Заняття №15

Тема: Обладнання для сортування та збагачення матеріалів

Мета:Ознайомитися з обладнанням для сортування та збагачення матеріалів

Пояснити:принцип дії обладнання для збагачення та сортування матеріалів.

Тип заняття:лекція.

Література: Ільєвич А.П. «Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров» М., Вища школа, 1979р. Глава 11-14.

Константопуло Г.С. «Механическое оборудование заводов железобетонных изделий и теплоизоляционных материалов.» М., Вища школа, 1988р. Глава 10 §34-42.

План лекції

1. Призначення сортування матеріалів.

2. Коротка характеристика обладнання для механічного сортування матеріалів.

3. Обладнання для повітряного сортування.

4. Обладнання для гідравлічного сортування матеріалів.

5. Обладнання для магнітного сортування.

1. Сортуванням називають процес розділення частинок матеріалу по крупності або іншим ознакам з метою отримання фракцій або класів підвищеної однорідності.

Збагаченням називають процес видалення із матеріалів непотрібних і шкідливих домішок з метою збільшення вмісту цінної речовини.

Способи сортування:

Механічне сортування – розділення по крупності за допомогою машин і пристроїв, які оснащені просіюючи ми поверхнями (сита, решітки, колосникові решітки).

Повітряне сортування (сепарація) – розділення частинок по крупності і питомій вазі при різній швидкості осадження в повітряному потоці під дією сил тяжіння і центробіжних сил.

Гідравлічне сортування (класифікація) – розділення частинок по крупності, питомій вазі і різній змочуваності в воді і інших рідинах.

Магнітне сортування (сепарація) – видалення залізних включень і предметів з метою попередження поломки машин для обробітку; видалення домішок заліза або залізомістячих мінералів, які забруднюють сировину.

2. Машини для механічного сортування класифікують за слідуючими ознаками:

- по типу поверхні для просіювання – колосникові, штамповані, плетені:

- по характеру руху поверхні для просіювання – нерухомі, вібруючі, обертаючі, коливальні;

- по формі поверхні для просіювання і її положенню в просторі – плоскі і зігнуті, горизонтальні і нахилені.

Для механічного сортування застосовують грохоти, основною робочою частиною яких є поверхні для просіювання. Поверхні для просіювання звичайно виконують у вигляді колосникових решіток (крупне грохочення від 200 до 500мм), штампованих решіток (середнє грохочення від 50 до 200мм) і плетених сит (дрібне грохочення від 1 до 50мм і тонке просіювання від 0,04 до 1мм). Тонке просіювання малоефективне, його застосовують лише для проціджування рідких мас або для просіювання невеликої кількості сухого матеріалу і звичайно замінюють повітряною сепарацією. Проціджування частинок розміром 0,04-0,1мм застосовують для ситового аналізу. Отвори між колосниками – щілеподібні, форма штампованих отворів звичайно кругла, рідше – прямокутна або квадратна, плетених – квадратна.

Якщо на грохот поступить деяка кількість матеріалу П, то частина його q₁ , що пройшла через отвір, буде нижчим класом, або просівом а q₂, яка не пройшла через отвори, - верхнім класом, або відсівом. Таким чином величина, рівна q₁+ q₂=П, являється продуктивністю грохота.

Коефіцієнтом корисної дії грохоту (КПД) називають відношення кількості частинок нижнього класу q₁ до всієї кількості q таких же по розмірам частинок матеріалу, що поступив на грохот (визначається ситовим аналізом). КПД визначають за формулою:

3. Повітряними сепараторами називають пристрої або машини, які сортують дрібно помелений матеріал по крупності і питомій вазі за допомогою повітряного потоку. Тверді частинки матеріалу в повітряному потоці знаходяться під дією сил тяжіння і інерції і сили тиску повітряного потоку. Тверді частинки матеріалу в повітряному потоці знаходяться під дією сил тяжіння і інерції і сили тиску повітряного потоку.

Принцип дії повітряних сепараторів оснований на різниці швидкостей осадження і вітання частинок різної крупності, так як сили тяжіння і інерції залежать від кубу діаметру частинок, а сила тиску потоку – від квадрату діаметра.

Конструкція повітряних сепараторів повинна забезпечити можливість регулювання швидкості повітряного потоку і рівномірне розприділення матеріалу, що сортується, а також повне та своєчасне видалення із сепаратора частинок матеріалу, які розділені по крупності.

Сепаратори можна розділити на три групи:

1) циркуляційні з замкнутою циркуляцією повітря;

2) прохідні з вертикальним повітряним потоком, який створюється вентилятором, який встановлений зовні;

3) комбіновані (сепараційні установки), в яких циркуляційний сепаратор працює разом з циклонами і вентилятором, який встановлений зовні.

4. При роботі млинів мокрого помелу в замкнутому циклі подрібнений матеріал розділяють по крупності в класифікаторах для того, щоб недостатньо подрібнений матеріал повернути в млин і домолоти. Широко застосовують гідравлічні класифікатори на гравієсортувальних заводах для промивки і класифікації піску на крупний, дрібний і досить дрібний і для освітлення відпрацьованої води.

Принцип дії гідравлічних класифікаторів оснований на різниці швидкості осадження частинок, що відрізняються розміром і питомою вагою в водяному середовищі. Ця швидкість залежить від відношення сили тяжіння і сили опору середовища. При їх рівновазі швидкість осадження стає постійною. При цьому необхідно враховувати, що вага частинки в рідині менша дійсної на величину ваги рідини в об’ємі частинки.

Промивка має багато спільного з класифікацією, так як вона представляє собою процес збагачення шляхом відділення домішок в водному середовищі. Різниця заключається втому, що при класифікації використовують обидві фракції, а при промивці як правило, злив не представляє цінності. Тому для промивки дрібнозернистих матеріалів широко використовують різні класифікатори – реєчні, дражні і спіральні. Для промивки гравію звичайно використовують лопатні і барабанні гравіємики.

5. Магнітне сортування застосовують для видалення із сировини, що обробляється залізних предметів, які можуть викликати поломку машини, або залізомістячих домішок, які погіршують якість готових виробів. Магнітне сортування основане на різному відношенні до магнітного поля залізомістячих мінералів і основної сировини. Магнітне сортування проводять за допомогою електромагнітних сепараторів, таких, як:

- електромагнітний барабан;

- стрічковий живильник з електромагнітним ведучим барабаном;

- підвісні електромагніти;

- переносні електромагніти;

- електромагнітний фільтр-сепаратор.

Електромагнітний барабан (Рис 1) застосовують для очистки магнітних частинок: молотої глини, подрібненого шпату, піску і шихти, всередині барабану, що обертається 1 на вісі закріплена магнітна система, яка складається із котушок 2 і магнітів 3. барабан виготовляють із латуні або сталі, яка втрачає свої магнітні властивості по виході іх магнітного поля. магнітні систему встановлюють так, що магнітне поле знаходиться на тій стороні барабану, по якій переміщується матеріал; в такому положенні вісь 5 системи закріплюють за допомогою стопорних болтів 4. матеріал подається на барабан рівномірним шаром.

Рис.1 Електромагнітний барабан

Переміщуючись разом з барабаном, немагнітний барабан зіскользує з барабану, не доходячи до ребра АА стійки 6, а магнітні частинки випадають за ребром АА, виходячі із сфери впливу магнітного поля.

Стрічковий живильник з ведучим барабаном представляє собою невеликої довжини стрічковий транспортер. Ведучий барабан подібний до розглянутого і охвачений транспортною стрічкою. Ці живильники одночасно з подачою матеріалу в машини видаляють залізні предмети, щоб не викликати поломку дробильно-помельних і манин для змішування.

Підвісні електромагніти призначені для видалення залізних предметів, особливо з верхніх шарів сипучої маси товщиною не більше 100мм, яка переміщається транспортною стрічкою зі швидкістю не більше 2м/с.

Контрольні запитання:

1. Яке призначення сортування та сортування матеріалів.

2. Охарактеризуйте обладнання для механічного сортування матеріалів.

3. Охарактеризуйте обладнання для повітряного сортування.

4. Охарактеризуйте обладнання для гідравлічного сортування матеріалів.

5. Охарактеризуйте обладнання для магнітного сортування.