Александр Полулях - Тяжелосредное обогащение углей

Сепараторы с выгрузкой осевшей фракции элеваторным колесом нашли наибольшее применение. При разделении крупного угля на два продукта применяются сепараторы с одной ванной, при разделении на три продукта – сепараторы с двумя ваннами, либо установленные последовательно два однованных сепаратора.

Наиболее широкое распространение получили сепараторы с наклонным колесом, с вертикальным колесом, с вертикальным колесом и удлиненной ванной.

Сепаратор колесный с наклонным элеваторным колесом типа СК (рис. 2.16) состоит из корпуса 1 с элеваторным колесом, ванны 8, гребкового устройства 9, днища ванны 6 и 7 с четырьмя лапами 4, окна 15 с патрубком для подачи суспензии, загрузочного желоба 13, питателя 16 для подвода суспензии, щелевого сита 14 и привода.

Рис. 2.16. Сепаратор колесный типа СК

Корпус 1 является опорной конструкцией сепаратора, устанавливаемой на раму или фундамент с помощью лап 4. На верхнем основании цилиндрической поверхности корпуса крепится ванна 6 прямоугольной формы. К днищу ванны крепится опора для элеваторного колеса и червячный редуктор 5. Верхняя часть опоры имеет вид наклонного желоба, в который разгружается тяжелая фракция.

Элеваторное колесо состоит из шести перфорированных черпаков и составной ступицы, насаженной на вал 10. Вал вращается в подшипниках, установленных в опоре и редукторе. Привод элеваторного колеса состоит из электродвигателя, клиноременной передачи 3, вала, установленного на кронштейне 2, и червячного редуктора.

Гребковое устройство 9 состоит из вала 11 со звездочкой 12, двух крестовин и шести лопастей. Сварные крестовины имеют ступицы и спицы, к концам которых крепят щеки с закрепленными на них осями. Лопасти подвешены шарнирно на осях и состоят из прорезиненных ремней, концы которых связаны двумя швеллерами. Привод гребкового устройства состоит из электродвигателя, редуктора и цепной передачи.

Исходное питание подается в ванну 8 по загрузочному желобу 13. Одновременно под слой материала через питатель 16 поступает тяжелая суспензия. Частицы тяжелой фракции тонут и скатываются по наклонному днищу ванны в черпаки элеваторного колеса, которыми они выносятся выше уровня суспензии и обезвоживаются. Суспензия возвращается в ванну, а осевшая фракция высыпается на разгрузочный наклонный желоб и удаляется из сепаратора.

Частицы легкой фракции всплывают на поверхность суспензии и ее поток транспортирует концентрат к разгрузочному порогу. Лопастями гребкового устройства 9 легкая фракция выгружается через порог на щелевое сито 14, где происходит отделение суспензии.

Сепараторы типа СК – двухпродуктовые, способ стабилизации суспензии – комбинированный.

Преимущества сепараторов типа СК: малое измельчение тяжелой фракции при транспортировании элеваторным колесом, максимальный размер кусков в исходном 500 мм, высокие производительность и точность разделения Е pm = 0,03-0,05.

Сепараторы типа СК предназначены для обогащения угля крупностью 13-300 мм.

Сепаратор колесный с вертикальным элеваторным колесом типа СКВ приведен на рис. 2.17.

Рис. 2.17. Сепаратор СКВ с вертикальным элеваторным колесом двухпродуктовый

Основные узлы сепаратора СКВ: корпус с рабочей ванной, элеваторное колесо, гребковое устройство, приводы вращения элеваторного колеса и гребкового устройства.

В корпусе сепаратора 1 смонтированы основные узлы и механизмы: элеваторное колесо 7 с приводом 3, гребковый механизм 4 с приводом, опорные катки 6 элеваторного колеса, желоб 5 для выгрузки легкого продукта. Корпус имеет четыре опорных кронштейна для установки сепаратора на раме или опорных балках.

Исходный продукт по загрузочному желобу 2 поступает в рабочую ванну сепаратора. Через нижний патрубок корпуса в ванну подается суспензия, которая разделяется на транспортный (горизонтальный) и восходящий (вертикальный) потоки. Хорошо отрегулированные подача и отвод суспензии обеспечивают ее обмен в ванне сепаратора и непрерывную циркуляцию. В зависимости от производительности сепаратора высота слоя суспензии, переливающейся через порог разгрузочного желоба, составляет 30–80 мм.

В ванне сепаратора исходный уголь разделяется в магнетитовой суспензии на всплывшую (легкий продукт) и потонувшую (тяжелый продукт) фракции. Передвижение всплывшей фракции вдоль ванны осуществляется транспортным потоком, а разгрузка – гребковым механизмом. Потонувшая фракция оседает на дно ванны и с помощью ковшей 9 элеваторного колеса при его вращении выгружается из сепаратора.

Элеваторное колесо беговой дорожкой опирается на катки, снабженные винтами 11 для регулировки положения колеса относительно корпуса сепаратора. Расположенные в ковшах решетки 12 под действием собственной массы поворачиваются на шарнирах 10, открывая разгрузочные 8 и загрузочные 13 окна. Для удобства компоновки на фабриках сепараторы СКВ выпускаются в правом и левом исполнениях.

Модификацией сепаратора СКВ32 является сепаратор СКВС32, предназначенный для обогащения сланца. Он имеет шесть вместо восьми ковшей элеваторного колеса, что позволяет обогащать сланец крупностью до 500 мм. Сепараторы СКВС32 выпускаются Луганским заводом угольного машиностроения им. Пархоменко по индивидуальным заказам.

С целью повышения надежности и долговечности сепараторов СКВ Гипромашуглеобогащением создана новая конструкция элеваторного колеса, в которой стационарная колосниковая решетка ковшей заменена каскадной, состоящей из перекрывающих друг друга пластин с щелями между ними, колосники откидной решетки выполнены из нержавеющей стали круглого профиля и имеют расширяющийся по ходу движения материала зазор. Усилено крепление откидных решеток, что исключает их отрыв; футеровка беговой дорожки колеса и листы, образующие внутреннюю часть ковша, изготовлены из нержавеющей стали; улучшено их крепление к беговой дорожке.

Промышленные испытания элеваторного колеса новой конструкции в течение длительного времени показали его высокую работоспособность и незначительный износ деталей. Ковши нового колеса примерно вдвое быстрей освобождаются от суспензии, чем серийные, в щелях откидной решетки заклинивается значительно меньше «трудных» зерен.

Создан также новый привод элеваторного колеса со звездочкой из износостойкого сплава с литыми необработанными зубьями. Этот привод, по данным испытаний, должен работать в два раза дольше серийного.