Машины для гидравлической классификации

ГЛАВА 12

МАШИНЫ ДЛЯ ПРОМЫВКИ И ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ

Машины для гидравлической классификации

При работе мельниц мокрого помола в замкнутом цикле измель­ченный материал разделяют по крупности в классификаторах, для того чтобы недостаточно измельченный материал возвратить в мельницу и домолоть. Широко применяют гидравлические класси­фикаторы также на гравиесортировочных заводах для промывки и классификации песка на крупный, мелкий и очень мелкий и для осветления отработанной воды. Принцип действия классификаторов основан на различной скорости осаждения частиц, отличающихся размером или удельным весом в водной среде. Эта скорость зави­сит от соотношения силы тяжести и силы сопротивления среды. При их равновесии скорость осаждения становится постоянной. При этом необходимо учитывать, что масса частицы в жидкости меньше действительной на величину массы жидкости в объеме частицы.

Силы тяжести, действующие на частицы, могут дополняться силами инерции. Силы сопротивления складываются из сил трения, вызываемых вязкостью жидкости, и сил давления, зависящих от сил инерции жидкости. Силы трения преобладают при осаждении мелких частиц размером менее 0,1 мм, силы давления — при осаж­дении крупных частиц (до 2 мм). На скорость осаждения кроме размера частиц и удельного веса влияют и другие факторы— концентрация частиц в жидкости, смачиваемость материала частиц, температура воды и наличие в ней растворимых солей.

Камерный классификатор (рис. 12.1, а) применяют для обога­щения песка, используемого в качестве мелкого заполнителя при производстве бетонных и железобетонных изделий. Классификатор представляет собой удлиненный расширяющийся желоб 4, разделенный вертикальными перегородками на увеличивающиеся по объему шесть камер. В каждой камере имеется сливное отверстие, прикрытое коническим клапаном, управляемым электромагнитным устройством 6. Особенностью устройства является его автоматиче­ская работа, обеспечивающая разгрузку порций пульпы постоян­ной плотности. Верхний и нижний пределы плотности определяют по положению двух датчиков, размещенных в гидростатической трубке 5 и управляемых электромагнитным клапаном. Пульпа подается по лотку 3, установленному на опорных стойках /. В ка­меры снизу подается вода по трубопроводам 2. Восходящий поток в каждой камере не препятствует осаждению частиц, скорость осаждения которых больше скорости потока, а более легкие части­цы уносятся в следующие камеры. Слив поступает в желоб 7 и удаляется через отверстие 8, а фракционированный песок по ру­кавам 9 направляется в шихтующее устройство.

Для промывки и сортировки песка применяют также конусные классификаторы с периодической и непрерывной разгрузкой, рееч­ные и спиральные классификаторы непрерывного действия.

Спиральный классификатор (рис. 12.1, б) широко применяют для промывки и классификации песка, других нерудных материа­лов, а также различных руд в черной и цветной металлургии. Клас­сификатор имеет корыто /, наклоненное под углом 12... 18°, с уста­новленным в нем валом, вращающимся от привода 4. К валу на спицах прикреплена ленточная двухзаходная спираль 5, которая при медленном вращении (4... 6 мин""¹) перемещает осевшие ча­стицы вверх по днищу к разгрузочному лотку 2, тогда как мелкие частицы отводятся вместе с водой через кромку торцовой стенки нижней части корыта. Спираль вместе с валом, поворачиваясь вокруг оси 3, может устанавливаться с помощью подъемного меха­низма 6 в различных положениях, чем регулируется тонкость слива и предотвращается заиливание спиралей при длительных оста­новках.

Классификаторы со спиралями диаметром от 300 до 1000 мм имеют суточную производительность от 6 до 190 т по сливу и от 25 до 465 т по пескам. Производительность двухвальных спиральных классификаторов достигает за сутки по сливу 1100 т и по пескам 18 500 т.

Прямоточные гидравлические классификаторы по принципу действия аналогичны вертикальным камерным сепараторам. Они предназначены для разделения на две фракции песка и песчано-гравийной смеси по граничному зерну в пределах от 0,5 до 3 мм. Их используют в случае приготовления высокомарочных бетонов и растворов. Классификатор (рис. 12.2, а) состоит из вертикальной цилиндрической камеры 3, трубопровода 6, подводящего исходную водогрунтовую смесь, камеры 4, осаждения крупных частиц с от­водящим патрубком 1 и кольцевой камерой 5, подводящей воду для гидротранспорта крупной фракции, а также трубопровода 2, отводящего мелкую фракцию.

Пять типоразмеров прямоточных гидравлических классифика­торов (диаметр камеры от 910 до 2900 мм) обеспечивают произво­дительность по водогрунтовой смеси от 100 до 1600 м³/ч, а по ис­ходному продукту —от 20 до 300 м³/ч при эффективности классификации от 85 до 95%.

Гидравлические циклоны литой и сварной конструкции предна­значены для классификации по крупности мелко- и тонкоизмельченных материалов при попутном сгущении песковой фракции.

Гидроциклон литой конструкции (рис. 12.2, б) состоит из не­скольких литых конических секций 2, которые в сборе образуют осадительный конус с выпускным патрубком / для крупной фрак­ции. Сборка секций — фланцевая болтовая на прокладках. Конус присоединен к цилиндрическому корпусу, имеющему подводящий патрубок 4, расположенный по касательной, и центральную тру­бу 3, примыкающую к отводящему патрубку 5. В подводящем, патрубке имеется направляющая втулка с сужающимся каналом, что обеспечивает значительное увеличение скорости потока в циклоне и более интенсивное выделение частиц материала под действием центробежных сил.

Рис. 12.2. Классификаторы непрерывного действия: а —камерный прямоточный, б — литой гидроциклон

Водогрунтовую смесь, подлежащую классификации, подают в гидроциклон по подводящему патрубку по касательной к цилинд­рической поверхности корпуса, благодаря чему она приобретает вращательное движение. Опускаясь по конической поверхности, поток вращается все быстрее (вследствие уменьшения радиуса), что способствует классификации, так как центробежные силы воз­растают, частицы отбрасываются к стенкам, теряя при этом ско­рость, и опускаются к разгрузочному патрубку. Мелкие частицы поднимаются по оси циклона вместе с потоком и через централь­ную трубу и патрубок 5 отводятся в осадительные устройства.

Для предотвращения быстрого износа тонкостенного сварного корпуса у гидроциклонов сварной конструкции применяют футе­ровку внутренней поверхности каменным литьем или резиной. Гидроциклоны отличаются диаметром корпуса (75... 500 мм), се­чением питающего отверстия и другими размерами. Угол конус­ности для всех одинаков и составляет 20°.

Дата добавления: 2015-09-03