RU94172U1

RU94172U1 - CENTRIFUGAL CONCENTRATOR

Info

Publication number: RU94172U1
Application number: RU2010102432/22U
Authority: RU
Original assignee: Лепехин Владимир Михайлович
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2010-05-20

Abstract

Центробежный концентратор, содержащий устройство подачи исходного сырья, устройство удаления хвостов и разгрузки концентрата, а также чашу, установленную на валу, связанном с валом привода вращения карданным шарниром, отличающийся тем, что ось вала чаши и ось вала привода вращения установлены под определенным углом друг к другу, а шарнир является карданным шарниром неравных угловых скоростей, при этом привод снабжен стабилизатором скорости, например, в виде маховика. A centrifugal concentrator containing a feed supply device, a tailings removal and concentrate unloading device, as well as a bowl mounted on a shaft connected to a rotation drive shaft by a cardan joint, characterized in that the axis of the bowl shaft and the axis of the rotation drive shaft are set at a certain angle to each other to a friend, and the hinge is a universal joint of unequal angular velocities, while the drive is equipped with a speed stabilizer, for example, in the form of a flywheel.

Description

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может быть использовано для разделения твердых частиц по плотности, например, для переработки золотосодержащих руд и песков тонких классов.The invention relates to the field of mineral processing and can be used to separate solid particles by density, for example, for processing gold-bearing ores and sands of thin classes.

Известны центробежные концентраторы, в которых на частицы материала действуют центробежные силы, во много раз превышающие силу собственного веса. Такие концентраторы содержат вращающуюся чашу, в которую подается исходный материал в виде пульпы. Твердые частицы сырья, при движении вдоль стенки чаши, под действием центробежных сил расслаиваются в зависимости от их плотности.Centrifugal concentrators are known in which centrifugal forces many times greater than the force of their own weight act on particles of a material. Such concentrators contain a rotating bowl, into which the raw material in the form of pulp is fed. Solid particles of raw materials, when moving along the wall of the bowl, under the action of centrifugal forces exfoliate depending on their density.

Общей задачей обеспечения работоспособности таких центробежных аппаратов является устранение недопустимого уплотнения минеральной постели во вращающейся чаше концентратора.The general task of ensuring the operability of such centrifugal apparatuses is to eliminate the unacceptable compaction of the mineral bed in the rotating bowl of the concentrator.

Например, известен центробежно-вибрационный концентратор Брагина (1). Концентратор включает чашу, установленную на валу в эксцентрике, соединенном шкивом с приводом, вал нижней частью соединен с приводом вторым шкивом и прикреплен к шкиву торообразной эластичной оболочкой. Привод через торообразную оболочку и эксцентрик сообщает чаше вращение и радиальные биения. Указанные биения предназначены для устранения уплотнения частиц сырья в пристенном слое вращающейся чаши.For example, the Bragin centrifugal-vibration concentrator is known (1). The hub includes a bowl mounted on the shaft in an eccentric connected by a pulley to the drive, the shaft is connected to the drive by a second pulley and attached to the pulley by a toroidal elastic sheath. The drive through the toroidal shell and the eccentric tells the bowl rotation and radial runout. These beats are designed to eliminate the compaction of particles of raw materials in the wall layer of a rotating bowl.

Недостатком такого аппарата является сложность конструкции и недостаточная ее надежность, особенно при высоких частотах вращения.The disadvantage of this apparatus is the design complexity and its lack of reliability, especially at high speeds.

Известен также концентратор Knelson (2). Концентратор содержит вращающуюся чашу в виде усеченного конуса с двойными стенками. Питание концентратора осуществляется через центральный патрубок. Внутренняя поверхность конуса содержит кольцевые канавки, на дне которых имеются перфорации для подачи воды из межстенного пространства конуса для разрыхления пристенного слоя. В таком концентраторе на частицы действуют, с одной стороны, центробежные силы, а с другой стороны, - восходящие потоки воды. Разгрузка концентрата осуществляется по мере накопления его в чаше.Knelson hub is also known (2). The concentrator contains a rotating bowl in the form of a truncated cone with double walls. The hub is powered through the central pipe. The inner surface of the cone contains annular grooves at the bottom of which there are perforations for supplying water from the inter-space of the cone to loosen the wall layer. In such a concentrator, particles are affected, on the one hand, by centrifugal forces, and, on the other hand, by ascending flows of water. Concentrate is unloaded as it accumulates in the bowl.

Недостатком такого устройства являются сложность конструкции, а также высокие требования к поддержанию режимов работы, чистоте разрыхляющей воды и ее расходу.The disadvantage of this device is the design complexity, as well as high requirements for maintaining operating modes, the purity of loosening water and its consumption.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является центробежно-вибрационный концентратор (3), включающий чашу, к внутренней стороне днища которой подсоединен вал, сообщенный с валом привода карданным шарниром. На внешней стороне днища чаша содержит цилиндрический ферромагнитный выступ, внутри которого установлен штырь с магнитом. В рабочем режиме чаша, вращаясь на валу, притягивается своим выступом к штырю и обкатывает его, при этом частицы сырья, находящиеся в чаше испытывают изменяющиеся радиальные и тангенциальные ускорения, обеспечивающие разрыхление пристенного слоя.Closest to the proposed invention is a centrifugal vibration concentrator (3), including a bowl, to the inner side of the bottom of which a shaft is connected, connected to the drive shaft by a cardan joint. On the outer side of the bottom of the bowl contains a cylindrical ferromagnetic protrusion, inside of which there is a pin with a magnet. In the operating mode, the bowl, rotating on the shaft, is attracted by its protrusion to the pin and runs around it, while the particles of raw materials in the bowl undergo varying radial and tangential accelerations, providing loosening of the wall layer.

Недостатком такого аппарата является сложность конструкции и недостаточная ее надежность, особенно при высоких частотах вращения и больших вибрациях.The disadvantage of this apparatus is the design complexity and its lack of reliability, especially at high speeds and large vibrations.

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение качества получаемого концентрата и надежности работы аппарата.The technical result of the proposed device is to improve the quality of the resulting concentrate and the reliability of the apparatus.

Сущность изобретения заключается в том, что в центробежном концентраторе, содержащем устройство подачи исходного сырья, устройство удаления хвостов и разгрузки концентрата, а также чашу на валу, связанном с валом привода вращения карданным шарниром, ось вала чаши и ось вала привода вращения, установлены под определенным углом друг к другу, а шарнир является карданным шарниром неравных угловых скоростей, при этом привод снабжен стабилизатором скорости, например в виде маховика.The essence of the invention lies in the fact that in a centrifugal concentrator containing a source of raw materials, a tailings removal device and concentrate unloading device, as well as a bowl on a shaft connected to a rotation drive shaft by a cardan joint, the axis of the bowl shaft and the axis of the rotation drive shaft are installed under a certain angle to each other, and the hinge is a universal joint of unequal angular velocities, while the drive is equipped with a speed stabilizer, for example in the form of a flywheel.

Благодаря тому, что карданный шарнир является шарниром неравных угловых скоростей, в котором передаточное отношение обусловлено периодическим изменением угловой скорости ведомой вилки от максимума до минимума дважды за один оборот шарнира по отношению к постоянной угловой скорости ведущей вилки, это приводит к возникновению параметрических крутильных колебаний и тангенциальным сдвигам частиц сырья в чаше концентратора.Due to the fact that the universal joint is a joint of unequal angular velocities, in which the gear ratio is caused by a periodic change in the angular velocity of the driven fork from maximum to minimum twice in one revolution of the joint with respect to the constant angular velocity of the driving fork, this leads to the appearance of parametric torsional vibrations and tangential shifts of raw material particles in the concentrator bowl.

Такие колебания угловой скорости чаши препятствуют уплотнению пристенного слоя перерабатываемого сырья.Such fluctuations in the angular velocity of the bowl prevent the compaction of the near-wall layer of the processed raw materials.

На фиг.1 представлен общий вид концентратора.Figure 1 presents a General view of the hub.

Концентратор содержит чашу 1 с буртиком в верхней части, установленную на валу 2. Вал чаши сообщен с валом привода 3 посредством карданного шарнира 4.The hub contains a bowl 1 with a shoulder in the upper part mounted on the shaft 2. The shaft of the bowl is in communication with the shaft of the drive 3 by means of a universal joint 4.

Ось вала привода установлены под углом Y к оси вала чаши. На валу привода установлен маховик 5. Для подачи исходного материала концентратор содержит питающую воронку 6, а для слива хвостов - сборник 7.The axis of the drive shaft is installed at an angle Y to the axis of the shaft of the bowl. A flywheel is mounted on the drive shaft 5. To supply the source material, the hub contains a supply funnel 6, and for draining the tails - a collection 7.

Концентратор работает следующим образом. Вал привода 3 вращается вместе с маховиком 5 с постоянной скоростью. При этом скорость вращения вала 2 вместе с чашей 1 периодически изменяется дважды за один оборот от максимума до минимума. В рабочем режиме исходный материал в виде пульпы подается через воронку 6 на дно чаши. Под действием центробежных сил поток сырья прижимается к внутренней поверхности чаши. Образованный пристенный слой сырья под действием крутильных колебаний чаши разрыхляется. Частицы тяжелой фракции, содержащиеся в обогащаемом материале, проникают в поры разрыхленного слоя и под действием центробежных сил концентрируются в чаше, в пристенном слое. Частицы легкой фракции вместе с потоком воды сливаются через буртик в верхней зоне чаши, через сборник 7 уходят в слив. По мере накопления в чаше частиц тяжелой фракции концентратор останавливается и тяжелая фракция удаляется.The hub works as follows. The drive shaft 3 rotates with the flywheel 5 at a constant speed. In this case, the rotation speed of the shaft 2 together with the bowl 1 periodically changes twice in one revolution from maximum to minimum. In operating mode, the source material in the form of pulp is fed through a funnel 6 to the bottom of the bowl. Under the action of centrifugal forces, the flow of raw materials is pressed against the inner surface of the bowl. The formed near-wall layer of raw materials under the action of torsional vibrations of the bowl loosens. Particles of the heavy fraction contained in the enriched material penetrate into the pores of the loosened layer and, under the action of centrifugal forces, are concentrated in the bowl, in the wall layer. Particles of a light fraction together with a stream of water merge through a flange in the upper zone of the bowl, go through a collector 7 to a drain. As the particles of the heavy fraction accumulate in the bowl, the concentrator stops and the heavy fraction is removed.

Угол Y определяется расчетным или экспериментальным путем в зависимости от характеристик перерабатываемого сырья: с увеличением угла - увеличивается степень и глубина разрыхления пристенного слоя.The angle Y is determined by calculation or experimentally, depending on the characteristics of the processed raw materials: with an increase in the angle, the degree and depth of loosening of the wall layer increases.

Примером конкретного выполнения может служить концентратор производительностью 200 кг/час со средним диаметром чаши 100 мм. Эксперименты по обогащению тяжелых золотосодержащих песков крупностью менее 0,070 мм дали извлечение золота около 92% с коэффициентом сокращения 700…900. Скорость вращения вала привода при этом составляла 950 об/мин, угол Y менялся от 25 до 40 градусов.An example of a specific implementation can serve as a concentrator with a capacity of 200 kg / h with an average bowl diameter of 100 mm. Experiments on the enrichment of heavy gold-bearing sands with a particle size of less than 0.070 mm yielded gold recovery of about 92% with a reduction factor of 700 ... 900. The rotation speed of the drive shaft was 950 rpm, the angle Y varied from 25 to 40 degrees.

Для специалистов в этой области техники очевидно, что в конструкцию выше описанного устройства могут быть внесены изменения и дополнения, не выходящие за рамки сути изобретения, объем которых определен в формуле изобретения.For specialists in this field of technology it is obvious that in the design of the above described device can be made changes and additions that do not go beyond the scope of the invention, the scope of which is defined in the claims.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство, №1651955, кл. В03В 5/32 опубл. 1991 г.1. Copyright certificate, No. 1651955, cl. B03B 5/32 publ. 1991 year

2. US №4846781 А, кл. В04В 11/00, 11.07.89.2. US No. 4846781 A, cl. B04B 11/00, 07/11/89.

3. Патент РФ, №2133645, кл. В03В 5/32, 1999 г.3. RF patent, No. 2133645, class. B03B 5/32, 1999

Claims

A centrifugal concentrator containing a feed supply device, a tail removal and concentrate discharge device, and a bowl mounted on a shaft connected to a rotation drive shaft by a cardan joint, characterized in that the axis of the bowl shaft and the axis of the rotation drive shaft are set at a certain angle to each other to a friend, and the hinge is a universal joint of unequal angular velocities, while the drive is equipped with a speed stabilizer, for example, in the form of a flywheel.