SU1722617A1

SU1722617A1 - Method for separation of friable materials

Info

Publication number: SU1722617A1
Application number: SU904820393A
Authority: SU
Inventors: Михаил Демьянович Барский; Анатолий Васильевич Говоров; Юрий Павлович Канусик; Владимир Борисович Пономарев
Original assignee: Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1990-03-21
Filing date: 1990-03-21
Publication date: 1992-03-30

Abstract

Изобретение относитс к области разделени сыпучих материалов. Цель изобретени - повышение качества и производительности разделени . Способ разделени включает подачу исходного материала в среднюю часть вертикального сепарацион- ного канала (К), состо щего из коленообраз- ных секций, продувку его снизу восход щим воздушным потоком и вывод разделенных фракций. В каждую коленообразную секцию верхней части К подают газопылевые потоки, ориентированные навстречу восход щему воздушному потоку. 2 ил.This invention relates to the field of bulk material separation. The purpose of the invention is to improve the quality and performance of the separation. The separation method involves feeding the source material into the middle part of the vertical separation channel (K), which consists of knee-shaped sections, blowing it from the bottom with an upward air flow and discharging the separated fractions. Gas-dust flows are directed into each knee-shaped section of the upper part K, which are oriented towards the upward air flow. 2 Il.

Description

сл Сsl C

Изобретение относитс к классификации зернистых материалов в восход щем потоке воздуха и предназначено дл разделени исходного материала на два продукта по граничному зерну 0,05-5,0 мм.The invention relates to the classification of particulate materials in an upward air flow and is intended to divide the starting material into two products at a grain boundary of 0.05-5.0 mm.

Способ разделени можно применить в горнодобывающей, строительной, металлургической И других отрасл х промышленности .The separation method can be applied in the mining, construction, metallurgical, and other industries.

Известен способ разделени в восход щем потоке воздуха, проход щего по вертикальной шахте, исходный материал в котором подаетс в среднюю часть шахты, а крупный и мелкий продукты разгружаютс соответственно через нижний конец шахты и из пылеулавливающего устройства, соединенного с верхним концом шахты.A known method of separation is in an upward air flow passing through a vertical shaft, the raw material in which is supplied to the middle part of the shaft, and the large and small products are discharged respectively through the lower end of the shaft and from the dust collector connected to the upper end of the shaft.

Недостаток этого способа заключаетс в низком качестве разделени , объ сн емом наличием мертвых пристенных зон в аппаратах, в которых скорость воздушного потока равна нулю. В этой зоне происходитThe disadvantage of this method lies in the low quality of the separation, which is explained by the presence of dead near-wall zones in apparatuses in which the air flow rate is zero. In this zone occurs

осаждение как крупных, так и мелких частиц , снижающих остроту разделени .the deposition of both large and small particles, reducing the sharpness of the separation.

Известно также устройство по этому способу, снабженное отсекателем неравномерной части потока в виде кожуха с перфо- рированными стенками. Недостаток устройства в том, что у каждой струны кожуха скорость потока равна нулю и неоднородность профил эпюры потока не устранена. Кроме того, частицы, прошедшие через струны к стенкам аппарата, осаждаютс без разделени в крупный продукт, снижа его качество.It is also known a device according to this method, provided with a shut-off device of an uneven part of the flow in the form of a casing with perforated walls. The drawback of the device is that for each string of the casing, the flow rate is zero and the heterogeneity of the flow diagram is not eliminated. In addition, particles that have passed through the strings to the walls of the apparatus are deposited without separation into a large product, reducing its quality.

В пневматическом сепараторе выравнивание профил эпюры скорости несущей среды предлагаетс за счет дополнительного воздушного потока, направленного через отверсти на боковых стенках воздушной камеры.In the pneumatic separator, the leveling profile of the velocity profile of the carrier medium is proposed due to the additional air flow directed through the holes on the side walls of the air chamber.

В этом сепараторе скорость потока у стенок не равна нулю, но как известно, эпюра несущего континимума в секци х вышеIn this separator, the flow velocity at the walls is not equal to zero, but as is known, the plot of the bearing continuum in sections is higher

VI ЮVI Yu

ГОGO

оabout

-™4- ™ 4

sgsg

места загрузки имеет почти треугольный вид и максимальна скорость в 3-4 раза превышает среднюю. Дополнительный расход потока от стенок камеры еще более выт гивает эпюру. Кроме того, возрастает абсолютна величина средней скорости потока за счет дополнительного расхода от стенок, что приводит к разубоживанию границы разделени и способствует выносу от- носительно крупных частиц в мелкий продукт.the loading area has an almost triangular appearance and the maximum speed is 3-4 times higher than the average. The additional flow rate from the chamber walls further stretches the plot. In addition, the absolute value of the average flow rate increases due to the additional flow from the walls, which leads to a dilution of the separation boundary and contributes to the removal of relatively large particles into a small product.

Наиболее эффективно работают каскадные классификаторы, способ разделени которых заключаетс в подаче исходного материала на один из пересып- ных элементов, установленных в шахте классификатора, воздействии на него восход щего воздушного потока и разгрузке продуктов классификации. В этих аппаратах даже при неравномерности профил скорости несущей среды достигаетс высокое качество разделени за счет большого количества ступеней перечистки, однако острота разделени в них занижена за счет некачественной работы верхних секций с набольшей неоднородностью несущей среды.The cascade classifiers work most effectively, the method of dividing them is to supply the source material to one of the pouring elements installed in the classifier mine, the effect of upward air flow on it and unload the classification products. In these devices, even if the velocity profile of the carrier medium is uneven, a high separation quality is achieved due to the large number of cleaning stages, however, the sharpness of the separation in them is underestimated due to poor quality of the upper sections with the smallest heterogeneity of the carrier medium.

Наиболее близким к изобретению вл - G/СЯ способ и устройство, его реализующее состо щее из зигзагообразного корпуса, в среднюю часть которого подаетс исходный материал. Крупные фракции в этом аппарате под действием преобладающей силы т жести скатываютс по наклонной стенке вниз и опускаютс на нижерасположенную стенку. При этом они пересекают воздушный поток и освобождаютс от мелких частиц . Этот процесс многократно повтор етс и в нижней части классификатора собираетс очищенный крупный продукт. Мелкий материал выноситс потоком из верхней части классификатора и улавливаетс в пылеочи- стном устройстве.Closest to the invention of the invention is a G / SL method and device realizing it consisting of a zigzag case, into the middle part of which the starting material is fed. The coarse fractions in this apparatus, under the influence of the prevailing force of gravity, roll down the inclined wall downwards and down onto the lower wall. In doing so, they cross the air flow and are free from small particles. This process is repeated many times and a purified, large product is collected at the bottom of the classifier. The fine material is carried by the flow from the top of the classifier and is trapped in the dust cleaning device.

Недостаток прототипа заключаетс в невысокой остроте разделени , обусловленной низким качеством разделени каждой отдельной секции. Основное вли ние при этом оказывает неравномерность силового воздействи на частицы воздушным потоком. Доказано, что в секци х ниже загрузочной эпюра силового воздействи выпр млена за счет опускающихс крупных частиц, в верхних секци х эпюра этого воздействи имеет треугольный характер. Граница разделени в верхних секци х все бблее размываетс , в мелкий продукт забрасываютс крупные зерна.The disadvantage of the prototype lies in the low sharpness of the separation due to the poor quality of the separation of each individual section. The main influence here is the unevenness of the force effect on the particles by the air flow. It has been proven that in the sections below the loading diagram of the force action it is straightened due to descending large particles, in the upper sections the diagram of this effect has a triangular character. The boundary of separation in the upper sections is increasingly blurred, and large grains are thrown into the small product.

.Целью изобретени вл етс улучшение качества разделени и увеличение про- изводительности аппарата за счетThe object of the invention is to improve the quality of separation and increase the productivity of the apparatus by

выравнивани эпюры несущей среды в верхних секци х классификатора.alignment of the carrier diagram in the upper sections of the classifier.

Поставленна цель достигаетс подачей в каждую коленообразную секцию верхней части сепарационного канала дополнительных газозапыленных потоков, ориентированных навстречу восход щему воздушному потоку.The goal is achieved by supplying to each knee-shaped section of the upper part of the separation channel additional gas-spraying streams oriented towards the upward air flow.

Общеизвестно, что неравномерныйIt is well known that uneven

0 профиль силового воздействи двухфазного потока приводит к снижению эффективности процесса разделени . Это объ сн етс тем. что на частицы фиксированного узкого класса крупности в неоднородном двухфаз5 ном потоке действуют со стороны последнего усили , различные в разных точках поперечного сечени аппарата. Это приводит к неидентичному поведению частиц фиксированной монофракции. ПосколькуThe power profile of a two-phase flow leads to a decrease in the efficiency of the separation process. This is so. that the particles of a fixed narrow size class in a non-uniform two-phase flow are exerted by the latter, different at different points in the cross section of the apparatus. This leads to a non-identical behavior of fixed monofraction particles. Insofar as

0 максимальна неоднородность силового воздействи потока имеет место в верхних секци х разделительной колонки,целесооб- разно организовать дополнительный встречный поток в верхних секци х аппара5 тэ.0 the maximum inhomogeneity of the force effect of the flow occurs in the upper sections of the separation column, it is advisable to organize an additional counter flow in the upper sections of the apparatus 5 te.

В состо щей из секций сепарационной камере установлены сопла дл подачи дополнительного газопылевого потока. Сопла ориентированы навстречу основному двух0 фазному потоку и установлены в верхних секци х классификатора, выше секции загрузки исходного материала. Отверсти сопел расположены в зоне максимальнойNozzles are installed in the separation chamber consisting of sections for supplying an additional gas-dust stream. The nozzles are oriented towards the main two-phase flow and are installed in the upper sections of the classifier, above the loading section of the source material. The nozzles are located in the zone of maximum

5 неоднородности профил эпюры потока. В качестве дисперсионной среды используютс пылевые фракции первой и последующих ступеней сухой пылеочистки, Расход дополнительной дисперсионной среды не превы0 шает 10-15% от основного воздушного потока.5 Heterogeneity profile flow diagram. Dust fractions of the first and subsequent stages of dry dust cleaning are used as a dispersion medium. The consumption of an additional dispersion medium does not exceed 10-15% of the main air flow.

В предлагаемом способе через сопла подаетс не просто воздушный поток, а поток , содержащий твердую фазу. Это значи5 тельно увеличивает его силовое воздействие. Кроме того, дополнительный поток подаетс только в верхних секци х классификатора в зону максимальной неоднородности потока.In the proposed method, not just an air stream is fed through the nozzles, but a stream containing a solid phase. This significantly increases its power impact. In addition, the additional stream is supplied only in the upper sections of the classifier to the zone of maximum flow heterogeneity.

0В нижних секци х силовое воздействие0V lower sections of force

выравниваетс самосто тельно за счет опускающихс крупных фракций частиц. В данном классификаторе используетс принцип каскадности, присущий прототипу.equalizes itself due to the descending large fractions of particles. This classifier uses the cascade principle of the prototype.

5На фиг. 1 изображена-схема классификатора , реализующа данный способ; на фиг. 2 -схема движени двухфазного потока в аппарате.5 FIG. 1 is a diagram of a classifier implementing this method; in fig. 2 is a two-phase flow diagram in the apparatus.

Классификатор состоит из питател 1 исходного материала, установленного над течкой 2, прикрепленной к шахте 3. ПодThe classifier consists of a feeder 1 of the source material, installed above the chute 2, attached to the shaft 3. Under

нижним отверстием шахты 3 установлено разгрузочное устройство 4 крупного продукта . Верхний конец сепарационной шахты 3 соедин етс воздуховодом 5 с пылеулавливающими циклонами 6, имею- щими бункеры 7 и 8. Дл создани основного воздушного потока используетс вентил тор 9, компрессор 10 соединен с напорными воздуховодами 11, которые заканчиваютс соплами 12, установленными в верхней части сепарационной шахты 3 (выше питающей секции) навстречу несущей среды в зоне ее максимальной неоднород- ности. Количество дисперсионной среды в дополнительном газопылевом потоке регу- лируетс питател ми 13, расход дополнительного газопылевого потока устанавливаетс шиберами 14.The bottom hole of the shaft 3 is installed unloading device 4 large product. The upper end of the separation shaft 3 is connected by air duct 5 to dust-collecting cyclones 6 that have bunkers 7 and 8. To create the main air flow, a fan 9 is used, the compressor 10 is connected to discharge air ducts 11, which end with nozzles 12 installed in the upper part of the separation mine 3 (above the supply section) towards the carrier medium in the zone of its maximum inhomogeneity. The amount of dispersion medium in the additional gas and dust flow is regulated by the feeders 13, the flow rate of the additional gas and dust flow is determined by the gates 14.

Установка работает следующим образом .The installation works as follows.

Исходный материал питателем 1 подаетс по течке 2 в сепарационную камеру 3. Создаваемый вентил тором 9 воздушный поток подхватывает мелкие частицы вверх, а крупные фракции ссыпаютс с наклонной стенки, камеры 3 вниз. Так как камера 3 выполнена зигзагообразной, происходит неоднократное пересыпание твердых частиц со стенки на стенку и отделение от них мелких фракций поднимающимс воздуш- ным потоком. Мелкие фракции вынос тс из классификатора по воздуховодам 5 в циклоны 6 и осаждаютс в бункерах 7 и 8. Круп- ные зерна разгружаютс из-под классификатора устройством 4. Благодар наличию твердой фазы в воздушном потоке в нижних секци х аппарата эпюра силового воздействи выпр мл етс и происходит качественное разделение полидисперсных частиц. Наоборот в верхних секци х эта эпюра выт гиваетс , но за счет вдуваемого через сопла 12 по. напорным воздуховодам 11 дополнительного газопылевого потока, максимум эпюры задавливаетс . Регулировкой при помощи питателей 13 количест- The source material is fed by the feeder 1 along the chute 2 into the separation chamber 3. The air flow generated by the fan 9 picks up small particles upwards, and the coarse fractions are poured from the inclined wall, chamber 3 downwards. Since chamber 3 is made zigzag-shaped, repeated solid particles are transferred from wall to wall and fine fractions are separated from them by a rising air flow. Fine fractions are removed from the classifier for ducts 5 into cyclones 6 and are deposited in bins 7 and 8. Large grains are unloaded from under the classifier by device 4. Due to the presence of a solid phase in the air flow in the lower section of the force effect rectifier and there is a qualitative separation of polydisperse particles. Conversely, in the upper sections, this diagram is stretched, but at the expense of 12 blown through the nozzles. The discharge duct 11 of the additional gas and dust flow, the maximum of the epure is crushed. By adjusting with the help of feeders, 13

ва подаваемой флегмы и вентилем 14 дисперсионной среды эпюра несущей способности потока выравниваетс и качество классификации материала в этих секци х повышаетс .The flow of reflux and the valve 14 of the dispersion medium show the flow capacity diagram and the material classification quality in these sections is improved.

Таким образом, подача запыленного дополнительного потока в верхние секции классификатора позвол ет повысить качество разделени сыпучих материалов за счет снижени величины случайного заброса крупных частиц с дром потока в мелкий продукт; более эффективно использовать рабочее пространство сепарационной камеры за счет равномерного воздействи воздушного потока на частицы классифицируемого материала по всему поперечному сечению сепарационной камеры; подн ть производительность работы классификатора за счет проведени процесса разделени на повышенных концентраци х без снижени остроты разделени .Thus, supplying the dusty additional stream to the upper sections of the classifier improves the quality of separation of bulk materials by reducing the size of the random casting of large particles with the core into the fine product; more efficient use of the working space of the separation chamber due to the uniform effect of the air flow on the particles of the material being classified over the entire cross section of the separation chamber; to increase the performance of the classifier by carrying out the separation process at elevated concentrations without reducing the severity of the separation.

Проведены .сравнительные испытани предлагаемой конструкции с прототипом при расходных концентраци х 2 и 3 кг/м при разделении формовочного песка. Испытани показали увеличение эффективности на 4-7% при концентрации 2 кг/м и на 5- 10% при концентрации 3 кг/м3 в зависимости от границы разделени у предлагаемого пневматического классификатора, реализующего предлагаемый способ разделени .Comparative tests of the proposed design with the prototype have been carried out at consumable concentrations of 2 and 3 kg / m in the separation of molding sand. Tests have shown an increase in efficiency of 4-7% at a concentration of 2 kg / m and 5-10% at a concentration of 3 kg / m3, depending on the separation boundary of the proposed pneumatic classifier implementing the proposed separation method.

Claims

Invention Formula

The method of separation, which includes feeding the source material into the middle part of the vertical separation channel, consisting of knee-shaped sections, blowing it from the bottom with an ascending air flow and outputting the separated fractions from the fact that, in order to improve the quality and efficiency of the separation , in each knee-shaped section of the upper part of the separation channel gas and dust flows are directed, which are directed towards the upward air flow.