ОБДАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и более точно к устройству для классификации, где необходима более высокая эффективность разделительного процеса при работе с суспензий с высоким содержанием твёрдого вещества.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен гидроциклон [1] с улучшенном удалением мелкого материала из песка, включающий в себя: зону тангенциального нагнетания подводимой пульпы; зону разслоения, следующую за зону нагнетания, с насадкой для разгрузки песков и патрубком, находящимся аксиально во внутренней полости гидроциклона, для верхнего продукта; как минимум ещё одно входящее отверстие в зоне нагнетания для подачи барьерной жидкости; тонкую пластинку в зоне нагнетания, разделяющую траекторию нагнетаемой пульпы от траектории барьерной жидкости, пока она смесится с пульпой в зоне разслоения, там где зона разделения включает в себя коническую часть, примыкающую к цилиндрической части, которая ведёт к насадки для разгрузки песков.

Недостатком этого решения является то, что оно не избежает завихрения между нисходящим периферийным и восходящим аксиальным потоками, что приводит к обмену твёрдых частиц между ними и к ухудшению эффективности разделения.

ТЕХНИЧЕСКАЯ СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей изобретения является создание гидроциклопа для цепи измельчения, через которым устранить указанные недостатки.

Задача решена гидроциклоном, который включает в себя зону тангенциального нагнетания подводимой пульпы, зону разслоения, следующую за зону нагнетания, с насадкой для разгрузки песков и насадкой, расположенной аксиально во внутренней полости гидроциклона для верхнего продукта.

Гидроциклон состоит из цилиндрической входной секции, к которой тангенциально смонтирована подводящая труба и аксиально смонтирована переливная труба. Цилиндрическая входная секция· прикреплена к водяной камере посредством фланца к ей верхней крышки. Водяная камера состоит из внутренней стенки и внешней стенки, прикреплённой с помощью резьбы к крышке. Внутренняя стенка водяной камеры представляет собой цилиндрическую пористую стенку, сделанную из спечённого корунда.

Внутренняя стенка водяной камеры уплотнена сверху и снизу резиновыми уплотнениями. В нижней части водяной камеры смонтирован фланец, который прикреплён снизу к фланцу конического корпуса гидроциклона. В нижней части конического корпуса смонитрован один нижний фланец, который прикреплён к фланцу песчаной насадки. В песчаную насадку предпочтительно ставится керамическая вкладка с высокой устойчивостью к абразивному износу.

Во внутренней полости водяной камеры и корпуса гидроциклона расположена насадка для верхнего продукта, которая состоит из цилиндрической части, плотно вставленной в переливную трубу секции питаниям и конической части, которая состоит из двух 180°-х крыльев, расположенных противоположно по образующей конуса, и формирующих скважины, чьи отверстия направлены против направлению вращения пульпы. Угол конуса переливной насадки равен углу конуса корпуса гидроциклона. Коническая часть переливной насадки закрыта верхней крышкой и нижней крышкой.

ОПИСАНИЕ ПРИЛОЖЕННЫХ ФИГУР

Фигура 1 изображает вертикальное сечение гидроциклона.

Фигура 2 представляет собой поперечное сечение плоскости А-А гидроциклона.

ПРИМЕРЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ Пример осуществления изобретения показан на фигурах.

Гидроциклон состоит из цилиндрической входной секции 3 с фланцем 5. Тангенциально к входной секции 3 смонтирована входящая труба питания 2. Аксиально к входной секции 3 смонтирована переливная труба 4, Крышка 7 водяной камеры 6 скреплена болтами 28, 29 с гайками 30, 31 к фланцу 5 входной секции .3. Водяная камера 6 состоит из внешней цилиндрической стенки 26, которая смонтирована с помощью резьбы 9 к крышке 7. Под внешней цилиндрической стенки 26 находится нижний фланец 13 водяной камеры 6. Во внутренней полости водяной камеры 6 смонтирована цилиндрическая пористая стенка Ц, уплотненная резиновыми уплотнениями 10, 12. Стенка 11 сделана из спечённого корунда, или из керамики с повышенной твёрдостью и износоустойчивостью.

Вадиадьно ; внешней стенке 26 водяной камеры 6 прикреплена труба питания 8. С нижней стороны водяной камеры 6 посредством фланца 13 и фланца 14, соответственно болтами 32,

33 и гайками 34, 35, скреплён конический корпус 15 гидроциклона. Внутренная поверхность конического корпуса 15 футерована с износостойким покрытием как базальт или полиуретан.

В нижней части корпуса 15 смонтирован соединительный фланец 21, который прикреплён болтами 36, 37 с гайками соответственно 38, 39 к фланцу 22 песчаной насадки 23. В песчаную насадку 23 предпочтительно ставится керамическая вкладка 40 с высокой устойчивостью к абразивному износу. Во внутренней полости водяной камеры 6 и корпуса

15 помещена насадка для верхнего продукта 16, состоящая из цилиндрической части (хвост)

17 и конической части (рабочий отсек) 27. Цилиндрическая часть 17 плотно вставлена в переливную трубу 4 так, чтобы не допускать вращения под нажимом тангенциальной силы, применяемой завихренным потоком. Коническая часть 27 закрыта сверху и снизу соответственно верхней крышкой 1 и нижней крышкой 20. Коническая часть 27 состоит из двух 180°-х крыльев 24, 25, расположенных на одинаковом расстоянии от оси симметрии и формирующих скважины 18, 19, чьи отверстия направлены против направлению вращения пульпы. Угол конуса 27 насадки 16 равен углу корпуса 15 гидроциклона.

ПРИМЕНЕНИЕ (ИСПОЛЬЗОВАНИЕ) ИЗОБРЕТЕНИЯ

Гидроциклон работает следующим образом. Пульпа мельницы вводится тангенциально в гидроциклон через трубу 2 под давлением посредством шламовой насос и завихряется в входной секции 3. В дополнении к ротационному движению вихря он движется и вниз. Входя в зону водяной камеры 6 завихрение скользит по протяжённости пористой стенки 11, сквозь которую, перпендикулярно направлению движения, вводится вода. Из-за своего более низкого удельного веса, вода создаёт центростремительную силу и увлекает мелкие частицы к оси гидроциклона. Величина этой силы зависит от количества подводимой воды и оно определяется путём регулирования давления в водяной камере 6. Под водяной камерой 6 крупнозернистая фракция пульпы, уже промытая из шламов, спускается вниз по конического корпуса 15 гидроциклона и разгружается сквозь вкладки 40 песчаной насадки 23. Мелкая фракция, находившаяся в ядра гидроциклона, входит через скважины 18, 19 переливной насадки 16, завихряется в ней и выходит через цилиндрическую часть 17, чтобы разгрузиться через переливную трубу 4. В большой степени диаметр D ₅₀ (диаметр частиц, которые попадают с одинаковой вероятностью как в крупнозернистую, так и в мелкозернистую фракцию) процесса разделения зависит от ширины скважин 18, 19, давления пульпы, скорости потока и его зернометрии в питании, давления в водяной камере 6, диаметра отверствия вкладки 40 песчаной насадки 23 и геометрии гидроциклона. Важными, однако менее влшаойцши .факторами, являютея и угол конуса·, - соотношение между высотами входной секции 3, водяной камеры 6 и конической частью 15; расположение переливной насадки 16 и др. После промывания в зоне водяной камеры 6 завихренная суспензия переходит в зону разделения, в которой перелив входит в скважины 18, 19 и благодаря более низкому давлению в плоскости отверстия цилиндрической части 17 создаётся сила, направленная вверх. Таким образом мелкозернистая фракция выходит через переливную трубу 4. Улучшение эффективности процесса разделения обусловено двумя причинами: 1) создание центростремительной силы путём подачи воды сквозь пористую стенку 11, которая в состоянии увлечь мелкие частицы к ядру и 2) избегается турболенция за счёт того что во время движения периферийного потока вниз физический контакт с потоком, продвигающимся вверх по оси, не имеется. Итак, благодаря повышенной ефективности готовый класс не возвращается в мельницу вместе с циркулирующим грузом, что отражается положительно на её производительность.