RU2327534C2 - Method of dry classification of powder material - Google Patents
Method of dry classification of powder material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2327534C2 RU2327534C2 RU2006110381/03A RU2006110381A RU2327534C2 RU 2327534 C2 RU2327534 C2 RU 2327534C2 RU 2006110381/03 A RU2006110381/03 A RU 2006110381/03A RU 2006110381 A RU2006110381 A RU 2006110381A RU 2327534 C2 RU2327534 C2 RU 2327534C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- classifier
- particles
- gas
- chamber
- working chamber
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области разделения твердых материалов с помощью газовых или воздушных потоков и может быть использовано при геологических и технологических исследованиях и обогащении минерального сырья.The invention relates to the field of separation of solid materials using gas or air flows and can be used in geological and technological research and mineral processing.
Известен способ сухой классификации порошкового материала, включающий введение в рабочую камеру классификатора исходного материала и газового потока, дезинтеграцию частиц исходного материала и переведение частиц в газовый поток в рабочей камере, направление с использованием газовода газового потока в камеры классификатора, проведение классификации частиц исходного материала в газовом потоке, проведение классификации частиц исходного материала в газовом потоке, скорость которого изменяется в камерах классификатора за счет изменения их диаметра (патент РФ № 2189870, Аполицкий В.Н., 2002 г., патент РФ №2064345, Аполицкий В.Н., 1996 г.).A known method of dry classification of powder material, including introducing into the working chamber a classifier of the starting material and the gas stream, disintegrating the particles of the starting material and transferring the particles into the gas stream in the working chamber, using the gas duct to stream the classifier chambers, classifying the particles of the starting material in the gas flow, classification of particles of the starting material in the gas stream, the speed of which changes in the chambers of the classifier due to I their diameter (RF patent number 2,189,870, Apolitsky VN, 2002, RF patent №2064345, Apolitsky VN, 1996).
Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является способ сухой классификации порошкового материала, включающий введение в рабочую камеру классификатора сухого исходного материала и газового потока, дезинтеграцию частиц исходного материала и переведение частиц в газовый поток в рабочей камере с использованием движущихся рабочих органов и электрического разряда, направление газового потока с использованием газовода в камеры классификатора, проведение классификации частиц исходного материала в газовом потоке, скорость которого резко, изменяется в камерах классификатора за счет изменения их диаметра (патент РФ № 2175579, Аполицкий В.Н., 2001 г.).The closest technical solution to this invention is a method of dry classification of a powder material, comprising introducing into the working chamber a classifier of dry starting material and a gas stream, disintegrating the particles of the starting material and transferring the particles to the gas stream in the working chamber using moving working bodies and an electric discharge, the direction of the gas stream using a gas duct in the classifier chambers, the classification of particles of the source material in the gas stream, scab which sharply varies the classifier chambers by changing their diameter (RF patent 2175579 №, Apolitsky VN, 2001 YG).
Недостатком известных технических решений (аналога и прототипа) является невысокое качество классификации частиц порошковых материалов при их крупности менее 20 мкм.A disadvantage of the known technical solutions (analog and prototype) is the low quality of the classification of particles of powder materials with a particle size of less than 20 microns.
Целью изобретения является повышение качества и производительности классификации частиц порошкового материала, меньших 50 мкм.The aim of the invention is to improve the quality and performance of the classification of particles of powder material, less than 50 microns.
Поставленная цель достигается за счет того, что согласно способу сухой классификации порошкового материала, включающему введение в рабочую камеру классификатора сухого исходного материала и газового потока, дезинтеграцию частиц исходного материала и переведение частиц в газовый поток в рабочей камере с использованием движущихся рабочих органов и электрического разряда, направление газового потока с использованием газовода в камеры классификатора, проведение классификации частиц исходного материала в газовом потоке, скорость которого резко изменяется в камерах классификатора за счет изменения их диаметра, после введения исходного материала в рабочую камеру в ней осуществляют обтирку верхнего слоя частиц исходного материала путем взаимодействия поверхностей частиц с поверхностями рабочих органов и самообтирки движущихся частиц о другие частицы, создают возрастание скорости газового потока при выходе его из камер классификатора в соединяющие камеры газоводы, а в газоводе, соединяющем рабочую камеру с первой камерой классификатора, осуществляют дополнительную дезинтеграцию частиц, попавших в него из верхней части рабочей камеры, с помощью импульсного электрического разряда. Для повышения качества и количества получаемой фракции осуществляют обтирку верхнего слоя частиц исходного материала в рабочей камере путем увеличения числа движущихся рабочих органов, изменения характера их движения и размеров, увеличения числа взаимодействий самих частиц между собой, классификацию ведут вначале в вертикальном потоке газа, а затем в горизонтальном потоке газа, поток газа в классификаторе создают путем отсоса газа через выходное отверстие, расположенное в последней камере классификатора, для улавливания самых мелких легких частиц из газового потока, выходящего из классификатора, устанавливают газовый фильтр, для устранения влияния внешней среды на классификацию газовый поток, прошедший через газовый фильтр, направляют снова в рабочую камеру, таким образом создают замкнутый цикл движения газа в классификаторе.This goal is achieved due to the fact that according to the method of dry classification of powder material, comprising introducing into the working chamber a classifier of dry starting material and a gas stream, disintegrating the particles of the starting material and transferring the particles to the gas stream in the working chamber using moving working bodies and an electric discharge, the direction of the gas stream using a gas duct into the classifier chambers, the classification of particles of the source material in the gas stream, the speed of which of it sharply changes in the classifier chambers due to a change in their diameter, after introducing the source material into the working chamber, it wipes the upper layer of particles of the source material by interacting the surfaces of the particles with the surfaces of the working bodies and self-wiping the moving particles against other particles, creating an increase in the gas flow rate when its exit from the classifier chambers to the gas ducts connecting the chambers, and in the gas duct connecting the working chamber to the first classifier chamber, an additional the disintegration of particles trapped in it from the upper part of the working chamber, using a pulsed electric discharge. To improve the quality and quantity of the obtained fraction, the top layer of the source material particles is wiped in the working chamber by increasing the number of moving working bodies, changing the nature of their movement and size, increasing the number of interactions between the particles themselves, the classification is carried out first in a vertical gas stream, and then in horizontal gas flow, the gas flow in the classifier is created by suctioning gas through an outlet located in the last chamber of the classifier, to capture the smallest light particles from the gas stream exiting from the classifier is set gas filter, to eliminate the influence of the environment on the classification of the gas stream passing through the gas filter, is sent back to the working chamber, thus creating a vicious cycle of motion of the gas in the classifier.
Сущность предлагаемого способа.The essence of the proposed method.
В основе предлагаемого способа лежит разделение частиц исходного порошкового материала на фракции с использованием потока газа, скорость которого изменяется по мере его движения в камерах классификатора. Эти условия создаются за счет использования рабочей камеры, в которой осуществляют дезинтеграцию частиц исходного материала, переведения частиц в поток газа, создания возрастания скорости газового потока в верхней части рабочей камеры и направления его в камеры классификатора, расположенные над рабочей камерой, диаметр которых последовательно по мере продвижения потока изменяется. В зависимости от крупности массы частиц сосредотачиваются в той или иной камере классификатора, где под действием гравитационных сил частицы опускаются в нижнюю часть камер и попадают в специальные карманы-накопители фракций.The basis of the proposed method is the separation of particles of the original powder material into fractions using a gas stream, the speed of which changes as it moves in the classifier chambers. These conditions are created through the use of a working chamber, in which particles of the starting material are disintegrated, particles are transferred to the gas stream, creating an increase in the gas flow velocity in the upper part of the working chamber and its direction to the classifier chambers located above the working chamber, the diameter of which is sequentially as flow advancement is changing. Depending on the size, the masses of particles are concentrated in one or another classifier chamber, where, under the influence of gravitational forces, the particles fall into the lower part of the chambers and fall into special fraction storage pockets.
При такой классификации важным является высокая степень дезинтеграции частиц исходного материала. Особые сложности возникают при классификации порошкового материала с микро- и нанокрупностью, когда обычно наблюдается слипание мелких частиц, образование конгломератов частиц. Например, в случае классификации порошкового геологического материала, поисковых порошковых проб важным является отделение от пробы сверхтонкой фракции частиц, которая несет особую поисковую информацию, когда частицы находятся на поверхности относительно больших частиц различных минералов, появляющихся на поверхности частиц в виде частиц солей высохших геологических растворов, поверхностных пленок, сорбированных поверхностью крупных частиц минералов очень мелких частиц других минералов. Отделение и выделение наночастиц поверхностного слоя является важным как для поиска полезных ископаемых, так и для выбора технологии процесса обогащения минерального сырья.With such a classification, a high degree of disintegration of the particles of the starting material is important. Particular difficulties arise when classifying a powder material with micro- and nanoscale sizes, when the coalescence of small particles and the formation of conglomerates of particles are usually observed. For example, in the case of the classification of powder geological material, exploratory powder samples, it is important to separate the ultrafine fraction of particles from the sample, which carries special search information when the particles are on the surface of relatively large particles of various minerals that appear on the surface of particles in the form of particles of salts of dried geological solutions, surface films sorbed by the surface of large particles of minerals of very small particles of other minerals. The separation and isolation of nanoparticles of the surface layer is important both for the search for minerals and for the selection of technology for the process of mineral processing.
В предлагаемом способе классификации порошкового материала для отделения мелких частиц от более крупных частиц рекомендуется в рабочей камере классификатора использовать процесс обтирки поверхности частиц порошковой пробы за счет интенсивного перемешивания среды, увеличения числа взаимодействий движущихся поверхностей рабочих органов с поверхностью частиц, а также взаимодействия поверхностей самих движущихся частиц друг с другом (самообтирки). Для этого используют большое число рабочих органов, которые движутся в порошковом материале в различных направлениях со скоростью, при которой еще не происходит измельчение частиц порошковой пробы. С целью более эффективной дезинтеграции микро- и наночастиц в рабочей камере и переведения частиц исходного материала в газовый поток среди частиц осуществляют импульсные высоковольтные высокочастотные разряды.In the proposed method for classifying powder material for separating small particles from larger particles, it is recommended that the process of wiping the surface of the particles of the powder sample be used in the classifier’s working chamber by intensively mixing the medium, increasing the number of interactions of the moving surfaces of the working bodies with the surface of the particles, as well as the interaction of the surfaces of the moving particles themselves with each other (self-wiping). To do this, use a large number of working bodies that move in the powder material in various directions at a speed at which grinding of the powder particles does not yet occur. In order to more efficiently disintegrate micro- and nanoparticles in the working chamber and transfer the particles of the starting material into the gas stream among the particles, pulsed high-voltage high-frequency discharges are carried out.
В предлагаемом способе классификации порошковых материалов для более эффективного выведения мелких частиц из камер классификатора создают условия для повышения скорости потока газа при выходе потока из камер классификатора путем постепенного уменьшения диаметра камеры в этой ее части. Это уменьшает оседание частиц на поверхности камеры и в относительно узких газоводах, соединяющих камеры классификатора. С целью дезинтеграции попавших в газовод слипшихся микрочастиц порошкового материала рационально с целью повышения качества и количества получаемых фракций осуществлять в нем разделение частиц с помощью импульсного высоковольтного электрического разряда. Пролетая в потоке газа сквозь высоковольтный электрический разряд, слипшиеся частицы разбиваются на отдельные мелкие частицы, которые в камерах классификатора в расширяющемся газовом потоке летят, уже практически не взаимодействуя друг с другом, что создает условия для более качественной их классификации.In the proposed method for the classification of powder materials for more efficient removal of small particles from the classifier chambers, conditions are created for increasing the gas flow rate when the stream exits the classifier chambers by gradually reducing the diameter of the chamber in this part. This reduces the sedimentation of particles on the surface of the chamber and in relatively narrow gas ducts connecting the classifier chambers. In order to disintegrate the adhered microparticles of the powder material that have fallen into the gas duct, it is rational to separate particles using a high-voltage pulsed electric discharge in order to improve the quality and quantity of fractions obtained. Flying in a gas stream through a high-voltage electric discharge, the coalesced particles break into separate small particles, which fly in the classifier chambers in an expanding gas stream, practically without interacting with each other, which creates conditions for their better classification.
Проблемным является выделение фракции микро- и наночастиц, для чего в предлагаемом способе используют движение газового потока в камерах классификатора с относительно малой скоростью. Вначале в вертикальном потоке газа осуществляют отделение от него относительно крупных частиц, а затем поток газа с мелкими (менее 50 мкм) частицами направляют с помощью узкого Г-образного газовода в камеры горизонтального классификатора, где для классификации мелких частиц используют различие в скорости падения частиц, имеющих различную массу. Скорость газового потока в узком Г-образном газоводе с находящимися в нем легкими частицами существенно возрастает, а при выходе из него направление газового потока меняется из вертикального на горизонтальное, а скорость потока резко падает за счет резкого увеличения диаметра камеры горизонтального классификатора. Частицы начинают падать вниз под действием гравитационной силы, которая зависит от массы частицы. Таким образом, в горизонтальном классификаторе осуществляется пространственная классификация по крупности особо мелких частиц (падение частиц в медленном потоке газа в зависимости от их крупности). Отделение от газового потока сверхтонкой фракции осуществляют в последней камере горизонтального классификатора с помощью газового фильтра, расположенного в верхней части этой камеры. По мере накопления сверхтонкой фракции на газовом фильтре она под силой тяжести и вибрации падает в карман-накопитель этой фракции.It is problematic to isolate the fraction of micro- and nanoparticles, for which purpose the proposed method uses the movement of a gas stream in the classifier chambers at a relatively low speed. First, in a vertical gas stream, relatively large particles are separated from it, and then a gas stream with small (less than 50 μm) particles is directed using a narrow L-shaped gas duct into the horizontal classifier chambers, where the difference in the particle incidence rate is used to classify small particles, having a different mass. The gas flow velocity in a narrow L-shaped gas duct with light particles inside it increases significantly, and when leaving it, the gas flow direction changes from vertical to horizontal, and the flow velocity drops sharply due to a sharp increase in the diameter of the horizontal classifier chamber. Particles begin to fall down under the influence of gravitational force, which depends on the mass of the particle. Thus, in the horizontal classifier, a spatial classification is carried out according to the size of very small particles (particle fall in a slow gas flow depending on their size). The separation of the ultrafine fraction from the gas stream is carried out in the last chamber of the horizontal classifier using a gas filter located in the upper part of this chamber. As the ultrafine fraction accumulates on the gas filter, it falls under the force of gravity and vibration into the storage pocket of this fraction.
Важным при классификации тонкодисперсного порошкового материала является исключение попаданий в классификатор внешних загрязнений из окружающей среды, внешней атмосферы (воздуха) в процессе классификации, мелкой пыли, которые ухудшают качество классификации тонкодисперсных материалов или при классификации порошковых материалов, которые необходимо производить в особой газовой атмосфере. С этой целью в способе предлагается использовать замкнутый газовый поток. Для этого газовый поток, выходящий из классификатора, после газового фильтра отсасывают компрессором и направляют снова в классификатор через входное отверстие рабочей камеры. Классификатор работает в замкнутом цикле с герметичной подачей порошкового материала в рабочую камеру. Это дает возможность не только избежать внешних загрязнений, но и поддерживать достаточно высокую температуру в классификаторе, исключить дополнительные затраты энергии на нагревание газового потока.Important in the classification of fine powder material is the elimination of external contaminants from the environment, the external atmosphere (air) in the classification process, fine dust, which degrade the quality of classification of fine materials or in the classification of powder materials that need to be produced in a special gas atmosphere. To this end, the method proposes to use a closed gas stream. For this, the gas stream leaving the classifier, after the gas filter, is sucked off by the compressor and sent back to the classifier through the inlet of the working chamber. The classifier operates in a closed cycle with a sealed flow of powder material into the working chamber. This makes it possible not only to avoid external pollution, but also to maintain a sufficiently high temperature in the classifier, to exclude additional energy costs for heating the gas stream.
Примеры реализации предлагаемого способаExamples of the implementation of the proposed method
Пример 1. Необходимо для проведения геологических поисковых работ отделить от поисковой почвенной пробы (крупность исходного материала менее 1 мм) частицы крупностью менее 15 мкм и получить две фракции с крупностью от 3 до 15 мкм и фракцию с крупностью менее 3 мкм.Example 1. For geological exploration, it is necessary to separate particles from a prospecting soil sample (particle size less than 1 mm) of a particle size of less than 15 microns and to obtain two fractions with a particle size of 3 to 15 microns and a fraction with a particle size of less than 3 microns.
Изготавливают установку (см. чертеж) из нержавеющей тонкой стали, подобную прототипу. Рабочую камеру 1 классификатора делают в виде закрытого вертикально расположенного цилиндра с плоским дном 2 и сужающейся на конус верхней частью 3. В боковой стенке рабочей камеры 1 для ввода исходного порошкового материала делают входное отверстие 4, а в нижней ее части - выходное отверстие 5 для вывода крупной тяжелой фракции в карман-накопитель 6, а также устанавливают герметично и электрически изолированно от корпуса электроды 7, 8 высоковольтного искрового электрического разряда. Рабочую камеру 1 герметично соединяют с первой вертикальной цилиндрической камерой 9 классификатора с помощью вертикального газовода 10 так, чтобы вертикальная труба газовода выступала над дном камеры 9 30-40 мм. В газоводе 10 устанавливают электроды 11, 12 еще одного высоковольтного искрового электрического разряда. В первой вертикальной камере 9 классификатора в ее нижней части, как и в рабочей камере 1, изготавливают карман-накопитель 13 для вывода оседающего порошкового материала на стенках камеры 9 (не увлекающихся газовым потоком в следующие камеры классификатора 14, 15 частиц). Расположения, сочленение и размеры деталей камер 1, 9, 14 и 15 классификатора, как и их герметичные карманы-накопители фракций 6, 13, 16, 17 и 19 делают подобными прототипу. Верхнюю часть вертикальной камеры 9 классификатора делают сужающейся, переходящей в Г-образный газовод 18 небольшого диаметра (25 мм), соединяющий камеру 9 вертикального классификатора с цилиндрической камерой 14 горизонтального классификатора. Камера 14 имеет герметичный карман-накопитель для относительно крупной 19 и более мелкой 16 фракций. Камеру 14 герметично соединяют с последней вертикальной цилиндрической камерой 15 через отверстие-газовод 20 размером в 1/3 диаметра камеры 14. В последней камере 15 классификатора внизу устанавливают карман-накопитель 17 для сбора сверхтонкой фракции исходного порошкового материала, а в ее верхней части при выходе газа из классификатора располагают газовый фильтр 21, а за ним газовод 22, через который осуществляют вывод, газового потока из классификатора. Под плоским дном 2 рабочей камеры 1 классификатора располагают магнитный привод 23 с попарно расположенными магнитами разной полярности, а на дно 2 рабочей камеры 1 помещают рабочие органы - магнитопроницаемые стержни (один большой 24 в 3/4 диаметра рабочей камеры 1 и 15 стержней 25 длиной 10 мм и толщиной 2 мм).They make the installation (see drawing) of stainless thin steel, similar to the prototype. The working chamber 1 of the classifier is made in the form of a closed vertically arranged cylinder with a flat bottom 2 and the upper part tapering to a cone 3. An inlet 4 is made in the side wall of the working chamber 1 for inputting the powder material, and an outlet 5 for output is made in its lower part large heavy fractions in the pocket-drive 6, and also set hermetically and electrically isolated from the housing electrodes 7, 8 of a high-voltage spark electric discharge. The working chamber 1 is hermetically connected to the first vertical cylindrical chamber 9 of the classifier using a vertical gas duct 10 so that the vertical gas pipe protrudes above the bottom of the chamber 9 30-40 mm. In the gas duct 10, electrodes 11, 12 of another high-voltage spark electric discharge are installed. In the first vertical chamber 9 of the classifier in its lower part, as well as in the working chamber 1, a pocket-drive 13 is made for the output of the deposited powder material on the walls of the chamber 9 (not carried away by the gas flow into the following chambers of the classifier 14, 15 particles). The location, articulation and dimensions of the parts of the chambers 1, 9, 14 and 15 of the classifier, as well as their sealed storage pockets of fractions 6, 13, 16, 17 and 19, make them similar to the prototype. The upper part of the vertical classifier chamber 9 is made tapering, passing into a L-shaped gas duct 18 of small diameter (25 mm), connecting the vertical classifier chamber 9 with the cylindrical horizontal classifier chamber 14. The chamber 14 has a sealed storage pocket for a relatively large 19 and smaller 16 fractions. The chamber 14 is hermetically connected to the last vertical cylindrical chamber 15 through a gas outlet 20 1/3 of the diameter of the chamber 14. In the last classifier chamber 15, a storage pocket 17 is installed at the bottom for collecting the ultrafine fraction of the initial powder material, and in its upper part at the exit of gas from the classifier, a gas filter 21 is arranged, and behind it a gas duct 22, through which the output of the gas stream from the classifier is carried out. Under the flat bottom 2 of the working chamber 1 of the classifier, a magnetic drive 23 is arranged with magnets of different polarity arranged in pairs, and working bodies — magnetically permeable rods — are placed on the bottom 2 of the working chamber 1 (one large 24 3/4 of the diameter of the working chamber 1 and 15 rods 25 with a length of 10 mm and a thickness of 2 mm).
Для осуществления способа включают магнитный привод 23 (скорость вращения 200 об/мин), искровой высоковольтный разряд и подают воздух, нагретый до температуры 120°С, через входное отверстие кармана-накопителя 6, а через входное отверстие 4 в стенке рабочей камеры 1 в камеру вводят герметично (например, с помощью червячного механизма) навеску в 200 г сухого исходного материала. Частицы классифицируемого материала падают вниз на дно рабочей камеры и взаимодействуют с поверхностью вращающихся рабочих органов 24 и 25. Магнитопривод 23 приводит в горизонтальное вращение длинный стержень 24, который отбрасывает короткие стержни 25 и порошковый материал к стенкам камеры 1. Короткие стержни 25, находящиеся у боковых стенок рабочей камеры 1, совершают энергичные движения, интенсивно взаимодействуя с большим стержнем 24 и магнитоприводом 23. За счет трения поверхностей частиц исходного материала с поверхностями рабочих органов 24 и 25 и взаимодействия поверхностей движущихся частиц происходит отделение мелких частиц от поверхности частиц исходного материала и попадание их в газовый поток, направленный вверх в рабочей камере 1 от кармана-накопителя 6 к верхней части 3 рабочей камеры 1. Этому процессу способствуют и возникающие среди частиц искровые разряды, происходящие между электродами 7 и 8. Достичь дезинтеграции частиц с крупностью меньше 20 мкм даже в этих условиях сложно из-за совместного присутствия большого числа частиц различной крупности. В верхнюю часть рабочей камеры поднимаются наиболее легкие частицы, общее число частиц там существенно уменьшается, а сами частицы во многих случаях состоят из слипшихся мелких частиц. Газовый поток в суживающейся верхней части рабочей камеры имеет бóльшую скорость, чем в нижней, что способствует полному прохождению наиболее легких частиц, попавших в верхнюю часть 3 рабочей камеры 1, через газовод 10, имеющий диаметр, существенно меньший диаметра рабочей камеры 1. Попадающие частицы в газоводе 10 подвергаются сильному воздействию искрового высоковольтного разряда (электроды 11 и 12), который эффективно разделяет на отдельные частицы частицы конгломератов. Дезинтегрированные частицы в потоке газа проходят через вертикально расположенный газовод 10 и попадают в первую вертикальную камеру 9 классификатора. Газовый поток в этой камере направлен вертикально вверх, а скорость его движения резко падает за счет относительно большого диаметра камеры 9. Газовый поток выносит из камеры 9 только те частицы, которые могут быть подняты подъемной силой потока газа, зависящего от скорости газового потока в камере 9, в следующую камеру 14. Наиболее крупные тяжелые частицы остаются в камере 9 и под действием силы тяжести опускаются на дно этой камеры и по мере их накопления попадают в карман-накопитель 13. Скорость газового потока, выходящего из камеры 9, повышается за счет сужения верхней части камеры 9, поток газа с большой скоростью проходит через Г-образный газовод 18, меняя свое направление движения из вертикального в горизонтальное, попадает в камеру 14 горизонтального классификатора. За счет резкого изменения диаметра горизонтальной камеры 14 скорость потока газа с частицами, вышедшего из Г-образного газовода 18, резко падает. Частицы, попавшие в камеру 14 горизонтального классификатора в медленно двигающемся потоке газа, под действием силы тяжести опускаются вниз со скоростью, зависящей от массы частицы. Происходит пространственное разделение частиц по крупности, массе частиц. Частицы, более крупные тяжелые, попадают в карман-накопитель 19, расположенный ближе к газоводу 18, а более мелкие легкие - в накопитель 16, расположенный дальше от этого газовода. Только самые легкие частицы проходят через отверстие-газовод 20 в последнюю камеру 15 классификатора. Газовый поток в последней камере 15 классификатора направлен вверх к газовому фильтру 21, который задерживает и накапливает сверхтонкую фракцию классифицируемого материала. По мере накопления сверхтонкой фракции на газовом фильтре 21 она падает под действием силы тяжести и вибрации вниз в карман-накопитель сверхтонкой фракции 17. В кармане-накопителе 19 сосредотачиваются частицы исходного материала крупностью от 15 до 25 мкм, в кармане-накопителе 16 - от 15 до 3 мкм, а в кармане-накопителе 17 - сверхтонкая фракция менее 3 мкм.To implement the method include a magnetic drive 23 (rotational speed 200 rpm), a high-voltage spark discharge and supply air heated to a temperature of 120 ° C through the inlet of the storage pocket 6, and through the inlet 4 in the wall of the working chamber 1 into the chamber hermetically introduced (for example, using a worm mechanism) a sample of 200 g of dry starting material. Particles of the classified material fall down to the bottom of the working chamber and interact with the surface of the rotating working bodies 24 and 25. The magnetic drive 23 rotates the long rod 24 in horizontal rotation, which discards the short rods 25 and the powder material to the walls of the chamber 1. Short rods 25 located at the side the walls of the working chamber 1, make vigorous movements, intensively interacting with the large rod 24 and the magnetic drive 23. Due to the friction of the surfaces of the particles of the source material with the surfaces of the working body 24 and 25 and the interaction of the surfaces of moving particles, small particles are separated from the surface of the particles of the starting material and they enter the gas stream directed upward in the working chamber 1 from the storage pocket 6 to the upper part 3 of the working chamber 1. This process is also facilitated by particle spark discharges occurring between electrodes 7 and 8. It is difficult to achieve disintegration of particles with a particle size of less than 20 microns even under these conditions due to the combined presence of a large number of particles of different sizes. The lightest particles rise into the upper part of the working chamber, the total number of particles there is substantially reduced, and in many cases the particles themselves consist of sticking together small particles. The gas flow in the tapering upper part of the working chamber has a higher velocity than in the lower one, which contributes to the complete passage of the lightest particles falling into the upper part 3 of the working chamber 1 through a gas duct 10 having a diameter substantially smaller than the diameter of the working chamber 1. The particles entering gas duct 10 are exposed to a high-pressure spark discharge (electrodes 11 and 12), which effectively separates conglomerate particles into individual particles. Disintegrated particles in the gas stream pass through a vertically located gas duct 10 and enter the first vertical chamber 9 of the classifier. The gas stream in this chamber is directed vertically upward, and its speed drops sharply due to the relatively large diameter of the chamber 9. The gas stream carries out from the chamber 9 only those particles that can be raised by the lifting force of the gas stream, depending on the speed of the gas stream in the chamber 9 , into the next chamber 14. The largest heavy particles remain in the chamber 9 and, under the action of gravity, sink to the bottom of this chamber and, as they accumulate, fall into the storage pocket 13. The velocity of the gas stream leaving the chamber 9 increases tsya by narrowing the upper part of the chamber 9, the gas flow at a high velocity passes through the L-shaped gazovod 18, changing its direction from vertical to horizontal, falls into the chamber 14 of the horizontal classifier. Due to a sharp change in the diameter of the horizontal chamber 14, the velocity of the gas stream with particles exiting the L-shaped gas duct 18 drops sharply. Particles falling into the chamber 14 of the horizontal classifier in a slowly moving gas stream under the influence of gravity fall down at a speed depending on the mass of the particle. There is a spatial separation of particles by size, mass of particles. Particles that are larger, heavier, fall into the storage pocket 19, located closer to the gas duct 18, and smaller light ones - into the drive 16, located further from this gas duct. Only the lightest particles pass through the gas duct 20 into the last classifier chamber 15. The gas stream in the last chamber 15 of the classifier is directed upward to the gas filter 21, which delays and accumulates the ultrafine fraction of the classified material. As the ultrafine fraction accumulates on the gas filter 21, it falls under the influence of gravity and vibration downward into the ultrafine fraction storage pocket 17. In the storage pocket 19, particles of the starting material are concentrated with a particle size of 15 to 25 μm, and in the storage pocket 16, from 15 up to 3 microns, and in the storage pocket 17 - ultrafine fraction of less than 3 microns.
Проведенные исследования показали, что в выбранных условиях классификации позволяют получать две фракции поисковой почвенной пробы: частицы крупностью от 3 до 15 мкм в камере 16 и частицы крупностью менее 3 мкм в последней камере 15, что отвечает геологическим требованиям. При этом масса полученных фракций повышается более 2 раз.The studies showed that under the selected classification conditions, two fractions of the search soil sample can be obtained: particles with a particle size of 3 to 15 μm in chamber 16 and particles with a particle size of less than 3 μm in the last chamber 15, which meets geological requirements. The mass of the obtained fractions increases more than 2 times.
Таким образом, за счет обтирки поверхности частиц путем их взаимодействия с большим числом движущихся рабочих органов и увеличения числа взаимодействий поверхностей частиц в рабочей камере, а также воздействия на частицы электрического разряда в вертикальном газоводе, соединяющем рабочую камеру с первой камерой классификатора, осуществления классификации в горизонтальном классификаторе, стоящем после вертикального классификатора, оказалось возможным повысить качество отделения (дезинтеграцию) мелких частиц друг от друга, а вместе с этим и качество классификации тонких фракций порошкового материала, одновременно с этим за счет отделения большего числа мелких частиц от крупных частиц (за счет их эффективной обтирки) в рабочей камере классификатора оказалось возможным увеличить массу выделяемых фракций, т.е. повысить производительность классификации по сравнению с прототипом.Thus, by wiping the surface of the particles by interacting with a large number of moving working bodies and increasing the number of interactions of the particle surfaces in the working chamber, as well as exposing the particles to an electric discharge in a vertical gas duct connecting the working chamber to the first classifier chamber, classifying them horizontally classifier, standing after the vertical classifier, it was possible to improve the quality of separation (disintegration) of small particles from each other, and together these and quality classification of fine fractions of powder material, at the same time by separating a greater number of fine particles from the large particles (due to their good wiping) in the working chamber of the classifier has been possible to increase the weight of the extracted fractions, i.e. improve classification performance compared to the prototype.
Пример 2. Необходимо производить отделение фракций от поисковых геологических проб, указанных в примере 1, помещении воздух в котором загрязнен определяемыми в поисковой пробе компонентами.Example 2. It is necessary to separate the fractions from the exploratory geological samples specified in Example 1, the room in which the air is polluted by the components determined in the search sample.
Для осуществления классификации необходимо осуществить замкнутый цикл газового потока. Для этого газовод 22, стоящий после газового фильтра 21, через который отводится газовый поток из классификатора, подсоединяют к компрессору, который осуществляет отсос газового потока из классификатора и направляет его по газоводу (на чертеже компрессор и указанный газовод не показаны) снова в классификатор через входное отверстие в кармане-накопителе 6. Таким образом, создается замкнутый цикл движения газового потока в классификаторе. Указанный способ замкнутого цикла движения потока газа позволяет работать с любым введенным в цикл газом.To carry out the classification it is necessary to carry out a closed cycle of the gas stream. For this, the gas duct 22, standing after the gas filter 21, through which the gas flow from the classifier is discharged, is connected to the compressor, which sucks the gas stream from the classifier and directs it through the gas duct (the compressor and the specified gas duct are not shown in the drawing) again to the classifier through the inlet the hole in the storage pocket 6. Thus, a closed cycle of gas flow in the classifier is created. The specified method of a closed cycle of gas flow allows you to work with any gas introduced into the cycle.
После создания замкнутого цикла движения газа процесс классификации порошкового материала должен осуществляться так же, как это рекомендуется в примере 1. Процесс классификации практически ничем не отличается от процесса классификации, изложенного в примере 1.After creating a closed cycle of gas movement, the classification process of the powder material should be carried out in the same way as recommended in example 1. The classification process is practically no different from the classification process described in example 1.
Таким образом, предлагаемый способ классификации порошковых материалов позволяет и в случае нахождения классификатора в неблагоприятных внешних условиях получать более качественную классификацию тонкодисперсного порошкового материала и повысить производительность этой классификации по сравнению с прототипом.Thus, the proposed method for the classification of powder materials allows and in the case of finding the classifier in adverse environmental conditions to obtain a better classification of fine powder material and to increase the performance of this classification compared to the prototype.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110381/03A RU2327534C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Method of dry classification of powder material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006110381/03A RU2327534C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Method of dry classification of powder material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006110381A RU2006110381A (en) | 2007-10-10 |
| RU2327534C2 true RU2327534C2 (en) | 2008-06-27 |
Family
ID=38952563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006110381/03A RU2327534C2 (en) | 2006-04-03 | 2006-04-03 | Method of dry classification of powder material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2327534C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2459675C2 (en) * | 2006-11-10 | 2012-08-27 | Калкарб Аг | Method of producing fine-powder mineral products |
| CN102935428A (en) * | 2012-11-08 | 2013-02-20 | 品孚罗特过滤设备（北京）有限公司 | Device for separating solid particles and application thereof |
-
2006
- 2006-04-03 RU RU2006110381/03A patent/RU2327534C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БАРСКИЙ М.Д., "Фракционирование порошков", Москва, "Недра", 1980, с.16-25, 88-90. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2459675C2 (en) * | 2006-11-10 | 2012-08-27 | Калкарб Аг | Method of producing fine-powder mineral products |
| CN102935428A (en) * | 2012-11-08 | 2013-02-20 | 品孚罗特过滤设备（北京）有限公司 | Device for separating solid particles and application thereof |
| CN102935428B (en) * | 2012-11-08 | 2016-01-20 | 品孚罗特过滤设备（北京）有限公司 | A kind of separator of separate solid particles and application thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2006110381A (en) | 2007-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202021156U (en) | Device for repeated winnowing of grain impurities | |
| CN203737590U (en) | Novel gravity air classifier | |
| RU2327534C2 (en) | Method of dry classification of powder material | |
| RU2321463C1 (en) | Method and device for ionization separation of disperse materials | |
| JP2016539791A (en) | Metallurgical waste fine particle purification advanced sizing device and metallurgical waste fine particle purification advanced sizing method | |
| JP6341630B2 (en) | Sorting device | |
| CN101422778A (en) | Ultrafine dust accurate sizing method and device using ultrasonic radiation force | |
| JP2013198847A (en) | Inertia separator apparatus | |
| CN107185837A (en) | A kind of particle grading device and its method | |
| CN107971221A (en) | Fluidization solid matter piece-rate system | |
| CN110072625A (en) | A kind of planar magnetic separator | |
| CN103785614A (en) | Multistage powder separating machine for multilayer stacking material distribution gas inlet fluidization | |
| CN203980839U (en) | A kind of flash dryer | |
| CN107234749A (en) | One kind is used for waste plastic bottle apparatus for crushing and treating | |
| CN206716483U (en) | A kind of particle grading device | |
| WO2019035729A1 (en) | Pneumatic method of separating mineral and technogenic raw materials according to particle shape | |
| CN2645076Y (en) | Laser particles size distribution tester | |
| CN201361619Y (en) | Device utilizing ultrasonic radiation force to precisely grade ultrafine particles | |
| RU2162752C1 (en) | Method of dry classification of powder material particles | |
| CN205761687U (en) | Sorting mineral device | |
| RU2185255C2 (en) | Method of dry classification of powder material | |
| CN211964624U (en) | Comprehensive flue gas treatment equipment | |
| RU153516U1 (en) | DUST CATCHER CLASSIFIER | |
| CN204319977U (en) | Gasification molybdenum oxide nanoparticles gathering-device | |
| KR20040088343A (en) | A powder classification system using two step cyclone chamber |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100404 |