карусельный конвейер

Формула изобретения

Карусельный конвейер, включающий рабочий орган в виде замкнутого кольца, соединенного с приводом вращения, отличающийся тем, что замкнутое кольцо выполнено из магнитного материала с внутренними каналами и рифленой нижней поверхностью, покрытой проницаемым для рабочего тела воздуха, пара или жидкостей металлокерамическим покрытием с герметизацией по внешнему и внутреннему периметру кольца, а под наружной поверхностью покрытия закреплены ворошители с приводами, причем кольцо через полые консоли жестко связано с полым валом привода вращения, а шарнирно в виде скользящего контакта с неповоротным коллектором, секторы которого сообщены через полый вал трубопроводами с внешними источниками рабочего тела.

Описание изобретения к патенту

Заявляемое устройство относится к отраслям промышленности, в которых производится переработка смесей, состоящих из магнитных и немагнитных частиц в процессе их перемещения.

Известны карусельные конвейеры для непрерывной доставки материалов, например, "Ленточный конвейер для доставки влажного мелкодисперсного ферромагнитного материала", предназначенный для фиксации ферромагнитного сыпучего материала на ленте конвейера, содержащий размещенные под лентой магниты (авт. свид. СССР N 1747354 кл. B 65 G 29/00).

Наиболее близким является карусельный конвейер, содержащий опирающийся на ролики ротор, на валу которого установлена приводная звездочка, причем ротор снабжен обоймой с сухарями, а приводная звездочка шаровыми пальцами, установленными с возможностью взаимодействия с сухарями обоймы (авт. свид. СССР N 839909, кл. B 65 G 29/00).

Недостатком конвейера является невысокий эффект разделения смесей из-за отсутствия фиксации ферромагнитных материалов на его рабочей поверхности, высокая энергоемкость и загрязнение окружающей среды продуктами пылеуноса, большой расход воды и длительность технологического процесса.

Целью предлагаемого изобретения является: снижение энергоемкости, материалоемкости и загрязнения окружающей среды при одновременном повышении эффекта разделения смеси и сокращение времени технологического процесса.

Указанная цель достигается тем, что в карусельном конвейере, включающем рабочий орган в виде замкнутого кольца, соединенного с приводом вращения, согласно предлагаемому решению, замкнутое кольцо выполнено из магнитного материала с внутренними каналами и рифленой нижней поверхностью, покрытой проницаемым для рабочего тела воздуха, пара или жидкости металлокерамическим покрытием с герметизацией по внешнему и внутреннему периметру кольца, а под наружной поверхностью покрытия закреплены ворошители с приводами, причем кольцо через полые консоли связано жестко с полым валом привода вращения, а шарнирно, в виде скользящего контакта, с неповоротным коллектором, секторы которого сообщены через полый вал трубопроводами с внешними источниками рабочего тела.

Заявляемое решение отличается от прототипа тем, что замкнутое кольцо выполнено из магнитного материала с внутренними каналами и рифленой нижней поверхностью, покрытой проницаемым для рабочего тела воздуха, пара или жидкости металлокерамическим покрытием с герметизацией по внешнему и внутреннему периметру кольца, а под наружной поверхностью покрытия закреплены ворошители с приводами, причем кольцо через полые консоли связано жестко с полым валом привода вращения, а шарнирно, в виде скользящего контакта с неповоротным коллектором, секторы которого сообщены через полый вал трубопроводами с внешними источниками рабочего тела, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна".

Известно применение пористого металлокерамического материала в устройствах для перемещения сыпучих материалов с целью предотвращения их налипания на контактирующие поверхности (авт. свид. СССР N 1320124, "Сопло к упаковочным машинам", кл. B 65 B 1/18).

Недостаток устройства невозможность удержать ферромагнитные частицы на рабочей поверхности сопле.

Известно устройство для фиксации ферромагнитного сыпучего материала на ленте конвейера, содержащее размещенные под лентой магниты (авт. свид. СССР N 1747354 "Ленточный конвейер для доставки влажного мелкодисперсного ферромагнитного материала", кл. B 65 G 29/00).

Недостаток устройства невозможность удаления из перемещаемого материала влаги и немагнитных частиц наиболее эффективным методом сквозной (через основание) продувкой флокул ферромагнитного материала.

Известно применение ворошителей, например, щеточной конструкции для подборки сыпучих материалов в уборочных машинах, где отсутствует продувка подбираемого материала.

Совместное использование этих отдельно известных принципов позволяет получить новый сверхэффект обрабатывать материал (ферромагнитные частицы) и обогащать его (насыщение железом) в процессе транспортирования по принципиально новой, сверхэффективной по энергетическим и экологическим показателям технологии, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого устройства критерию "изобретательский уровень".

Устройство изображено на фиг. 1 (вид сверху) и фиг.2 (разрез по 1-1). Устройство состоит из магнитного кольца 1 с внутренними каналами 2, 3, 4, закрепленного на полых консолях 5, жестко соединенных с полым валом 6 и шарнирно, в виде скользящего контакта, с неповоротным коллектором 7. Вал 6 приводится во вращение приводом 8. Нижняя плоскость кольца 1 выполнена плоской с рифленой поверхностью 9, покрытой проницаемым металлокерамическим покрытием 10. Зазор между кольцом 1 и покрытием 10 герметизирован по периметру кольца уплотнением 11. Под покрытием 10 закреплены по периметру кольца 1 ворошители 12 со своими приводами 13. Неповоротный коллектор 7 содержит сектора 14, 15, 16, которые связаны соответственно, трубопроводами 17, 18, 19 с внешними источниками ненагретого сжатого воздуха, увлажненного сжатого воздуха пара, жидкости, нагретого сжатого воздуха с одинаковой степенью сжатия. Устройство также содержит пункт загрузки 20, кольцевые бункера 21, пункт разгрузки 22, выполненный, например, в виде скребкового очистителя из диамагнитного материала.

Устройство работает следующим образом. Обогащенная смесь подается внешним транспортом в пункт загрузки 20. Под действием магнитного поля кольца 1 ферромагнитные материалы и связанные с ними адгезионными силами частицы немагнитных материалов притягиваются к металлокерамическому покрытию 10, принимая форму флокул. При вращении кольца 1 материал в зоне действия сектора 14 коллектора 7 находится под воздействием магнитного поля кольца 1, скоростного напора воздуха, поступающего через трубопровод 17, сектор 14 коллектора 7, полую консоль 5, внутренние каналы 2, 3, 4 в кольце 1, зазоры между рифлениями 9 и опоры в металлокерамическом покрытии 10, и силы тяжести. Ферромагнитные частицы удерживаются на поверхности покрытия 10 притяжением магнитного поля, а немагнитные частицы под действием скоростного напора и силы тяжести выпадают в кольцевые бункера 21. Вращающиеся ворошители 12, выполненные, например, в виде капроновых щеток, разрушают флокулы, снижая тем самым адгезионные силы между частицами смеси и повышая эффективность процесса разделения составных частей смеси. Таким образом, в зоне действия сектора 14 коллектора 7 производится выделение из смеси немагнитных частиц крупных и средних размеров. Через трубопровод 18, сектор 15 коллекторы 7, полые консоли 5, каналы 2, 3, 4 в кольце 1 и опоры покрытия 10 подводится увлаженный воздух (пар, жидкость), который создает на ферромагнитных частицах пленки, отделяющие от них немагнитные частицы и тем самым способствующие их выделению из смеси под действием силы тяжести и скоростного напора воздуха. Через трубопровод 19, сектор 16 коллектора 7, полые консоли 5, каналы 2, 3, 4 кольца 1, покрытие 10 к смеси подводится нагретый сжатый воздух, который проходит через обогащаемую смесь, испаряет и уносит частицы влаги и остаточные немагнитные частицы смеси. В пункте разгрузки 22 обогащенный ферромагнитный материал отделяется от поверхности покрытия 10, например, наклонно расположенным скребком из немагнитного материала с низким коэффициентом трения.

Предлагаемое устройство выполняет функции эквивалентные ряду устройств, работающих последовательно в технологических схемах, например, схема обогащения железорудных концентратов, содержащая шалмообразователи, магнитные сепараторы, вакуум-фильтры, сушильные барабаны, системы пыле- и шламовыделения и очистки. За счет того, что конструкция устройства позволяет заменить шламообразование увлажнением частиц смеси с целью снижения адгезионных сил между ее частицами, получается сокращение расхода воды. Также предлагаемая конструкция позволяет за счет многократного снижения количества продуктов пылеуноса снизить загрязнение окружающей среды, так как разделение частиц происходит при скоростях воздушного потока в 0,2 0,3 м/с, что в 10-15 раз ниже, чем в известных технологиях (например, сушильные барабаны), а подъемная сила частиц соответственно ниже в 100-200 раз. Заданный фазовый режим обработки перемещаемой смеси обеспечивается тем, что воздействующие на смесь рабочие тела (воздух, жидкость, пар) подводятся к коллектору 7 под одинаковым избыточным давлением.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет в режиме непрерывного транспортирования:

исключить из известного технологического процесса обогащения ферромагнитных смесей операции флотации, сепарирования, вакуум-фильтрации, сушки со всеми их неудобствами, заменив их одним циклом транспортирования на карусельном конвейере;

в 3-4 раза снизить расход энергии на указанный техпроцесс;

в 5-10 раз снизить расход воды;

упростить проблемы складирования немагнитных материалов и их последующего использования;

снять проблему загрязнения окружающей среды продуктами пылеуноса при известном способе сушки концентрата.