RU2217238C2

RU2217238C2 - Aeration unit of floatation machine

Info

Publication number: RU2217238C2
Application number: RU2001114254A
Authority: RU
Inventors: А.М. Гладышев; В.Б. Барановский
Original assignee: ОАО "Производственное объединение Усольмаш"
Priority date: 2001-05-24
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2003-11-27

Abstract

FIELD: mining industry; metallurgy; food-processing industry and other industries. SUBSTANCE: proposed aeration unit includes two-stage impeller whose upper stage is made in form of bladed disk and lower stage is made in form of impeller having shape of truncated cone mounted on aeration pipe by its lesser base; radial blades have slots. Disk of upper stage is provided with ports having hydraulically streamlined surfaces. Lesser base of lower stage is made in form of blind disk secured to flange on aeration pipe and provided with additional projections on outer surface. Radial blades of lower stage are mounted between blind disk and concentric ring which is inserted in slots of upper stage blades; side circumscribed surface of radial blades has form of surface of truncated cone. EFFECT: enhanced efficiency of floatation process. 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для флотации материалов, и может быть использовано в металлургической, пищевой и других отраслях промышленности.The present invention relates to the mining industry, and in particular to devices for flotation of materials, and can be used in metallurgical, food and other industries.

Известен аэрационный узел флотационной машины [1], содержащий импеллер с лопастями, импеллер выполнен осевым, лопасти повернуты относительно своих радиальных осей с углом поворота торцевых кромок α от 20 до 45° и выполнены с концевыми верхними выступами, при этом лопасти выполнены или наклонными ко дну, или чередующимися горизонтальными и наклонными или выполнены из двух участков - прилегающего к валу горизонтального и наклонного к периферии, а концевые выступы отогнуты или выполнены в виде пристыкованных пластин, наклонных навстречу набегающему потоку под углом β от 5 до 25° с периферийными торцами, параллельными стенкам трубы для циркуляции пульпы.Known aeration unit of the flotation machine [1], containing an impeller with blades, the impeller is axial, the blades are rotated relative to their radial axes with an angle of rotation of the end edges α from 20 to 45 ° and are made with end upper protrusions, while the blades are made or inclined to the bottom or alternating horizontal and inclined or made of two sections - horizontal adjacent to the shaft and inclined to the periphery, and the end protrusions are bent or made in the form of joined plates, inclined towards ayuschemu flow at an angle β of 5 to 25 ° with the peripheral end faces parallel to the walls of the tube for circulating the slurry.

Известен аэрационный узел флотационной машины [2], содержащий импеллер, выполненный в виде связанного с полым валом для подвода воздуха усеченного полого конуса с выступами на боковой поверхности, содержащего в верхней части диск с центральным отверстием и радиальными лопастями и обращенного меньшим основанием вниз, статор, разделенный диском с центральным отверстием на нижнюю и верхнюю части, а импеллер установлен в отверстии диска статора с зазором, при этом диск импеллера с радиальными лопастями расположен выше диска статора.Known aeration site of the flotation machine [2], containing an impeller made in the form of a truncated hollow cone connected with a hollow shaft for supplying air with protrusions on the side surface, containing in the upper part a disk with a central hole and radial blades and facing a smaller base down, a stator, divided by a disk with a central hole into the lower and upper parts, and the impeller is installed in the hole of the stator disk with a gap, while the impeller disk with radial blades is located above the stator disk.

Известен аэрационный узел флотационной машины [3], содержащий внутри лопастного статора импеллер, выполненный в виде усеченного конуса с выступами на боковой поверхности, обращенного меньшим основанием вниз, и связанный с полым валом для подвода воздуха, импеллер в верхней части содержит диск с центральным отверстием и радиальными лопастямиKnown aeration site of the flotation machine [3], containing an impeller inside the blade stator, made in the form of a truncated cone with protrusions on the side surface facing down with a smaller base and connected to the hollow shaft for air supply, the impeller in the upper part contains a disk with a central hole and radial blades

Ближайшим аналогом является аэратор [4], включающий полый вал с патрубками для подачи воздуха и установленный на валу полый усеченный конус с отверстием в нижнем основании и выступами и щелями, расположенными равномерно на боковой поверхности конуса у его нижнего основания за выступами, при этом высота щелей составляет не более 1/3 длины выступов. Щель может быть расположена непосредственно за выступами, без зазора, против направления вращения полого конуса.The closest analogue is the aerator [4], which includes a hollow shaft with nozzles for air supply and a hollow truncated cone mounted on the shaft with an opening in the lower base and protrusions and slots located evenly on the side surface of the cone at its lower base behind the protrusions, while the height of the slots is no more than 1/3 of the length of the protrusions. The slot can be located directly behind the protrusions, without a gap, against the direction of rotation of the hollow cone.

Недостатком известных устройств является низкая эффективность за счет невысокой диспергации воздуха.A disadvantage of the known devices is low efficiency due to the low dispersion of air.

Задачей предлагаемого изобретения является создание аэрационного узла, повышающего эффективность флотационного процесса.The task of the invention is the creation of an aeration unit that increases the efficiency of the flotation process.

Поставленная задача достигается тем, что в известном аэрационном узле, содержащем двухступенчатый импеллер, верхняя ступень которого выполнена в виде диска с лопатками, а нижняя ступень представляет собой установленную на аэрационной трубе для подачи воздуха меньшим основанием вниз усеченную конусовидную крыльчатку с прорезями в радиальных лопатках, диск верхней ступени выполнен с окнами, имеющими гидравлически обтекаемую поверхность, при этом меньшее основание нижней ступени выполнено в виде прикрепленного к фланцу на аэрационной трубе глухого диска с дополнительными выступами на наружной поверхности, радиальные лопатки нижней ступени, описанная боковая поверхность которых представляет собой усеченную коническую поверхность, установлены между глухим диском и концентрическим кольцом, которое вставлено в прорези лопаток верхней ступени.The problem is achieved in that in the known aeration unit containing a two-stage impeller, the upper stage of which is made in the form of a disk with blades, and the lower stage is a truncated cone-shaped impeller with slots in the radial blades mounted on an aeration pipe for supplying air with a smaller base downward; the upper stage is made with windows having a hydraulically streamlined surface, while the smaller base of the lower stage is made in the form of attached to the flange on the aeration deaf Roubaix disc with additional projections on the outer surface of the lower-stage radial blades described side surface which is a truncated conical surface, placed between a hollow disk and concentric ring that is inserted in the slot the upper-stage blades.

Общий вид аэрационного узла показан на фиг. 1 и фиг. 2 (вид сверху.)A general view of the aeration unit is shown in FIG. 1 and FIG. 2 (top view.)

Аэрационный узел содержит воздухораспределительную трубу 1 и установленный на ней двухступенчатый импеллер. Верхняя ступень импеллера состоит из радиальных лопастей 2, закрепленных на диске 3, у которого имеются окна 4 для подсоса пульпы, имеющие гидравлически обтекаемую поверхность. Диск крепится при помощи сварки на воздухораспределительной трубе. Нижняя ступень импеллера представляет собой усеченную конусовидную крыльчатку. Меньшее основание нижней ступени представляет собой концентрическое кольцо 5, которое садится в пазы, равное высоте кольца, имеющиеся у радиальных лопаток 2 верхней ступени импеллера. Между валом и внутренней кромкой кольца имеется зазор 6 для подсоса пульпы.The aeration unit comprises an air distribution pipe 1 and a two-stage impeller mounted on it. The upper stage of the impeller consists of radial blades 2, mounted on a disk 3, which has windows 4 for suctioning the pulp having a hydraulically streamlined surface. The disc is mounted by welding on an air distribution pipe. The lower stage of the impeller is a truncated cone-shaped impeller. The smaller base of the lower stage is a concentric ring 5, which sits in grooves equal to the height of the ring that the radial blades 2 of the upper stage of the impeller have. Between the shaft and the inner edge of the ring there is a gap 6 for suction of the pulp.

Меньшее основание нижней ступени импеллера представляет из себя глухой диск 7 с отверстиями для крепежа 8. На наружной поверхности диска имеются выступы для предварительного дробления воздуха. Крепление нижней ступени импеллера происходит при помощи болтового соединения к фланцу 9, имеющемуся на трубе. Радиальные лопатки 10 нижней ступени, описанная боковая поверхность которых представляет собой усеченную коническую поверхность, установлены между глухим диском 7 и концентрическим кольцом 5, которое вставлено в прорези лопаток верхней ступени. В теле лопаток имеются прорези 11, через которые подается воздух. В осевом разрезе элементы импеллера имеют симметричную форму. Поэтому при работе аэрационного узла вращение импеллера может осуществляться в любую сторону.The smaller base of the lower stage of the impeller is a blind disk 7 with holes for fasteners 8. On the outer surface of the disk there are protrusions for preliminary crushing of air. The lower stage of the impeller is fastened by bolting to the flange 9 on the pipe. Radial blades 10 of the lower stage, the described lateral surface of which is a truncated conical surface, are installed between the blank disk 7 and the concentric ring 5, which is inserted into the slots of the blades of the upper stage. In the body of the blades there are slots 11 through which air is supplied. In axial section, the impeller elements have a symmetrical shape. Therefore, during operation of the aeration unit, the rotation of the impeller can be carried out in any direction.

Аэрационный узел флотационной машины работает следующим образом.Aeration unit flotation machine operates as follows.

При вращении импеллера в межкольцевом пространстве создается область пониженного давления. Вследствие этого пульпа устремляется внутрь импеллера через отверстие 6 между верхним концентрическим кольцом и валом верхнего и нижнего импеллеров. Часть пульпы выбрасывается лопатками импеллера в межлопастное пространство статора, а часть вновь устремляется внутрь нижней ступени импеллера через зазор между валом и верхней кромкой кольца. Пульпа выбрасывается лопатками нижней ступени импеллера в межлопастное пространство статора. Подача воздуха осуществляется через прорези 11, имеющиеся в теле лопаток нижней ступени. Воздух диспергируется вначале лопатками нижней ступени импеллера, дополнительно выступами, находящимися на наружной стороне диска, а затем в межлопастном пространстве статора. Заканчивается диспергация на лопатках верхнего импеллера. Пузырьки воздуха захватывают частицы полезного продукта и поднимают их на поверхность, образуя обогащенную этим продуктом пену.When the impeller rotates in the annulus, a region of reduced pressure is created. As a result, the pulp rushes into the impeller through the hole 6 between the upper concentric ring and the shaft of the upper and lower impellers. Part of the pulp is ejected by the impeller blades into the interstatic space of the stator, and part again rushes into the lower stage of the impeller through the gap between the shaft and the upper edge of the ring. The pulp is ejected by the blades of the lower stage of the impeller into the inter-blade space of the stator. Air is supplied through the slots 11, which are available in the body of the blades of the lower stage. The air is dispersed first by the blades of the lower stage of the impeller, additionally by the protrusions located on the outer side of the disk, and then in the inter-blade space of the stator. Dispersion on the blades of the upper impeller ends. Bubbles of air capture particles of a useful product and raise them to the surface, forming a foam enriched with this product.

Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность флотации. В осевом разрезе элементы импеллера имеют симметричную форму. Поэтому при работе аэрационного узла вращение импеллера может осуществляться в любую сторону.The present invention improves the efficiency of flotation. In axial section, the impeller elements have a symmetrical shape. Therefore, during operation of the aeration unit, the rotation of the impeller can be carried out in any direction.

Источники информации Sources of information

1. Патент РФ № 2053028 В 03 D 1/14, 1992 г.1. RF patent No. 2053028 B 03 D 1/14, 1992

2. Патент РФ № 2095154 В 03 D 1/14, 1993 г.2. RF patent No. 2095154 B 03 D 1/14, 1993

3. Патент РФ № 2095153 В 03 D 1/14, 1993 г.3. RF patent No. 2095153 B 03 D 1/14, 1993

4. Патент РФ № 2158186 В 03 D 1/14, 2000 г. (прототип).4. RF patent No. 2158186 B 03 D 1/14, 2000 (prototype).

Claims

An aeration unit containing a two-stage impeller, the upper stage of which is made in the form of a disk with blades, and the lower stage is a truncated cone-shaped impeller with slots in the radial blades mounted on an aeration pipe for supplying air with a smaller base downward, characterized in that the disk of the upper stage is made with windows having a hydraulically streamlined surface, while the smaller base of the lower stage is made in the form of a blank disk attached to the flange on the aeration pipe with with protrusions on the outer surface, radial vanes of the lower stage, the described lateral surface of which is a truncated conical surface, are installed between the blank disk and the concentric ring that is inserted into the slots of the upper stage vanes.