способ подготовки дробленой горной массы к измельчению и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ подготовки дробленой горной массы к измельчению, основанный на ее нагреве, отличающийся тем, что в бункере формируют поток горной массы с зигзагообразной траекторией посредством перегородок и пропускают через бункер в направлении, противоположном потоку горной массы, газообразный теплоноситель, который затем подают в полость нижней части бункера под последней перегородкой.

2. Устройство для подготовки дробленой горной массы к измельчению, включающее бункер с расположенным в средней его части нагревателем, отличающееся тем, что бункер снабжен перегородками с обтекателями для потока газообразного теплоносителя, каждый из которых расположен под перегородкой, при этом перегородки установлены внутри бункера в два ряда на противоположных его сторонах под заданным углом к стенке бункера и на одинаковом расстоянии одна от другой, причем перегородки одного ряда смещены относительно перегородок другого ряда на величину, равную половине расстояния между перегородками в ряду.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к подготовке дробленой горной массы к измельчению посредством измельчающих устройств (мельниц).

Известен способ подготовки дробленой горной массы к измельчению, основанный на уменьшении прочности кусков дробленой горной массы при нагреве ее высокочастотными электромагнитными полями.

Недостатками этого способа являются его ограниченное применение в зависимости от свойств горной массы и высокая энергоемкость.

Задачей изобретения является снижение энергозатрат и обеспечение ослабления связи между всеми минеральными зернами горной массы.

Это достигается тем, что в способе подготовки дробленой горной массы к измельчению, основанном на ее нагреве в средней части бункера, в бункере формируют поток горной массы с зигзагообразной траекторией посредством перегородок и пропускают через бункер в направлении противоположном потоку горной массы газообразный теплоноситель, который затем подают в полость нижней части бункера под последней перегородкой. Данный способ реализован посредством устройства, включающего бункер с расположенным в средней его части нагревателем, перегородки с обтекателями для потока газообразного теплоносителя, каждый из которых расположен под перегородкой, при этом перегородки установлены внутри бункера в два ряда на противоположных его сторонах под заданным углом к стенке бункера и на одинаковом расстоянии друг от друга, причем перегородки одного ряда смещены относительно перегородок другого ряда на величину, равную половине расстояния между перегородками в ряду.

Формирование потока горной массы с зигзагообразной траекторией в бункере позволяет рассредоточить дробленую горную массу внутри бункера и таким образом увеличить площадь поверхности теплообмена между горной массой и газообразным теплоносителем. Поток газообразного теплоносителя, направленный в противоположном направлении потоку горной массы в бункере, позволяет передать тепло от нагретой горной массы, находящийся в нижней части бункера, к ненагретой части горной массы, находящейся в верхней части бункера, а циркулирование газообразного теплоносителя в замкнутой системе исключает потери тепла, полученные теплоносителем от горной массы в бункере, что снижает энергоемкость. Расположение перегородок внутри бункера в два ряда на противоположных его сторонах под заданным углом к стенке бункера и на одинаковом расстоянии друг от друга со смещением перегородок одного ряда относительно перегородок другого ряда на величину, равную половине расстояния между перегородками в ряду, позволяет создать поток горной массы в бункере с пилообразной траекторией, которая позволяет равномерно рассредоточить горную массу по всему объему бункера, что позволяет увеличивать площадь поверхности теплообмена между газообразным теплоносителем и дробленой горной массой, а также осуществлять интенсивный нагрев потока горной массы и теплообмен между нагретой и ненагретой ее частями в бункере, и следовательно, значительно уменьшить энергозатраты. Наличие под каждой перегородкой обтекателя для потока газообразного теплоносителя обеспечивает непрерывное движение теплоносителя от нагретой горной массы к ненагретой, что также повышает интенсивность теплопередачи.

Таким образом, все отличительные признаки изобретения взаимосвязаны между собой и только их совокупность обеспечивает решение постоянной задачи. При проведении патентного поиска не выявлено известных технических решений, имеющих указанные по сравнению с прототипом отличия.

На чертеже показано устройство для осуществления предлагаемого способа.

Способ подготовки дробленой горной массы к измельчению заключается в том, что в бункер подают дробленую горную массу и формируют в нем поток горной массы с зигзагообразной траекторией движения посредством перегородок. Изменяя длину перегородки, угол наклона их к боковой стенке бункера и расстояние между перегородками, задают траекторию потока горной массы в бункере, а также скорость его движения. При этом в средней части потока нагревают горную массу до температуры, при которой происходит ослабление связей между всеми минеральными зернами для данной породы, поскольку поток горной массы в бункере рассредоточен по площади перегородок тонким слоем и поток тепловой енергии от источника нагрева пронизывает горную массу на всю толщину слоя на участке нагрева горной массы. После нагрева горной массы пропускают через бункер в направлении противоположном направлению потока горной массы газообразный теплоноситель, например, путем подачи воздуха в бункер посредством вентилятора. При этом нагретая горная масса в нижней части бункера передает тепло газообразному теплоносителю, который перемещаясь в верхнюю часть бункера передает полученное тепло горной массе, поступающей в бункер. При этом количество тепла, оставшееся в теплоносителе после прохождения его через верхнюю часть бункера, используется вторично для нагрева горной массы путем подачи теплоносителя в нижнюю часть бункера под последней перегородкой. В результате этого уменьшается потребляемая энергия источником нагрева. В качестве газообразного теплоносителя можно использовать атмосферный воздух, инертный газ, предотвращающий окисление металлов, содержащихся в горной массе, а также смеси газов, имеющих высокий коэффициент теплообмена.

Устройство для осуществления предложенного способа содержит бункер 1, внутри которого установлены перегородки 2 с обтекателями 3 для потока газообразного теплоносителя, нагреватель 4, размещенный в средней части бункера между двумя перегородками. При этом перегородки установлены в два ряда на противоположных сторонах бункера под заданным углом к стенке бункера, который меньше угла естественного откоса дробленой горной массы, и на одинаковом расстоянии друг от друга. Длина перегородки и угол наклона задают траекторию и скорость движения горной массы. Перегородки одного ряда смещены относительно перегородок другого ряда на величину равную половине расстояния между перегородками в ряду. Нижняя и верхняя части бункера сообщены между собой посредством трубопроводов 5 с установленным внутри него вентилятором 6.

При подаче дробленой горной массы в бункер 1 происходит ее перемещение по перегородкам по пилообразной траектории, обеспечивающей равномерное распределение горной массы по объему бункера. От нагревателя 4 поступает тепловая энергия к горной массе в средней части потока. Затем после нагрева породы пропускают через бункер газообразный теплоноситель, например воздух. Обтекатели 3, выполненные в виде пластин, расположенные под перегородкой в плоскости параллельной плоскости нижерасположенной или вышерасположенной перегородки, создают ламинарное движение газообразного теплоносителя в бункере, обеспечивающее теплообмен между горной массой и теплоносителем в оптимальном режиме. Циркуляция теплоносителя в замкнутой системе: бункер трубопровод с вентилятором позволяет многократно использовать газообразный теплоноситель.

В результате испытания устройства вышеописанной конструкции при подготовке к измельчению апатито-нефелиновой руды установлено, что производительность мельницы увеличилась в 1,5 раза. При этом в измельченной руде в классе -1+0,5 мм содержится 5% минералов в сростках, а 95% свободных минеральных зерен. После подготовки дробленой горной массы к измельчению известным способом и устройством в измельченной руде в классе -1+0,5 мм содержится 20% минералов в сростках, а 80% свободных минеральных зерен. Таким образом предлагаемый способ позволяет увеличить количество раскрытых зерен и за счет этого увеличить извлечение полезных компонентов на 15% Энергоемкость извлечения полезных компонентов из горной массы снижается на 20%