CZ292303B6

CZ292303B6 - Způsob a zařízení pro oddělování těžkých částic materiálu od lehčích částic

Info

Publication number: CZ292303B6
Application number: CZ19962740A
Authority: CZ
Inventors: Pentti Raura
Original assignee: Sunds Defibrator Loviisa Oy
Priority date: 1995-09-18
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 2003-09-17
Also published as: EP0763383A2; CN1106222C; CN1154877A; FI98605C; EP0763383A3; CA2185735C; CZ274096A3; DE69616922D1; RU2185886C2; EP0763383B1; JPH09103743A; FI98605B; US5964355A; ES2167512T3; PT763383E; FI954387A0; DE69616922T2; ATE208659T1; CA2185735A1

Abstract

Zp sob odd lov n t k²ch stic materi lu od leh ch stic, nap° klad pro odd lov n ne istot z pr Ükov ho nebo zlomkov ho materi lu, jako jsou vl kna nebo t° sky, p°i n m se zpracov van² materi l (2) p°iv d na nosn² povrch (1), propustn² pro plyn, a na materi l se skrze nosn² povrch (1) aplikuj plynov r zy (P) v jednom a tomt sm ru, kter² p sob lamin rn tok proudu plynu, v jejich d sledku se t Ü stice posunuj bl e k nosn mu povrchu (1). Nosn² povrch (1) se pohybuje p°ev n v jednom sm ru pro dopravu t k²ch stic (R) a leh stice (K) jsou un Üeny, p°ev n p soben m sklonu nosn ho povrchu (1) a/nebo proudu plynu, ve sm ru podstatn odliÜn m od sm ru pohybu nosn ho povrchu (1). Rovn je pops no za° zen pro prov d n tohoto zp sobu.\

Description

Způsob a zařízení pro oddělování těžkých částic materiálu od lehčích částic

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu oddělování těžkých částic materiálu od lehčích částic, při němž se zpracovávaný materiál přivádí na nosný povrch, propustný pro plyn, a na materiál se skrze nosný povrch aplikují plynové rázy, v jejichž důsledku se těžší částice pohybují blíže nosnému povrchu, například v technologii rozdružování minerálů nebo pro oddělování nečistot od práškového nebo zlomkového materiálu, jako je třískový nebo vláknitý materiál. Vynález se týká rovněž zařízení pro provádění tohoto způsobu.

Dosavadní stav techniky

Příkladem práškových nebo zlomkových materiálů jsou různá vlákna, odštěpky a dřevěné třísky, používané při výrobě třískových nebo vláknitých desek apod. Při výrobě těchto desek vzrůstá používání odpadního materiálu. To vede k nutnosti odstraňovat nečistoty z materiálů používaných pro výrobu desek. Tyto nečistoty zahrnují různé minerály, horniny, písek atd. Jsou známa řešení, při nichž se nečistoty oddělují od materiálů pouze použitím proudu vzduchu. Nevýhodou těchto řešení je vysoká spotřeba energie a vysoká emise prachu. Dále nelze při čištění založeném na použití proudu plynu požadovaným způsobem oddělit jemné nečistoty, což vede k neuspokojivému výsledku čištění.

Při rozdružování minerálů je známou metodou natřásání za sucha nebo pulzní separace. Při pulzní separaci jsou materiálu, pohybujícímu se na nosném povrchu propustném pro plyn, zespodu udělovány krátké plynové rázy. Vztlakový efekt plynového rázu na těžší částici je v důsledku její nižší akcelerace menší než pro lehčí částici. Lehčí částice, které během plynového rázu stouply, proto během přerušení rázu klesají mnohem pomaleji a koncentrují se v horní části vrstvy materiálu. Těžší částice se koncentrují ve spodní části vrstvy. K oddělení vrstev je nutno, aby se pohybovaly od vstupního konce nosného povrchu k jeho výstupnímu konci. Tohoto pohybu se dosahuje například použitím směrové vibrace a dělení se provádí například na výstupním konci s použitím dělicího nože nebo šneku před ním, který posunuje spodní vrstvu k jedné straně zařízení. Dělení uvedených vrstev je určeno nejvyšším množstvím minerálu. V tomto případě je obsah minerálu ve spodní vrstvě obvykle pouze 10 až 50 %, což znamená, že je nutné další obohacení.

Účelem vynálezu je nalezení zcela nového způsobu a zařízení pro dělení, odstraňujícího nevýhody dosavadních řešení.

Podstata vynálezu

Podstata způsobu oddělování těžkých částic materiálu od lehčích částic, například pro oddělování nečistot z práškového nebo zlomkového materiálu, jako jsou vlákna nebo třísky, při němž se zpracovávaný materiál přivádí na nosný povrch, při němž se zpracovávaný materiál (2) přivádí na nosný povrch (1), propustný pro plyn, a na materiál se skrze nosný povrch (1) aplikují plynové rázy (P), vjejichž důsledku se těžší částice pohybují u nosného povrchu (1), podle vynálezu spočívá v tom, že nosný povrch (1) se pohybuje převážně v jednom směru pro dopravu těžkých částic (R) a že lehčí částice (K) jsou unášeny, převážně působením sklonu nosného povrchu (1) a/nebo proudu plynu, ve směru podstatně odlišném od směru pohybu nosného povrchu (1), přičemž plynové rázy (P) jsou aplikovány v jednom a tomtéž směru působícím laminámí tok proudu plynu.

-1 CZ 292303 B6

Podstata zařízení pro oddělování těžkých částic materiálu od lehčích částic, například pro oddělování nečistot z práškového nebo zlomkového materiálu, jako jsou vlákna nebo třísky, zahrnující pohybující se nosný povrch (1) ve vodorovné nebo nakloněné poloze, propustný pro plyn, s přívodem zpracovávaného materiálu (2), jakož i prostředky pro aplikaci plynových rázů (P) zahrnující komoru (3) umístěnou pod nosným povrchem vytvarovanou pro přívod plynu, se stěnou přivrácenou k nosnému povrchu opatřenou alespoň jedním otvorem, a alespoň jeden ventilový prvek (4) pro regulaci a/nebo uzavírání proudu plynu procházejícího otvorem/otvory skrze nosný povrch (1) na zpracovávaný materiál (2), je podle vynálezu konstruován tak, že přivrácená stěna komoiy (3) je vůči nosnému povrchu (1) upravena pro směřování maxima plynových rázů (P) k tomuto povrchu (1) v jednom a tomtéž směru zajišťující laminámí tok proudu plynu, a že zařízení je opatřeno prostředky pro unášení lehčích částic (K) ve směru odlišném vůči pohybu nosného povrchu (1).

Řešení podle vynálezu má četné významné výhody. Způsobem a zařízením podle vynálezu se dosahuje velmi dobré účinnosti dělení. Použitím vodícího prvku, jako je stěna, nad nosným povrchem se dosáhne velmi dobré účinnosti dělení, i když se použije vodorovný nosný povrch. Použitím stěny s regulačním prvkem se dosahuje velmi dobré variability průtoku plynu v místě vstupu materiálu. Nosný povrch je možno rovněž nastavit do jiné než vodorovné polohy. Velmi výhodné konstrukce se dosahuje použitím pásového dopravníku, propustného pro plyn. Při provedení nosného povrchu jako pásového dopravníku, který je propustný pro vzduch a pohybuje se vzhůru ve směru sklonu, se dosáhne velmi dobré účinnosti dělení. Účinnost dělení lze dále zlepšit použitím přídavného vhánění a/nebo tlakového rozdílu. Opatri-li se nosný povrch výstupky, je možno zvýšit jeho dopravní účinnost. Účinnost dělení je možno dále zvýšit rozdělením prostoru pod nosným povrchem do několika sekcí například pomocí přepážek tak, aby bylo podle potřeby možno aplikovat na jednotlivé sekce různé plynové rázy nebo různý tlak plynu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže popsán v souvislosti s připojenými výkresy, které představují:

Obr. 1 znázorňuje zařízení podle vynálezu ve zjednodušeném bočním pohledu.

Obr. 2 znázorňuje jiné provedení zařízení podle vynálezu ve zjednodušeném bočním pohledu.

Obr. 3 znázorňuje třetí provedení zařízení podle vynálezu ve zjednodušeném bočním pohledu.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení podle vynálezu obsahuje nosný povrch 1, propustný pro plyn, na nějž se dodává zpracovávaný materiál. Pohyb nosného povrchu 1 probíhá hlavně v jednom směru a může být nepřetržitý nebo přerušovaný. Nosný povrch může rovněž urazit určitou vzdálenost a pak se vrátit do své počáteční polohy. Přednostně tvoří nosný povrch 1 nekonečný pás pohybující se ve směru označeném šipkami. Pod nosným povrchem 1 jsou umístěny prostředky 3, 4 pro vytváření plynových rázů P a jejich aplikaci skrze nosný povrch 1 na pohybující se materiál. Prostředky pro vytváření plynových rázů P zahrnují komoru 3, umístěnou pod nosným povrchem 1, do níž je dodáván plyn a jejíž stěna obrácená k nosnému povrchu 1 je opatřena alespoň jedním otvorem, a alespoň jeden ventilový prvek 4 pro regulaci a/nebo uzavírání proudu plynu procházejícího otvorem/otvory, jimiž jsou vytvářeny plynové rázy.

Způsobem podle vynálezu se materiál 2 k třídění přivádí na nosný povrch 1, propustný pro plyn, a skrze nosný povrch 1 se na materiál aplikují plynové rázy P, které způsobují, že těžší částice se

-2CZ 292303 B6 posunují do oblasti nejbližší nosnému povrchu. Nosný povrch se pohybuje převážně v jednom směru, unášejícím těžké částice R, zatímco lehčí částice K jsou unášeny působením sklonu nosného povrchu 1 a/nebo proudu plynu ve směru podstatně odlišném od hlavního směru pohybu nosného povrchu L

V provedení zobrazeném na obr. 1 je použit vodicí prvek 7, například stěna 7, umístěná ve volitelném úhlu nad nosným povrchem tak, aby usměrňovala proud plynu z plynových rázů P v prostoru mezi stěnou 7 a nosným povrchem 1. Stěna umožňuje použití plynu z plynových rázů k dopravě nejlehčích částic K, například třísek a vláken. Na obrázku usměrňuje stěna 7 proud plynu směrem doleva, jak je znázorněno šipkami.

Ve spojení se stěnou 7, přednostně v místě vstupu materiálu, je umístěn regulační prvek 8 pro ovládání proudu plynu. Regulační prvek 8, přednostně deskový, je konstruován tak, aby reguloval lychlost proudu plynu v místě vstupu materiálu.

Ventilový prvek 4 je konstruován tak, že v uzavřené poloze neumožňuje průchod významného množství plynu z komory 3 otvorem obráceným k nosnému povrchu. V otevřené poloze ventilového prvku může plyn proudit otvorem z komory a skrze nosný povrch.

Zařízení podle vynálezu pracuje takto:

Zpracovávaný materiál 2, který obsahuje částice o větší a menší specifické váze, se vede na nosný povrch L Skrze nosný povrch 1 se na proud materiálu aplikují krátké vztlakové plynové rázy P. Plynový ráz P má menší vztlakový účinek na částici R o větší specifické váze než na částici K o menší specifické váze, neboť částice R o větší specifické váze má nižší akceleraci. Lehčí částice K, které během plynového rázu P vystoupily výše, jsou unášeny plynem, vedeným stěnou 7, a během přerušení plynového rázu klesají v určité vzdálenosti ve směru usměrňovaného proudu plynu. V důsledku opakovaných rázů P tedy částice K postupují rychleji ve směru proudu plynu než těžší částice R. Je-li nosným povrchem 1 pásu, který je propustný pro plyn a pohybuje se proti proudu plynu rychlostí nižší než rychlost lehkých částic K pohybujících se ve směru proudu plynu, avšak vyšší než odpovídající rychlost těžkých částic R, jsou lehké částice unášeny proudem plynu (směrem doleva na obrázku), zatímco těžké částice R jsou neseny pásovým dopravníkem (směrem doprava na obrázku). Tímto způsobem jsou částice o větší specifické váze oddělovány od lehčích částic. Lehké částice K jsou tak odváděny od nosného povrchu jeho jedním koncem (na obrázku levým) a těžší částice R protějším koncem (na obrázku pravým).

Plynové rázy P jsou vytvářeny přiváděním plynu, přednostně vzduchu, do komory 3 pod nosným povrchem 1 a opakovaným přerušováním proudu plynu, směřujícího na nosný povrch 1 zespodu, pomocí ventilového prvku 4. Typicky jsou pulsy plynových rázů vytvářeny například rychlostí 1 až 10 pulsů/s. Délka plynového rázu činí typicky 10 až 50 % délky pulsu.

Obr. 2 znázorňuje další výhodné provedení vynálezu, v němž jsou plynové rázy P aplikovány ve směru jiném než svislém, přednostně ve směru šikmo proti směru pohybu nosného povrchu 1. Lehčí částice K a těžší částice R se typicky chovají způsobem odpovídajícím případu znázorněném na obr. 1. V tomto provedení je samozřejmě možno rovněž použít stěnu 7 jako prostředek usměrňování proudu plynu.

Obr. 3 znázorňuje třetí provedení vynálezu. Zařízení zahrnuje nakloněný nosný povrch 1, propustný pro plyn, na nějž se přivádí materiál k třídění, přednostně z horního konce. Nosným povrchem 1 je přednostně nakloněný nekonečný pás, pohybující se ve směru označeném šipkami, přičemž v nakloněném úseku se pás pohybuje směrem vzhůru. Pod nosným povrchem 1 jsou umístěny prostředky 3, 4 pro vytváření plynových rázů a jejich aplikaci skrze nosný povrch 1 na proud materiálu.

-3 CZ 292303 B6

Zařízení podle vynálezu pracuje takto:

Materiál 2, obsahující částice o větší a menší specifické váze, se přivádí z horního konce na nosný povrch 1. Skrze nosný povrch 1 jsou na proud materiálu aplikovány krátké vztlakové 5 plynové rázy P. Plynový ráz P má menší vztlakový účinek na částici R o větší specifické váze než na částici K o menší specifické váze, neboť částice R o větší specifické váze má nižší akceleraci. Lehčí částice K, které vystoupily během plynového rázu P výše, během přerušení rázu klesají na nakloněném nosném povrchu X v určité vzdálenosti ve směru sklonu. V důsledku opakovaných plynových rázů P jsou tedy lehčí částice K unášeny rychleji ve směru sklonu než těžší částice R. 10 Protože je nosným povrchem 1 pásový dopravník, který je propustný pro plyn a pohybuje se ve směru vzhůru rychlostí nižší než je rychlost lehkých částic K pohybujících se ve směru dolů, avšak vyšší než je odpovídající lychlost těžkých částic R, pohybují se lehké částice směrem dolů, zatímco těžké částice R se pohybují směrem vzhůru. Takto jsou částice R o větší specifické váze oddělovány od lehčích částic K. Lehké částice K jsou tak odváděny z nosného povrchu 1 na 15 spodním konci a těžší částice R na horním konci.

Dále může být nosný povrch 1 rozdělen do sekcí například pomocí pod ním umístěných přepážek, což umožňuje podle potřeby aplikovat různé plynové rázy na jednotlivé sekce. Tlak plynu pod nosným povrchem se také může v jednotlivých sekcích lišit. V tomto provedení je 20 rovněž možno použít vodicí stěny 2 a/nebo směrovaných plynových rázů jako na obr. 2. Těmito řešeními je možno dále zlepšit kapacitu dělení a účinnost zařízení.

Jestliže se pás pásového dopravníku opatří výstupky 9 vyčnívajícími z povrchu, je možno zvýšit dopravní účinnost, a tudíž také kapacitu dělení zařízení. Navíc se tak zabrání sklouzávaní těžšího 25 materiálu, jako jsou zrna písku, po nakloněném povrchu. Výstupky 9 mohou být typicky tvořeny žebry apod., přednostně probíhajícími přes celou šířku pásu. V typickém provedení jsou žebra na pásu umístěna ve vzdálenostech přibližně 10 až 100 mm, například 30 mm. Výška žebra je asi 0,5 až 10 mm, přednostně 1 až 3 mm. V případě znázorněném na obrázku se nosný povrch 1 pohybuje pomocí válečků 10. z nichž alespoň jeden je hnací.

Účinnost dělení je možno dále zlepšit použitím přídavného vhánění 5 pro dopravu lehčích částic. Ke zvýšení účinnosti dělení je rovněž možno použít tlakového rozdílu.

Odborníkovi je zřejmé, že vynález není omezen na výše popsané příklady provedení, ale že 35 v rozsahu uvedených patentových nároků může být dále obměňován. Kromě oddělování nečistot z třískového nebo vláknitého materiálu může být tedy vynález využíván v dalších separačních metodách. Nosný povrch může být umístěn ve vodorovné poloze nebo v poloze odchylující se od vodorovné polohy v obou směrech.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

45 1. Způsob oddělování těžkých částic materiálu od lehčích částic, například pro oddělování nečistot z práškového nebo zlomkového materiálu, jako jsou vlákna nebo třísky, při němž se zpracovávaný materiál (2) přivádí na nosný povrch (1), propustný pro plyn, a na materiál se skrze nosný povrch (1) aplikují plynové rázy (P), v jejichž důsledku se těžší částice pohybují u nosného povrchu (1), vyznačující se tím, že nosný povrch (1) se pohybuje převážně 50 v jednom směru pro dopravu těžkých částic (R) a že lehčí částice (K) jsou unášeny, převážně působením sklonu nosného povrchu (1) a/nebo proudu plynu, ve směru podstatně odlišném od směru pohybu nosného povrchu (1), přičemž plynové rázy (P) jsou aplikovány v jednom a tomtéž směru působícím laminámí tok proudu plynu.

-4CZ 292303 B6
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že nosný povrch (1) je v nakloněné poloze a/nebo plynové rázy (P) jsou usměrňovány pomocí vodícího prvku (7), zejména stěny.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že nosný povrch (1) se pohybuje rychlostí, která je nižší než rychlost lehkých částic (K) ve směru proti hlavnímu směru pohybu nosného povrchu (1), avšak vyšší než rychlost těžkých částic (R) ve směru proti hlavnímu směru pohybu nosného povrchu.
4. Způsob podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že v případě nakloněného nosného povrchu (1) se nosný povrch pohybuje směrem vzhůru ve směru sklonu.
5. Způsob podle kteréhokoli z předcházej ících nároků, vyznačující se tím, že pohyb lehkých částic (K) je podpořen použitím přídavného vhánění (5) a/nebo tlakového rozdílu.
6. Zařízení pro oddělování těžkých částic materiálu od lehčích částic, například pro oddělování nečistot z práškového nebo zlomkového materiálu, jako jsou vlákna nebo třísky, zahrnující pohybující se nosný povrch (1) ve vodorovné nebo nakloněné poloze, propustný pro plyn, s přívodem zpracovávaného materiálu (2), jakož i prostředky pro aplikaci plynových rázů (P) zahrnující komoru (3) umístěnou pod nosným povrchem vytvarovanou pro přívod plynu, se stěnou přivrácenou k nosnému povrchu opatřenou alespoň jedním otvorem, a alespoň jeden ventilový prvek (4) pro regulaci a/nebo uzavírání proudu plynu procházejícího otvorem/otvory skrze nosný povrch (1) na zpracovávaný materiál (2), vyznačující se tím, že přivrácená stěna komory (3) je vůči nosnému povrchu (1) upravena pro směrování maxima plynových rázů (P) k tomuto povrchu (1) v jednom a tomtéž směru zajišťující laminámí tok proudu plynu, a že je opatřeno prostředky pro unášení lehčích částic (K) ve směru odlišném vůči pohybu nosného povrchu (1).
7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že prostředky pro unášení lehčích částic (K) zahrnují stěnu (7) nebo její ekvivalent, umístěný ve volitelném úhlu nad nosným povrchem (1) tak, aby usměrňoval plynové rázy (P).
8. Zařízení podle nároku 6 nebo 7, vyznačující se tím,že mezi nosným povrchem (1) a stěnou (7) je prostor, kde plynové rázy (P) pohánějí lehčí částice (K).
9. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 6 až 8, vyznačující se tím, že nosným povrchem (1) je nekonečný pás, propustný pro plyny.
10. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 6 až 9, vyznačující se tím, že obsahuje regulační prvek (8) ve spojení se stěnou (7), přednostně v místě vstupu materiálu, pro kontrolu průtoku plynu.
11. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 6ažl0, vyznačující se tím, že nosný povrch (1) je opatřen vyčnívajícími výstupky (9).
12. Zařízení podle kteréhokoli z nároků 6 až 11, vyznačuj ící se t í m, že nosný povrch (1) je zespodu rozdělen do sekcí, zón.