Механічні класифікатори

Механічні класифікатори працюють за принципом розділення вихідного продукту в горизонтальному потоці на крупну фракцію – піски і дрібну – злив. Розвантаження пісків здійснюється механічним способом – примусово.

Спіральні класифікатори найбільше часто використовують у замкнених циклах подрібнення для одержання готового за крупністю продукту, що направляється в збагачення, рідше їх використовують для відмивання глинистих матеріалів, а також для зневоднення зернистих продуктів. Максимальна крупність живлення спіральних класифікаторів малих розмірів складає 6 мм, великих – до 12 мм.

Спіральний класифікатор (рис. 4.1) складається з нахиленої під кутом 14 – 20° ванни 1, у якій поміщені один або два вали 2 із закріпленими на них спіралями 3.

Верхня цапфа вала шарнірно закріплена в опорних підшипниках, що дозволяє робити запуск апарата під навантаженням без очищення ванни від пісків (після його аварійної зупинки).

У процесі класифікації в апараті залежно від стану і режиму руху пульпи розрізняють чотири шари по висоті ванни і три зони по довжині (рис. 4.2).

Чотири шари по висоті ванни класифікатора мають різні густину і крупність:

– шар 1 – нерухомий і густий (постіль класифікатора);

– шар 2 – осілі піски, що безупинно переміщуються і розвантажуються;

– шар 3 – густа суспензія, що перемішується і розділяється на шари 2 і 4;

– шар 4 – висхідні і горизонтальні потоки, спрямовані до зливного порогу

Перемішування пульпи в трьох зонах відбувається з різною інтенсивністю:

– зона І характеризується малою глибиною й інтенсивним перемішуванням пульпи;

– зона ІІ – зона класифікації зерен при незначній інтенсивності перемішування;

– зона ІІІ характеризується висхідними потоками, що виносять зерна в злив.

Продуктивність класифікатора визначається з використанням емпіричних формул:

по зливу: Q_зл = 4,56 m k_β k_δ k_c k_α D^1,768, т/год; (4.7)

по піскам: Q_п = 5,45 m k_δ k_α D³n, т/год (4.8)

де m, D, n – число, діаметр (м) і частота обертання спіралей (хв^-1); k_β, k_δ, k_c, k_α – коефіцієнти, що враховують відповідно крупність зливу, густину руди, розрідженість зливу і кут нахилу ванни класифікатора.

Елеваторні класифікатори (багер-зумпфи) з механічною видачею осаду (рис. 4.3) застосовуються в практиці вуглезбагачення для попереднього зневоднення і відділення шламів із дрібного концентрату і рідше для виділення грубозернистої частини з дрібних продуктів і знешламлювання рядового вугілля. Гранична крупність класифікації складає приблизно 0,5 мм.

Елеваторний класифікатор являє собою залізобетонну ємність, з якої осілий матеріал вивантажується елеватором з перфорованими ковшами.

Об’ємна продуктивність елеваторного класифікатора розраховується за формулою:

м/с, (4.9)

де q₀– питома об’ємна продуктивність, м³/год•м²; F – площа дзеркала класифікатора (звичайно F= 36 м²).

Скребкові класифікатори відстійного типу призначені для знешламлювання рядового вугілля і дрібного концентрату, а також для попереднього зневоднення дрібного концентрату відсаджувальних машин.

Скребковий класифікатор являє собою металеву ванну 1 прямокутної форми з горизонтальною і похилою частинами (рис. 4.4).

Принцип дії скребкового класифікатора, як і елеваторного, оснований на осадженні грубозернистого матеріалу під дією сили ваги. Розділення на грубозернисту фракцію і шлам відбувається в горизонтальній частині ванни, а похила частина, у днище якої встановлене щілинне сито, служить для видачі і зневоднення осаду.