SU1344416A1

SU1344416A1 - Apparatus for washing mineral resources

Info

Publication number: SU1344416A1
Application number: SU853994631A
Authority: SU
Inventors: Александр Анатольевич Орлов; Валерий Михайлович Белозеров
Original assignee: Московский Горный Институт
Priority date: 1985-12-23
Filing date: 1985-12-23
Publication date: 1987-10-15

Abstract

Изобретение относитс к области обогащени полезных ископаемых и м.б, использовано дл активации поверхности наполнителей при производстве бетонов и полимербетонов, а также в стекольной, химической и других отрасл х пром-сти. Цель изобретени - повышение производительности устр-ва за счет увеличени интенсивности гидравлического удара. Устр-во включает загрузочное приспособление (И) 11 и разгрузочное П 12, рабочую камеру 1 с системой последовательно соединен// Л ных противофазных гидродинамических преобразователей. Последние состо т из корпуса, верхних и н скних мембран (М) 3, блока привода 4, установленного параллельно и с зазором над верхней М 3, ограничительного диска 5 с регулировочным винтом 6 и тол саю1цего П 7. При этом П 7 вьшолнено в виде диска 8, соединенного штоком 9 привода 4 и расположенного с зазором под нижней М 3 и параллельно ей. Диск 5 и П 7 м.б. жестко св заны между собой, например, рамой через шток 9. Материал подаетс в заполненную водой камеру 1, продвигаетс вдоль нее в сторону П 12 и равномерно выгружаетс . Рабоча среда получает низкочастотное колебательное движение, передаваемое П 7, и воздействие гидравлических ударных волн, возникающих в рабочем объеме устр-ва. Это способствует интенсивному перемешиванию и ополаскиванию материала с дополнительным эффектом размьшани раствори-, мых примесей. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. € (Л со 4 4 4 О5 Фиг/The invention relates to the field of mineral processing and mb, used to activate the surface of the fillers in the production of concrete and polymer concrete, as well as in glass, chemical and other industries. The purpose of the invention is to increase the productivity of the device by increasing the intensity of the water hammer. The device includes a loading device (I) 11 and discharge P 12, the working chamber 1 with the system is connected in series // On-line antiphase hydrodynamic converters. The latter consist of a housing, upper and lower membranes (M) 3, a drive unit 4 installed in parallel and with a gap above the upper M 3, a restrictive disk 5 with an adjusting screw 6 and a thicker П 7. At the same time, P 7 is completed as disk 8 connected by a rod 9 of the drive 4 and located with a gap under the lower M 3 and parallel to it. Disk 5 and P 7 m. rigidly interconnected, for example, by a frame through the rod 9. The material is fed into the water-filled chamber 1, moves along it towards the P-12 and is uniformly unloaded. The working environment receives a low-frequency oscillatory motion transmitted by the P 7, and the impact of hydraulic shock waves arising in the working volume of the device. This contributes to the intensive mixing and rinsing of the material with the additional effect of dissolving soluble impurities. 2 hp f-ly, 3 ill. € (L with 4 4 4 O5 Fig /

Description

1 Изобретение относитс к оСкл-ащенн полезных ископаемых, в частности к промьшке полезных ископаемых, и может быть использовано дл активации поверхности наполнителеР при производстве бетонов и полимербетонов, а также в стекольной и химической отрал х промышленности, в литейном производстве дл регенерации кварцевых Песков из формовочных и стержневых смесей и в других отрасл х народного хоз йства, где необходимы процессы диспергировани или приготовлени шликеров за счет разрушени структу- ры материалов в жидкости. 1 The invention relates to the use of minerals, in particular, mineral resources, and can be used to activate the surface of the filler in the production of concrete and polymer concrete, as well as in the glass and chemical industry, in the foundry industry for the regeneration of quartz Sands from molding materials. and core mixtures in other areas of the national economy, where dispersion or preparation processes of slips are necessary due to the destruction of the structure of materials in a liquid.

Целью изобретени вл етс повышение производительности устройства за счет увеличени интенсивности гидравлического удара.The aim of the invention is to increase the productivity of the device by increasing the intensity of the water hammer.

На Аиг.1 изображено устройство, вид сбоку; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, вариант 1; на фиг.З - то же, вариант II.On AIG.1 shows the device, side view; figure 2 - section aa in figure 1, option 1; fig.Z - the same, option II.

Устройство содержит рабочую каме- ру 1, вьтолненнуто из системы последовательно соединенных гидродинамических преобразователей, каждый из которых состоит из корпуса 2 верхней и нижней мембран 3, блока приво- да 4, ограничительный диск 5, выполненный с регулировочным винтом 6, установленным параллельно и с зазором над верхней мембраной 3, толкающее приспособление 7, выполненное в виде диска 8, соединенного со штоком 9 привода 4 и расположенного с зазором под нижнем мембраной и параллельно ей (вариант 1), толкающее Приспособление 7 и ограничительный диск 5, жестко св занные между собой например, рамой 10 через шток 9 (вариант II), загрузочное 11 и разгрузочное 12 приспособлени .The device contains a working chamber 1, made of a system of series-connected hydrodynamic transducers, each of which consists of the case 2 of the upper and lower membranes 3, the drive unit 4, the limiting disk 5, made with an adjusting screw 6 installed in parallel and with a gap above the upper diaphragm 3, the pushing device 7, made in the form of a disk 8, connected to the rod 9 of the actuator 4 and located with a gap below the lower membrane and parallel to it (option 1), pushing the Device 7 and limit Local Drive 5 rigidly associated with each other such as the frame 10 via the shaft 9 (embodiment II), a boot 11 and a discharge fixture 12.

Устройство работает следующим об- разом.The device works as follows.

Внутренний объем рабочей камеры 1 заполн етс водой и через загрузочно приспособление 11 в нее подаетс материал , который продвигаетс вдоль рабочей камеры 1 в сторону разгрузочного приспособлени 12 и равномерно Bbirp oKaeTCH.The internal volume of the working chamber 1 is filled with water and through the loading device 11 the material is fed into it, which moves along the working chamber 1 towards the discharge device 12 and evenly Bbirp oKaeTCH.

Толкаюпгее приспособление 7, закрепленное на 9 привода 4, пере дает ни зкочастотное колебательное движение рабочей среде. В низкочастотном диапазоне жидкостна среда про вл ет себ как несжимаемое тело,Pushing the device 7, mounted on 9 of the drive 4, transmits a low-frequency oscillatory movement of the working environment. In the low-frequency range, the liquid medium manifests itself as an incompressible body,

поэтому К(зл( бани Hejjxunx и нижних мембран обеспечинаютс п;. , ически синфазно. В качестве привода 4 могут быть использованы любые приводы: механический , гидравлический и другие, обеспечивающие заданный закон движени рабочей среды.therefore, K (zl (Hejjunx baths and lower membranes are provided with n ;., technically in phase). As a drive 4, any drives can be used: mechanical, hydraulic and others, providing a given law of motion of the working medium.

Толкающее приспособление 7 привода 4, двига сь поступательно в вертикальном направлении (закон движени , например, гармонический), разгон ет присоединенную массу до максимальной скорости .. В последующийThe pushing device 7 of the actuator 4, moving progressively in the vertical direction (the law of motion, for example, harmonic), accelerates the added mass to the maximum speed .. In the subsequent

muf л Vmuf l v

момент, когда ускорение толкающего приспособлени равно ускорению свободного падени , присоединенна масса (столб жидкости) вместе с нижней мембраной 3 начинает отдел тьс от толкающего приспособлени 7 и продолжает движение по инерции до соударени об ограничительный диск 5 верхней мембраны 3. Столкновение столба жидкости о неподвижный ограничительный диск 5 вызьшает скачкообразное изменений скорости движени массы жидкости, а кинетическа энерги движущейс массы преобразуетс в энергию гидравлического удара. Отразившись в результате удара, столб жидкости измен ет направление своего движени , т.е. падает вниз до соударени с толкающим приспособлением 7, При этом выбором зазора над верхней мембра гой 3 устанавливаетс фаза столкновени (в периоде колебани ), когда скорость толкающего приспособлени 7 близка к максимальной и направлена навстречу движению столба жидкости. Удар о толкающее приспособление 7 происходит при относительной скорости, котора превышает максимальную колебательную скорость ( gt), что пропорционально увеличивает интенсивность гидравлического удара. В следующие периоды ударно-колебательное взаимодействие столба жидкости и элементов устройства повтор етс .the moment when the acceleration of the pushing device is equal to the acceleration of the free fall, the attached mass (liquid column) together with the lower membrane 3 begins to separate from the pushing device 7 and continues to move by inertia until the impact of the limiting disk 5 of the upper membrane 3. Collision of the liquid column on the stationary restrictive the disk 5 spasmodically changes the speed of movement of the mass of the liquid, and the kinetic energy of the moving mass is converted into the energy of a hydraulic shock. Reflected as a result of an impact, the liquid column changes its direction of movement, i.e. falls down before the collision with the pushing device 7. In this case, the choice of the gap above the upper membrane 3 sets the phase of the collision (in the oscillation period) when the speed of the pushing device 7 is close to the maximum and directed towards the movement of the liquid column. The impact of the pushing device 7 occurs at a relative speed that exceeds the maximum oscillatory speed (gt), which proportionally increases the intensity of the water hammer. In the following periods, the shock-oscillatory interaction of the liquid column and the elements of the device is repeated.

Дл варианта, когда верхний ограничит диск 5 жестко св зан с толкающим приспособлением 7 и повтор ет его закон движени , соударение столба жидкости о верхний ограничительный диск 5 происходит при большой относительной скорости VFor the variant, when the upper disk 5 is rigidly connected with the pushing device 7 and repeats its law of motion, the liquid column collides with the upper restrictive disk 5 at a high relative velocity V

2Au, что обеспечивает повышение интенсивности гидравлического удара и увеличение скорости движени жидI ЗА/./4 2Au, which provides an increase in the intensity of the hydraulic shock and an increase in the speed of movement of the liquid.

кости liHiri . Н р(-чульт.тге соударение столб) жидкости о нижний диск 8 толкающего приспособлени 7 происходит также при бо.гп.1чой относительнойbones liHiri. H p (-cult.tge impact of a pillar) of fluid on the lower disk 8 of the pushing device 7 also occurs with a large relative pressure

ЬB

скорости 2А w«- p,t, что повышает интенсивность гидравлического удара. При этом интенсивный удар осуществл етс два раза в период.speed 2A w «- p, t, which increases the intensity of the water hammer. In this case, an intense blow is carried out twice in the period.

Гидравлические ударные волны, воз- никающие в рабочем объеме предлагаемого устройства, интенсифицируют процесс диспергировани растворимых и нерастворимых вредных примесей промываемых материалов и тем самым повы- шают производительность устройства. Амплитуду давлени ударных волн теоретически определ ем по формуле гидравлического удараHydraulic shock waves arising in the working volume of the proposed device intensify the process of dispersion of soluble and insoluble harmful impurities of the washed materials and thereby increase the productivity of the device. The amplitude of shock wave pressure is theoretically determined by the formula of water hammer

JP pcV.,, ,JP pcV. ,,

где f - плотность среды;where f is the density of the medium;

с - скорость звука в даннойc is the speed of sound in a given

среде;environment;

скорость оптимального движени жидкости и толкающего приспособлени . the speed of the optimal movement of the fluid and the pushing device.

Основное разрушающее действие ударных волн св зано с большими градиентами сжимающих и раст гивающих усилий в рабочей среде, что при вза- имодействии парогазовых пузырьков и твердых материалов приводит к ослаблению жесткости и разрущению каркаса загр знений, а также к интенсификации абразивного износа поверхности твердых структур.The main destructive effect of shock waves is associated with large gradients of compressive and tensile forces in the working environment, which, when interacting vapor-gas bubbles and solid materials, leads to a weakening of stiffness and destruction of the soil frame, as well as to the intensification of abrasive wear of the surface of solid structures.

Кроме того, в результате распространени ударных волн в жидкости неизбежно возникают кавитационные процессы , которые вызьшают эрозию по- верхности, способству ее очистке.In addition, as a result of the propagation of shock waves in a liquid, cavitation processes inevitably arise, which cause the erosion of the surface, facilitating its cleaning.

Перечисленные факторы воздействи (от ударных волн) относ тс к высокоскоростным , при которых пластичные материалы про вл ют свойства хрупких тел.The above factors (from shock waves) are high-speed, in which plastic materials exhibit the properties of brittle bodies.

Дополнительным эффектом гидравлического и механического разрушени примесей в предлагаемом устройстве вл етс мощное встр хивание обраба- тьшаемого материала (ударное ускорение ) . При этом возникает эффективное механическое перетирание и разрушение загр зн ющих структур и их размыAn additional effect of the hydraulic and mechanical destruction of impurities in the proposed device is the powerful shaking of the material being treated (shock acceleration). In this case, efficient mechanical grinding and destruction of contaminating structures and their blurring occur.

5 five

00

5 five

0 35 0 35

40 40

45 45

Q 55Q 55

нацие мощными инерплч11И(:Г.1и .iMH жидкости.Nation powerful inplch11I (: D.1i. iMH fluid.

Наиболее полное отделение тагр з- нений обесп.ечинг1етс в данном устройстве при совокупном возлействии ударных волн и низкочастотных колебаний рабочей среды, за счет которых материал интенсивно перемепшваетс и ополаскиваетс с дополнител1 ным эффектом разм)Шани растворимых примесей.The most complete detachment of tagging equipment is provided by the equipment in this device with the combined impact of shock waves and low-frequency oscillations of the working medium, due to which the material is intensively mixed and rinsed with an additional soluble impurities.

Таким образом, в предлагаемом устройстве сохран ютс факторы воздействи на обрабатьюаемый материал, используемый при низкочастотном ( акустическом ) способе промывки и добавл ютс перечисленные скоростные и ударные факторы воздействи , которые повышают интенсивность процесса очистки в 2-10 раз в зависимости от свойств диспергируемых npuMeceii, а следовательно, и производите. п.ность устройства при снижении уде.шзных энергозатрат.Thus, in the proposed device, the factors affecting the processed material used in the low-frequency (acoustic) washing method are saved and the listed velocity and impact factors are added, which increase the intensity of the cleaning process by 2-10 times depending on the properties of the npuMeceii being dispersed, and therefore, produce. the nature of the device while reducing the cost of energy.

Claims

1. A device for mineral extraction of minerals, including loading and unloading devices, a working chamber containing a system of series-connected antiphase hydrodynamic converters consisting of a housing, an upper and lower diaphragms, a drive unit, characterized in that

In order to increase the productivity of the device by increasing the intensity of the hydraulic impact, each hydrodynamic converter is equipped with a pushing device and a limiting disk mounted above the upper diaphragm with a gap and parallel to it.

2. A device according to claim 1, characterized in that the pushing device is embodied in the form of a pushing disk with a rod mounted under the lower diaphragm and connected to the drive unit in parallel with it.

3. The device as defined in Claims 1 and 2, which is characterized in that the pushing device and the limiting disk are rigidly connected to each other.

d

sree2

i

/ - -. /

J.

Arelaktor I.Gorvat

Compiled by M. Zatsepin

Tehred M. KhodanychKorrektor M.Demchik

4873/8 Circulation 508 Subscription

VNG SHI G of the USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

arbitrary-ilogtigraphic enterprise, Uzhgorod, Projecto st., 4

L // ///