2000

1000

2

4,0

142

3 - 60

30 - 35

0,44

до 4

до 40

2,2

3300

3100

4300

6,14

2000

1000

3

6,0

176

3 - 60

30 - 35

0,67

до 4

до 60

2,2

4330

3100

4300

8,61

Розміри камери:

ширина, мм

довжина, мм

Число камер

Площа решета, м2

Коливання води:

частота, хв-1

амплітуда, мм

Стиснене повітря:

тиск, кПа

витрати, м3/с

Крупність руди, мм

Продуктивність, т/год

Потужність

електродвигуна, кВт

Габарити, мм:

довжина

ширина

висота

Маса, т

2000

1000

4

8,0

227

3 - 60

30 - 35

0,89

до 4

до 60

2,2

5350

3100

4300

11,0

2000

1000

5

10,0

316

3 - 60

30 - 35

1,11

до 4

до 75

2,2

6370

3100

4300

13,54

1250

1000

2

2,5

50-120

32-110

30 - 35

0,25

до 30

до 30

1,5

3290

2460

3040

5,0

1250

1000

3

3,7

50-120

32-110

30 - 35

0,36

до 30

до 45

1,5

4560

2460

3040

7,5

2000

1000

4

5,0

50-120

32-110

30 - 35

0,49

до 30

до 50

1,5

5780

2460

3040

8,23

2000

1000

4

8,0

50-160

до 150

20 - 50

0,78

до 30

до 100

1,5

4720

3240

3230

20,0

4.2 Діафрагмові відсаджувальні машини

Діафрагмові відсаджувальні машини відрізняються простотою конструкції, компактністю, забезпеченням жорсткого режиму пульсацій середовища при постійності амплітуди коливань діафрагми. Недоліком діафрагмових відсаджувальних машин є їх порівняно невелика продуктивність, оскільки зі збільшенням площі відсаджувального відділення і підвищенням продуктивності порушується рівномірність пульсацій по всій площі. Крім того, збільшення площі відсаджувального відділення приводить до необхідності збільшення числа діафрагм, а отже до ускладнення конструкції машини.

Діафрагмові машини доцільно використовувати на фабриках невеликої виробничої потужності, які не мають повітряного господарства. Ці машини встановлюють у циклі подрібнення з метою вилучення мінералів з високою густиною із продукту розвантаження млинів, що працюють у замкненому циклі з класифікаторами. При збагаченні розсипів на драгах і при відсадженні дрібноподрібнених руд рідкісних і кольорових металів, коли необхідні режими з порівняно малими амплітудами і підвищеним числом пульсацій (від 250 до 800 хв-1), також доцільне застосування діафрагмових машин.

Розрізняють такі різновиди діафрагмових машин: з вертикальною діафрагмою в перегородці (ОВМ-1) і в зовнішній стінці (МОД-4), з рухомими конічними днищами (МОД-1, МОД-2, МОД-3, МОД-6).

Відсаджувальна машина ОВМ-1 (рис. 16 а) з вертикальною діафрагмою між камерами застосовується для збагачення дрібнозернистих руд рідкісних металів крупністю 0,1 - 8 мм в режимах високих частот коливань середовища (до 850 хв-1). Машини ОВМ-1 застосовуються головним чином на драгах для збагачення розсипів.

Машина складається з двох камер, що розділені вертикальною перегородкою. В стінку перегородки вмонтована металева діафрагма 3, що створює зворотно-поступальний рух. Коливання придають діафрагмі від ексцентрикового приводу 4 через порожній шток 6, що використовується одночасно як трубопровід для подачі підрешітної води. Для цього по всій довжині штока просвердлені отвори діаметром 1,5 мм. Решета 2 в машині закріплюються дерев'яними брусами за допомогою клинів. Наприкінці кожної камери встановлений вертикальний регульований по висоті поріг 7. Важкі продукти розвантажують крізь штучну постіль і випускають з машини через крани або гідроелеватори. Легкий продукт видаляють через зливний поріг останньої камери.

Відсаджувальна машина МОД-4 (рис. 16 б) застосовується головним чином для збагачення залізних, марганцевих руд і руд рідкісних металів крупністю до 30 мм.

Машина складається з чотирьох камер з пірамідальними днищами, які розділені вертикальними перегородками. Діафрагми 3 розташовані в торцевих стінках камер. Один привод 4 обслуговує дві діафрагми. Відсаджувальні решета 2 встановлені під невеликим кутом нахилу в бік розвантаження, крім того, в завантажувальних камерах решета розташовані вище, ніж в розвантажувальних. Таким чином, забезпечується рух матеріалу вздовж машини. Важкі продукти проходять крізь штучну постіль, потрапляють в пірамідальні камери, звідки періодично або безперервно випускаються з машини за допомогою спеціальних розвантажувальних пристроїв. Легкий продукт видаляється через зливний поріг 7 останніх камер.

Відсаджувальна машина МОД-2 (рис. 16 в) застосовується також для збагачення залізних, марганцевих руд і руд рідкісних металів, але меншої крупності (до 15 мм).

Відсаджувальна машина МОД-2 має дві камери, а машини МОД-1, МОД-3 і МОД-6 - відповідно одну, три і шість камер. Коливання водного середовища створюються рухом (вгору-вниз) конусів 5 від ексцентрикового привода 4. Один привод обслуговує два конуси. В нижній частині кожний конус має пристрій для періодичного або безперервного розвантаження важких продуктів, а в верхній - ґумову кільцеву діафрагму 3, яка герметично з'єднує його з основою конічної камери. Важкі продукти проходять крізь штучну постіль під решето 2, потрапляють в пірамідальні камери, звідки випускаються з машини через конусні крани або насадки. Легкий продукт видаляється самопливом через зливний поріг 7 .

Технічні характеристики діафрагмових відсаджувальних машин наведені в табл.3.

Таблиця 3 - Технічні характеристики діафрагмових відсаджувальних машин

Параметри

ОВМ-1

МОД-1

МОД-2

МОД-3

МОД-4

МОД-6

Розміри камери, мм

Число камер

Робоча площа

решіт, м2

Частота коливань

діафрагми, хв-1

Хід діафрагми, мм

Крупність руди, мм

Продуктивність,

т/год

Потужність

електродвигуна, кВт

Габарити, мм:

довжина

ширина

висота

Маса, т

300х300

2

0,18

400 - 850

до16

0,1 - 8

0,5 - 4

0,6

1220

650

1000

0,24

760х760

2

1,0

130 - 350

до 40

0,5 - 15

7 - 12

1,1

1950

1050

2050

1,0

1060х1060

2

2,0

130 - 350

до 40

0,5 - 15

4 - 30

2,2

2550

1350

2250

1,8

1060х1060

3

3,0

130 - 350

до 40

0,5 - 30

7 - 40

2х2,2

3850

1350

2250

2,7

1060х1060

4

4,0

125 - 350

до 75

0,5 - 30

20 - 55

2х2,2

3500

2600

2100

3,5

1250х1250

6

9,4

260 - 320

до 16

0,1 - 0,5

до 40

3х2,8

4850

3260

2570

10,0

4.3 Поршневі відсаджувальні машини

Поршневі відсаджувальні машини (рис. 17) застосовують на деяких збагачувальних фабриках для відсадки крупних і середніх класів руди. Вони звичайно мають дві - чотири камери. Коливання води створюються рухом поршня, хід якого регулюється ексцентриковим механізмом

Поршнева відсаджувальна машина складається з корпуса 1, що має робоче 2 і поршневе 3 відділення. Решето 4 в машині - нерухоме. Коливання води і збагачуваного матеріалу відбуваються при переміщенні поршня 5, що зв'язаний штоком 6 з ексцентриковим приводом 7. Підрешітна вода подається з колектора 9, її витрати регулюються кранами 10.

Легкий продукт виноситься потоком води через зливний поріг 8 в кінці машини, а важкі продукти направляються в розвантажувальні пірамідальні камери через отвори решета (при штучній постелі) або через щілину в кінці секції і потім видаються з машини елеватором або іншим пристроєм.

Поршневі відсаджувальні машини не мають широкого розповсюдження внаслідок низької питомої продуктивності, а також великих витрат води і електроенергії. Вони практично повністю витиснуті повітряно-пульсаційними відсаджувальними машинами.

4.4 Відсаджувальні машини з рухомим решетом

Відсаджувальні машини з рухомим решетом (рис. 18) обмежено застосовують для збагачення марганцевих і залізних руд крупністю 3 - 40 мм.

Машини звичайно складаються з двох - чотирьох секцій 1 з площею решіт 2,9 - 4 м2 і більше.

Трисекційна відсаджувальна машина з рухомим решетом складається з корпуса 1 з чотирма пірамідальними камерами, рухомого короба 2 з решетом, що підвішений на пружинах-амортизаторах 3 і привода 4. Розмір отворів решета повинен бути менше мінімального розміру грудки збагачуваного матеріалу. Коливання решета в вертикальному і горизонтальному напрямі передаються від ексцентрикового механізму 4 через систему важелів 5. Частота коливань становить 90 - 190 хв-1. Водне середовище в машині при цьому залишається відносно нерухомим. При русі матеріалу вздовж машини здійснюється його розшарування за густиною. Руху матеріалу сприяють коливання решета і його нахил (близько 5є) в бік розвантаження. Важкі продукти розвантажуються через щілини решета, ширина яких регулюється козирками 6 за допомогою маховиків 7. З машини важкі продукти видаються зневоднюючими елеваторами або скребковими конвеєрами. Легкий продукт видаляється через зливний поріг в кінці машини.


Подобные документы

  • Основні переваги процесу екстракції, порівняно з іншими процесами розділення рідких сумішей. Розрахунок роторно-дискового екстрактора. Вибір конструкційного матеріалу екстракційної установки: термоміцна сталь Х18Н10Т і сталь 3сп. для виготовлення труб.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 13.09.2015

  • Властивості і методи виробництва адипінової кислоти, опис технологічного процесу розділення окислення очищеного оксиданту. Схема ректифікаційної установки. Технічні засоби автоматизації системи I/A Series, моделювання перехідного процесу, оптимізація.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 20.10.2011

  • Особливості процесу різання при шліфуванні. Типи і основні характеристики абразивного матеріалу. Кінематичні схеми головного руху металорізальних верстатів, способи закріплення на валах елементів приводу та технологічний процес виготовлення деталі.

    курсовая работа [510,0 K], добавлен 14.10.2010

  • Технологія як сукупність методів обробки, виготовлення, зміни стану, властивостей, форми сировини чи матеріалу, які використовуються у процесі виробництва для одержання готової продукції. Вимоги до методичних підходів формування методичної програми.

    контрольная работа [407,7 K], добавлен 04.03.2012

  • Перегонка як спосіб розділення рідких сумішей, її розподіл на просту перегонку (дистиляцію) і ректифікацію. Розрахунок кінетичних параметрів процесу ректифікації. Особливості процесу ректифікації, його основні змінні. Розрахунок ректифікаційної установки.

    курсовая работа [3,2 M], добавлен 26.11.2012

  • Дослідження впливу геометрії процесу різання та вібрацій робочого інструменту на виникнення нерівностей поверхні оброблюваного матеріалу. Характеристика причин формування шорсткості заготовки, пов'язаних із пластичною та пружною деформаціями матеріалу.

    реферат [388,7 K], добавлен 08.06.2011

  • Параметри плоскопасової передачі. Тертя з гнучким зв'язком. Призначення та конструкції пружин. Розрахунок гвинтових циліндричних пружин розтягу, стиску, скручення. Основні схеми та параметри кулачкових механізмів. Виведення формули для кута тиску.

    курсовая работа [762,7 K], добавлен 24.03.2009

  • Розробка і проектування грохоту для механічного сортування матеріалу на основі існуючих промислових аналогів, його технічні параметри і характеристики, технічні переваги і недоліки. Визначення можливостей і здійснення модернізації вузлів грохота.

    дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.06.2011

  • Теоретичні основи абсорбції. Порівняльна характеристика апаратів для здійснення процесу абсорбції. Основні властивості робочих середовищ. Коефіцієнти Генрі для водних розчинів. Маса сірководню, яка поглинається за одиницю часу, витрата води на абсорбцію.

    контрольная работа [98,1 K], добавлен 17.04.2012

  • Підбір матеріалу. Опис використаного матеріалу, рекомендованих тканин, зовнішнього вигляду моделі. Розрахунок та побудова плаття невідрізного по лінії талії. Технологічна послідовність плаття. Технічна характеристика швейних машин. Побудова креслень.

    курсовая работа [129,6 K], добавлен 24.03.2003

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.