RU2049556C1

RU2049556C1 - Method of preparation of crushed rock to grinding and device for its accomplishment

Info

Publication number: RU2049556C1
Application number: RU92007532A
Authority: RU
Inventors: Ю.И. Протасов; Ю.П. Матвеев; А.Н. Трушкин
Original assignee: Московский государственный горный институт
Priority date: 1992-11-23
Filing date: 1992-11-23
Publication date: 1995-12-10

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: method of preparation of crushed rock to grinding is based on its heating in the middle part of the hopper, rock flow is formed in the hopper with a zigzag trajectory by means of partitions and passed through the hopper in the direction opposite to the direction of rock flow, gaseous heat-transfer agent which is then fed to the hopper lower part under the last partition. The given method is implemented by means of a device having a hopper with a heater located in its middle part, partition with deflectors for the flow of gaseous heat-transfer agent, each of them being located under the partition; partitions are installed inside the hopper in two rows on its opposite sides at a preset angle to the hopper wall and at an equal distance from one another; partitions of the other row are shifted relative to partitions of the other row through a distance equal to half the distance between partitions in the row. EFFECT: facilitated procedure. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подготовке дробленой горной массы к измельчению посредством измельчающих устройств (мельниц). The invention relates to the mining industry, and in particular to the preparation of crushed rock mass for grinding by means of grinding devices (mills).

Известен способ подготовки дробленой горной массы к измельчению, основанный на уменьшении прочности кусков дробленой горной массы при нагреве ее высокочастотными электромагнитными полями. A known method of preparing crushed rock mass for grinding, based on reducing the strength of pieces of crushed rock mass when heated by high-frequency electromagnetic fields.

Недостатками этого способа являются его ограниченное применение в зависимости от свойств горной массы и высокая энергоемкость. The disadvantages of this method are its limited use depending on the properties of the rock mass and high energy intensity.

Задачей изобретения является снижение энергозатрат и обеспечение ослабления связи между всеми минеральными зернами горной массы. The objective of the invention is to reduce energy consumption and ensure weakening of the connection between all the mineral grains of the rock mass.

Это достигается тем, что в способе подготовки дробленой горной массы к измельчению, основанном на ее нагреве в средней части бункера, в бункере формируют поток горной массы с зигзагообразной траекторией посредством перегородок и пропускают через бункер в направлении противоположном потоку горной массы газообразный теплоноситель, который затем подают в полость нижней части бункера под последней перегородкой. Данный способ реализован посредством устройства, включающего бункер с расположенным в средней его части нагревателем, перегородки с обтекателями для потока газообразного теплоносителя, каждый из которых расположен под перегородкой, при этом перегородки установлены внутри бункера в два ряда на противоположных его сторонах под заданным углом к стенке бункера и на одинаковом расстоянии друг от друга, причем перегородки одного ряда смещены относительно перегородок другого ряда на величину, равную половине расстояния между перегородками в ряду. This is achieved by the fact that in the method of preparing crushed rock mass for grinding, based on its heating in the middle part of the hopper, a rock mass is formed in the hopper with a zigzag path through partitions and a gaseous coolant is passed through the hopper in the direction opposite to the rock mass flow, which is then supplied into the cavity of the lower part of the hopper under the last partition. This method is implemented by means of a device including a hopper with a heater located in its middle part, partitions with fairings for the flow of gaseous coolant, each of which is located under the partition, while the partitions are installed inside the hopper in two rows on its opposite sides at a given angle to the hopper wall and at the same distance from each other, and the partitions of one row are offset relative to the partitions of the other row by an amount equal to half the distance between the partitions in a row.

Формирование потока горной массы с зигзагообразной траекторией в бункере позволяет рассредоточить дробленую горную массу внутри бункера и таким образом увеличить площадь поверхности теплообмена между горной массой и газообразным теплоносителем. Поток газообразного теплоносителя, направленный в противоположном направлении потоку горной массы в бункере, позволяет передать тепло от нагретой горной массы, находящийся в нижней части бункера, к ненагретой части горной массы, находящейся в верхней части бункера, а циркулирование газообразного теплоносителя в замкнутой системе исключает потери тепла, полученные теплоносителем от горной массы в бункере, что снижает энергоемкость. Расположение перегородок внутри бункера в два ряда на противоположных его сторонах под заданным углом к стенке бункера и на одинаковом расстоянии друг от друга со смещением перегородок одного ряда относительно перегородок другого ряда на величину, равную половине расстояния между перегородками в ряду, позволяет создать поток горной массы в бункере с пилообразной траекторией, которая позволяет равномерно рассредоточить горную массу по всему объему бункера, что позволяет увеличивать площадь поверхности теплообмена между газообразным теплоносителем и дробленой горной массой, а также осуществлять интенсивный нагрев потока горной массы и теплообмен между нагретой и ненагретой ее частями в бункере, и следовательно, значительно уменьшить энергозатраты. Наличие под каждой перегородкой обтекателя для потока газообразного теплоносителя обеспечивает непрерывное движение теплоносителя от нагретой горной массы к ненагретой, что также повышает интенсивность теплопередачи. The formation of rock mass with a zigzag path in the hopper allows you to disperse the crushed rock mass inside the hopper and thus increase the heat exchange surface between the rock mass and the gaseous coolant. The flow of gaseous coolant directed in the opposite direction to the flow of rock mass in the bunker allows you to transfer heat from the heated rock mass located in the lower part of the bunker to the unheated part of the rock mass located in the upper part of the bunker, and the circulation of the gaseous coolant in a closed system eliminates heat loss obtained by the heat carrier from the rock mass in the bunker, which reduces energy consumption. The location of the partitions inside the hopper in two rows on its opposite sides at a given angle to the wall of the hopper and at the same distance from each other with the displacement of the partitions of one row relative to the partitions of the other row by an amount equal to half the distance between the partitions in the row, allows you to create a stream of rock mass in hopper with a sawtooth path, which allows you to evenly disperse the rock mass over the entire volume of the hopper, which allows you to increase the surface area of the heat exchange between the gaseous heat carrier and crushed rock mass, as well as to carry out intensive heating of the rock mass flow and heat exchange between the heated and unheated parts in the hopper, and therefore, significantly reduce energy consumption. The presence under each partition of the fairing for the flow of gaseous coolant provides continuous movement of the coolant from the heated rock mass to unheated, which also increases the intensity of heat transfer.

Таким образом, все отличительные признаки изобретения взаимосвязаны между собой и только их совокупность обеспечивает решение постоянной задачи. При проведении патентного поиска не выявлено известных технических решений, имеющих указанные по сравнению с прототипом отличия. Thus, all the distinguishing features of the invention are interconnected and only their combination provides a solution to an ongoing problem. When conducting a patent search, no known technical solutions having the differences indicated in comparison with the prototype were found.

На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа. The drawing shows a device for implementing the proposed method.

Способ подготовки дробленой горной массы к измельчению заключается в том, что в бункер подают дробленую горную массу и формируют в нем поток горной массы с зигзагообразной траекторией движения посредством перегородок. Изменяя длину перегородки, угол наклона их к боковой стенке бункера и расстояние между перегородками, задают траекторию потока горной массы в бункере, а также скорость его движения. При этом в средней части потока нагревают горную массу до температуры, при которой происходит ослабление связей между всеми минеральными зернами для данной породы, поскольку поток горной массы в бункере рассредоточен по площади перегородок тонким слоем и поток тепловой енергии от источника нагрева пронизывает горную массу на всю толщину слоя на участке нагрева горной массы. После нагрева горной массы пропускают через бункер в направлении противоположном направлению потока горной массы газообразный теплоноситель, например, путем подачи воздуха в бункер посредством вентилятора. При этом нагретая горная масса в нижней части бункера передает тепло газообразному теплоносителю, который перемещаясь в верхнюю часть бункера передает полученное тепло горной массе, поступающей в бункер. При этом количество тепла, оставшееся в теплоносителе после прохождения его через верхнюю часть бункера, используется вторично для нагрева горной массы путем подачи теплоносителя в нижнюю часть бункера под последней перегородкой. В результате этого уменьшается потребляемая энергия источником нагрева. В качестве газообразного теплоносителя можно использовать атмосферный воздух, инертный газ, предотвращающий окисление металлов, содержащихся в горной массе, а также смеси газов, имеющих высокий коэффициент теплообмена. A method of preparing crushed rock mass for grinding is that crushed rock mass is fed into the hopper and a rock mass is formed in it with a zigzag motion path through partitions. By changing the length of the partition, their angle of inclination to the side wall of the hopper and the distance between the partitions, specify the trajectory of the flow of rock mass in the hopper, as well as its speed. At the same time, in the middle part of the stream, the rock mass is heated to a temperature at which the bonds between all mineral grains for a given rock are weakened, since the rock mass in the bunker is dispersed over the partition area in a thin layer and the heat energy flow from the heating source penetrates the rock mass through the entire thickness layer in the area of heating the rock mass. After heating the rock mass, a gaseous coolant is passed through the hopper in the opposite direction to the rock mass flow, for example, by supplying air to the hopper by means of a fan. In this case, the heated rock mass in the lower part of the hopper transfers heat to the gaseous coolant, which moves to the upper part of the hopper transfers the received heat to the rock mass entering the hopper. In this case, the amount of heat remaining in the coolant after passing through the upper part of the hopper is used a second time to heat the rock mass by supplying the coolant to the lower part of the hopper under the last partition. As a result, the energy consumed by the heating source is reduced. As a gaseous coolant, you can use atmospheric air, an inert gas that prevents the oxidation of metals contained in the rock mass, as well as a mixture of gases having a high heat transfer coefficient.

Устройство для осуществления предложенного способа содержит бункер 1, внутри которого установлены перегородки 2 с обтекателями 3 для потока газообразного теплоносителя, нагреватель 4, размещенный в средней части бункера между двумя перегородками. При этом перегородки установлены в два ряда на противоположных сторонах бункера под заданным углом к стенке бункера, который меньше угла естественного откоса дробленой горной массы, и на одинаковом расстоянии друг от друга. Длина перегородки и угол наклона задают траекторию и скорость движения горной массы. Перегородки одного ряда смещены относительно перегородок другого ряда на величину равную половине расстояния между перегородками в ряду. Нижняя и верхняя части бункера сообщены между собой посредством трубопроводов 5 с установленным внутри него вентилятором 6. A device for implementing the proposed method comprises a hopper 1, inside of which there are installed partitions 2 with fairings 3 for the flow of gaseous coolant, a heater 4, located in the middle of the hopper between the two partitions. In this case, the partitions are installed in two rows on opposite sides of the hopper at a given angle to the wall of the hopper, which is less than the angle of repose of the crushed rock mass, and at the same distance from each other. The length of the partition and the angle of inclination set the trajectory and speed of the rock mass. The partitions of one row are offset relative to the partitions of the other row by an amount equal to half the distance between the partitions in the row. The lower and upper parts of the hopper are interconnected via pipelines 5 with a fan 6 installed inside it.

При подаче дробленой горной массы в бункер 1 происходит ее перемещение по перегородкам по пилообразной траектории, обеспечивающей равномерное распределение горной массы по объему бункера. От нагревателя 4 поступает тепловая энергия к горной массе в средней части потока. Затем после нагрева породы пропускают через бункер газообразный теплоноситель, например воздух. Обтекатели 3, выполненные в виде пластин, расположенные под перегородкой в плоскости параллельной плоскости нижерасположенной или вышерасположенной перегородки, создают ламинарное движение газообразного теплоносителя в бункере, обеспечивающее теплообмен между горной массой и теплоносителем в оптимальном режиме. Циркуляция теплоносителя в замкнутой системе: бункер трубопровод с вентилятором позволяет многократно использовать газообразный теплоноситель. When the crushed rock mass is fed into the hopper 1, it moves along the partitions along a sawtooth path, which ensures uniform distribution of the rock mass over the volume of the hopper. From the heater 4 receives thermal energy to the rock mass in the middle part of the stream. Then, after heating the rock, a gaseous coolant, such as air, is passed through the hopper. Fairings 3, made in the form of plates, located under the partition in a plane parallel to the plane of the lower or upper partition, create a laminar motion of the gaseous coolant in the hopper, providing heat exchange between the rock mass and the coolant in the optimal mode. Coolant circulation in a closed system: a hopper piping with a fan allows the reuse of gaseous coolant.

В результате испытания устройства вышеописанной конструкции при подготовке к измельчению апатито-нефелиновой руды установлено, что производительность мельницы увеличилась в 1,5 раза. При этом в измельченной руде в классе -1+0,5 мм содержится 5% минералов в сростках, а 95% свободных минеральных зерен. После подготовки дробленой горной массы к измельчению известным способом и устройством в измельченной руде в классе -1+0,5 мм содержится 20% минералов в сростках, а 80% свободных минеральных зерен. Таким образом предлагаемый способ позволяет увеличить количество раскрытых зерен и за счет этого увеличить извлечение полезных компонентов на 15% Энергоемкость извлечения полезных компонентов из горной массы снижается на 20% As a result of testing the device of the above construction in preparation for grinding apatite-nepheline ore, it was found that the mill productivity increased by 1.5 times. At the same time, in the crushed ore in the class -1 + 0.5 mm contains 5% of minerals in splices, and 95% of free mineral grains. After preparing the crushed rock mass for grinding in a known manner and device in the crushed ore in the class -1 + 0.5 mm contains 20% of minerals in splices, and 80% of free mineral grains. Thus, the proposed method allows to increase the number of opened grains and thereby increase the extraction of useful components by 15%. The energy intensity of the extraction of useful components from the rock mass is reduced by 20%.

Claims

1. A method of preparing crushed rock mass for grinding, based on its heating, characterized in that a rock mass with a zigzag path is formed in the hopper by means of partitions and a gaseous coolant is passed through the hopper in the direction opposite to the rock mass, which is then fed into the cavity the lower part of the hopper under the last partition.

2. A device for preparing crushed rock mass for grinding, including a hopper with a heater located in its middle part, characterized in that the hopper is equipped with baffles with cowls for the flow of gaseous coolant, each of which is located under the baffle, while the baffles are installed inside the bunker in two rows on opposite sides at a given angle to the wall of the hopper and at the same distance from one another, and the partitions of one row are offset from the partitions of the other row by a mask equal to half the distance between the partitions in a row.