PL167497B1 - Urzadzenie do oddzielania materialów lekkich z surowców mineralnych,zwlaszcza z piasku i zwiru PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Urzadzenie do oddzielania materialów lekkich z surowców mineralnych, zwlaszcza z piasku i zwiru posiadajace przestrzen sorto- wania pracujaca na zasadzie procesu fluidal- nego oraz zasilanie surowym materialem, a takze odprowadzenie oczyszczonego materialu oraz przelew dla materialów lekkich, znamien- ne tym, ze urzadzenie wykonane jest dwustop- niowo, z komora wewnetrzna (10) posiadajaca uklad zasilania (1 1 ) surowym materialem oraz oddzielania grubego piasku, a takze z komora zewnetrzna (23) otaczajaca pierscieniowo komore wewnetrzna (10) i oddzielona od niej przelewem (25), a sluzaca do sortowania drob- nego piasku, przy czym komora zewnetrzna (23) wykonana jest jako przestrzen sortujaca pracujaca na zasadzie warstwy fluidalnej, do której to przestrzeni dolaczony jest przelew (32) dla materialów lekkich. F ig . 1 PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy urządzenia do oddzielania materiałów lekkich z surowców mineralnych, zwłaszcza z piasku i żwiru, posiadającego przestrzeń sortowania pracującą na zasadzie procesu fluidalnego oraz zasilanie surowym materiałem, a także odprowadzenie oczyszczonego materiału, i przelew dla materiałów lekkich. Tego rodzaju urządzenie znane jest z publikacji „LINATEX-LINARD“, 04, 83 firmy Schanenburg Maschienen-und Anlagebau GmbH.

167 497

Znane urządzenie składa się z cylindrycznego, jednokomorowego zbiornika z prawie płaskim dnem i umieszczonym w nim odprowadzeniu oczyszczonego piasku. Powyżej dna znajduje się dno wyposażone w dysze, przez które przepływa woda dolna, a ponad którym, podczas pracy urządzenia, tworzy się tak zwana przestrzeń z warstwą fluidalną, w której przy wykorzystaniu drobnych cząstek piasku zawartych we wprowadzanym surowym materiale, powstaje bardzo gęsta zawiesina, która umożliwia wypłynięcie organicznych zanieczyszczeń zawartych w doprowadzanym surowym materiale, zwłaszcza silnie uwęglonego drewna tak, że zanieczyszczenia ^jjyłwają z wodą przelewową.

Wadą znanych urządzeń jest to, że wprowadzany surowy materiał musi zawierać bardzo dużo fazy stałej tak, że przy pozyskiwaniu oczyszczanego materiału metodą suchą, wprowadzany surowy materiał bezpośrednio nad przenośnikiem taśmowym, a przy pozyskiwaniu mokrym w postaci mieszaniny piasku z wodą, musi być poddany wstępnemu zagęszczaniu, przykładowo w hydrocyklonie. Ponieważ w obecnie stosowanych metodach pozyskiwania panuje głównie metoda mokra, znane urządzenia wymagają wstępnego dołączenia dodatkowego stopnia zagęszczającego co wiąże się z nakładami na środki maszynowe oraz na sterowanie składem wprowadzanego materiału.

Jeżeli, zwłaszcza przy bezpośrednim wprowadzaniu, do urządzenia przedostają się również większe ziarna zawarte we wprowadzanym surowcu, to powstaje problem, że grubszy materiał jest niedostatecznie poruszany na dnie wyposażonym w dysze, co powoduje tworzenie się na tym dnie zbryleń, prowadząc do nierównomiernego rozkładu strumienia i niedostatecznego tworzenia się warstwy fluidalnej koniecznej dla skutecznego sortowania. Dalszą wadą jest to, że jako konsekwencja wspomnianych wyżej cech, znane urządzenie ma ograniczoną zdolność przepustową.

Wynalazek stawia sobie za zadanie takie usprawnienie urządzenia tego rodzaju, że zwłaszcza przy wprowadzaniu surowca nie powstają żadne ograniczenia odnośnie przeznaczonego do oczyszczenia piasku i żwiru, a skutek oczyszczania względnie oddzielania jest znacznie lepszy.

Zadanie to zostało rozwiązane w ten sposób, że urządzenie według wynalazku wykonane jest dwustopniowo, z komorą wewnętrzną posiadającą układ zasilania surowym materiałem oraz oddzielania grubego piasku, a także z komorą zewnętrzną otaczającą pierścieniowo komorę wewnętrzną i oddzieloną od niej przelewem, a służącą do sortowania drobnego piasku, przy czym komora zewnętrzna wykonana jest jako przestrzeń sortująca pracująca na zasadzie warstwy fluidalnej, do której to przestrzeni dołączony jest przelew dla materiałów lekkich.

Jako dalszą zaletę należy wymienić to, że nie ma żadnych specjalnych wymagań co do składu fazy stałej we wprowadzanym surowym materiale. Surowy materiał może być wprowadzany w prawie każdym rozcieńczeniu, gdyż w komorze wewnętrznej oprócz oddzielenia grubego piasku następuje urównomiernienie przelewu do komory zewnętrznej z przestrzenią sortowania, względnie może być on odpowiednio nastawiony. Przy realizacji wynalazku wynika stąd zaleta, że można zrezygnować ze wszystkich stopni obróbki wstępnej surowego materiału. Surowy materiał bezpośrednio po pozyskaniu lub wstępnym odsianiu może być podawany do urządzenia według wynalazku. Jest oczywiste, że wielkość urządzenia według wynalazku musi być dobrana do żądanej zdolności przepustowej, jednakże rozmiarom urządzenia a tym samym i zdolności przepustowej nie są stawiane żadne wąskie granice.

Według korzystnego przykładu wykonania wynalazku w komorze wewnętrznej umieszczony jest centrycznie korpus odbojowy pozostawiający swobodną zewnętrzną szczelinę pierścieniową. Stwarza to tę zaletę, że urównomiernienie wprowadzania surowego materiału następuje przed wejściem w przestrzeń sortowania określoną przez szczelinę pierścieniową pomiędzy korpusem odbojowym i zewnętrzną ścianką komory wewnętrznej. Prędkość strumienia w szczelinie pierścieniowej regulowana przez dodawanie wody dolnej do komory wewnętrznej decyduje o oddzielaniu grubego piasku.

Według przykładów wykonania wynalazku powierzchnia korpusu odbojowego może opadać w kierunku szczeliny pierścieniowej, przy czym w odmianie celowe może być, aby powierzchnię korpusu odbojowego, przy generalnym nachyleniu w kierunku szczeliny pierścieniowej, wykonać faliście, przez co uzyskuje się określoną sedymentację surowego materiału przez wejściem do szczeliny pierścieniowej.

167 497

Według jednego z przykładów wykonania wynalazku w rurze zasilającej umieszczona jest rura doprowadzająca połączona z doprowadzeniem surowego materiału. Ponadto rura zasilająca umieszczona jest przesuwnie względem swojej osi wzdłużnej tak, że można nastawiać odstęp pomiędzy wylotem surowego materiału z rury zasilającej a korpusem odbojowym. Wymiany komory wewnętrznej względnie przynależnego do niej korpusu odbojowego oraz dobranie prędkości przepływu w szczelnie pierścieniowej należy tak dobrać, aby wielkość ziaren oddzielanych w komorze wewnętrznej dla piasku grubego i drobnego zawierała się pomiędzy 2 mm i 0,5 mm.

Według korzystnego przykładu wykonania wynalazku przelew pomiędzy komorą wewnętrzną i komorą zewnętrzną wykonany jest jako powierzchnia nachylona do komory zewnętrznej, otaczająca pierścieniowo komorę wewnętrzną. W ten sposób wynalazek odbiega od prostej regulacji przelewu w postaci przelewu wykonanego jako krawędź i przewiduje przelew jako powierzchnię nachyloną do komory zewnętrznej, przy wzajemnym odstępie komór wewnętrznej i zewnętrznej. Związana jest z tym zaleta polegająca na tym, że na powierzchni przelewanej następuje urównomiernienie przelewu drobnego piasku z zawartymi w nim jeszcze zanieczyszczeniami. Jednocześnie ustala się określona sedymentacja i wstępne zagęszczenie przelewającego się materiału, gdyż woda przelewowa odpływa szybciej. W ten sposób efekt sortowania w przestrzeni sortującej komory zewnętrznej ulega dalszej poprawie.

Według wynalazku w pierścieniowej komorze zewnętrznej umieszczone jest znane dno wyposażone w dysze, przez które przepływa woda dolna, przy czym to dno posiada sterowane odprowadzenie piasku drobnego. Według jednego z przykładów wykonania wynalazku dno zaopatrzone w dysze może być wykonane jako przestawiane bezstopniowo pionowo.

Ze względu na pierścieniowe ukształtowanie komory zewnętrznej, celowe jest według wynalazku, aby dno wyposażone w dysze, umieszczone w komorze zewnętrznej, wykonać z poszczególnych segmentów połączonych ze sobą, przy czym każdy segment dna posiada odprowadzenie drobnego piasku sterowane odpowiednim mechanizmem i/lub układem elektronicznym.

Regułą dobrania stosunku powierzchni komory wewnętrznej do komory zewnętrznej według wynalazku powinno być, aby stosunek ten zawierał się pomiędzy 1:3,5 do 1:5,5.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie według wynalazku, w przekroju, a fig. 2 przedstawia przedmiot fig. 1 w widoku z góry.

Urządzenie składa się z cylindrycznej komory wewnętrznej 10 z układem zasilania 11 surowym materiałem. Komora wewnętrzna 10, na swym dolnym końcu posiada stożkowato zawężającą się przestrzeń odprowadzenia 12 ze sterowanym odprowadzeniem 13, uruchamianym odpowiednim mechanizmem 14. Jak widać lepiej na fig. 2 na zewnętrznym obwodzie komory wewnętrznej 10 znajdują się doprowadzenia 22 wody dolnej.

Układ zasilania 11 składa się z rury zasilającej 15 umieszczonej centrycznie nad komorą wewnętrzną 10, która to rura może przesuwać się wzdłuż osi wzdłużnej. We wnętrzu rury zasilającej 15 umieszczona jest rura doprowadzająca 16, która na swym górnym końcu połączona jest z doprowadzeniem 17 dla surowego materiału. W urządzeniu zasilającym 11 wykonane jest dodatkowo odpowietrzenie 18.

Poniżej rury zasilającej 15, centrycznie w komorze wewnętrznej 10, umieszczony jest korpus odbojowy 19, który przy ogólnym nachyleniu na zewnątrz, posiada powierzchnię falistą. Pomiędzy zewnętrzną ścianką 20 komory wewnętrznej 10 i korpusem odbojowym 19 pozostaje pierścieniowa szczelina 21.

Wokół komory wewnętrznej 10, w odstępie otaczającym ją pierścieniowo, umieszczona jest komora zewnętrzna 23, której ścianka wewnętrzna 24 otacza w pewnym odstępie ściankę zewnętrzną 20 komory wewnętrznej 10. Odstęp pomiędzy komorą wewnętrzną 10 i komorą zewnętrzną 23 połączony jest przelewem 25, który wykonany jest jako powierzchnia 26 nachylona w kierunku komory zewnętrznej 23. W komorze zewnętrznej 23 umieszczone jest dno 27 zaopatrzone w dysze, które odpowiednio do fig. 2 składa się z sześciu oddzielnych segmentów 28. Każdy z segmentów 28 dna 27 posiada organ odprowadzający 30 sterowany mechanizmem 29 względnie odpowiednim urządzeniem elektronicznym. Ponadto komora zewnętrzna 23 posiada dopływ 31 dla potrzebnej wody dolnej. Przy górnym brzegu komory zewnętrznej 23 przelew 32 dołączony jest do wylotu wody przelewowej i wypłukanych materiałów lekkich.

167 497

Podczas pracy urządzenia według wynalazku następuje doprowadzanie surowego materiału poprzez doprowadzenie 17 i rurę doprowadzającą 16 znajdującą się w rurze zasilającej 15. Ze względu na możliwość przesuwu wzdłużnego rury zasilającej 15, odstęp pomiędzy wyjściem surowca i korpusem odbojowym 19 może być regulowany tak, że w tym miejscu możliwe jest odpowiednie dobranie strumienia zasilającego do następującego oddzielania ziaren według ich wielkości. Materiał trafia na korpus odbojowy 19 i rozdziela się na nim, aż dotrze do szczeliny pierścieniowej 21, w której następuje oddzielanie ziaren wprowadzanego surowego materiału, przy wielkości ziarna pomiędzy 2 mm i około 0,5 mm, zależnie od nastawionej w tej szczelinie prędkości przepływu.

Gruby piasek o wielkości ziarna większej niż 0,5 mm opada do przestrzeni odprowadzania 12 w komorze wewnętrznej 10 i poprzez wylot 13 jest odprowadzany. Drobny piasek o wielkości ziarna mniejszej niż 0,5 mm oraz zawarte w nim organiczne zanieczyszczenia, zwłaszcza uwęglone drewno, postępują ze strumieniem i przedostają się na nachyloną powierzchnię 26 przelewu 25. Następuje tu sedymentacja związana z pewnym wstępnym zagęszczeniem tak, że drobny piasek z zanieczyszczeniami w postaci już uwarstwionej, przechodzi z przelewu 25 w obszar segregacji komory zewnętrznej 23, działający według zasady warstwy fluidalnej.

W znany sposób, powyżej dna 27 wyposażonego w dysze, umieszczonego w komorze zewnętrznej 23, następuje tworzenie warstwy fluidalnej, ażeby organiczne zanieczyszczenia i zawarte w drobnym piasku najdrobniejsze jego cząstki oddzielić od drobnego piasku i poprzez przelew 32 usunąć poprzez wylot 33. Oczyszczony drobny piasek odprowadzany jest następnie poprzez organy odprowadzające 30 umieszczone w poszczególnych segmentach 28 dna 27 wyposażonego w dysze.

Cechy ujawnione w niniejszym opisie, w zastrzeżeniach patentowych i na rysunku, osobno jak i w dowolnych kombinacjach mogą być istotne dla realizacji wynalazku w jego różnych przykładach wykonania.

Claims (12)

1. Urządzenie do oddzielania materiałów lekkich z surowców mineralnych, zwłaszcza z piasku i żwiru posiadające przestrzeń sortowania pracującą na zasadzie procesu fluidalnego oraz zasilanie surowym materiałem, a także odprowadzenie oczyszczonego materiału oraz przelew dla materiałów lekkich, znamienne tym, że urządzenie wykonane jest dwustopniowo, z komorą wewnętrzną (10) posiadającą układ zasilania (11) surowym materiałem oraz oddzielania grubego piasku, a także z komorą zewnętrzną (23) otaczającą pierścieniowo komorę wewnętrzną (10) i oddzieloną od niej przelewem (25), a służącą do sortowania drobnego piasku, przy czym komora zewnętrzna (23) wykonana jest jako przestrzeń sortująca pracująca na zasadzie warstwy fluidalnej, do której to przestrzeni dołączony jest przelew (32) dla materiałów lekkich.

2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w komorze wewnętrznej (10) umieszczony jest centrycznie korpus odbojowy (19) pozostawiając wolną, zewnętrzną szczelinę pierścieniową (21) a centrycznie, w odstępie nad korpusem odbojowym (19) kończy się rura zasilająca (15).

3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że powierzchnia korpusu odbojowego (19) wykonana jest spadziście w kierunku szczeliny pierścieniowej (21).

4. Urządzenie według zastrz. 2 albo 3, znamienne tym, że powierzchnia korpusu odbojowego (19) przy generalnym nachyleniu w kierunku szczeliny pierścieniowej (21), wykonana jest faliście.

5. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że we wnętrzu rury zasilającej (15) umieszczona jest rura doprowadzająca (16) połączona z doprowadzeniem (17) surowego materiału, przy czym rura zasilająca (15) umieszczona jest przesuwnie wzdłuż swej osi wzdłużnej.

6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komora wewnętrzna (10) posiada regulowany wylot (13) dla grubego piasku i przynajmniej jeden dopływ (22) dla doprowadzania wody dolnej do komory wewnętrznej (10).

7. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że przelew (25) pomiędzy komorą wewnętrzną (10) i komorą zewnętrzną (23) wykonany jest jako płaszczyzna (26) nachylona do komory zewnętrznej (23), otaczająca pierścieniowo komorę wewnętrzną (10).

8. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że w pierścieniowej komorze zewnętrznej (23) umieszczone jest dno (27) wyposażone w dysze, przez które przepływa woda dolna, a które posiada regulowane odprowadzenie (30) drobnego piasku.

9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że dno (27) wyposażone w dysze i znajdujące się w komorze zewnętrznej (23) na bezstopniową regulację nastawienia wysokości.

10. Urządzenie według zastrz. 8 albo 10, znamienne tym, że dno (27) wyposażone w dysze, składa się z poszczególnych, połączonych ze sobą segmentów (28).

11. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że każdy segment (28) dna (27) wyposażonego w dysze ma odprowadzenie (30) dla drobnego piasku sterowane mechanizmem (29) i/lub układem elektronicznym.

12. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że stosunek powierzchni komory wewnętrznej (10) do komory zewnętrznej (23) wynosi od 1:3,5 do 1:5,5.