Гидравлические классификаторы

По способу разгрузки крупнозернистой части материала раз­личают классификаторы с разгрузкой самотеком (пирамидальные, конические, гидроциклоны, дуговые грохоты) и с механической разгрузкой (элеваторные, скребковые).

По принципу действия гидравлические классификаторы делят на отстойные, разделение в которых происходит под действием гравитационных сил (пирамидальные, конические, элеваторные, скребковые), и центробежные с использованием действия центро­бежных сил (гидроциклоны, ду­говые грохоты).

Рис.26.Элеваторный классификатор

Элеваторный классификатор (рис.26) применяют для предварительного обезвожи­вания мелкого концентрата и классификации его по граничной крупности 0,5мм.

Принцип работы элеватор­ного классификатора основан на осаждении частиц под действием сил тяжести. Шлам осаждается вместе с относительно крупными зернами концентрата. Исходное питание подается непрерывно по желобу в железобетонный зумпф. Благодаря перегородке 3пульпа в зумпфе изменяет на­правление движения, образуя восходящий поток. Частицы раз­мером менее d₄выносятся через сливной порог в слив, а размером более d₄оседают и с помощью перфорированных ковшов багер-элеватора 2выгружаются из аппарата.

Эффективность классификации зависит от производительности классификатора и содержания твердого в исходной пульпе. При удельной производительности классификатора 15—20 м³/(ч-м²) и содержании твердого в пульпе не более 50 — 80г/л классификация проходит эффективно (содер­жание класса более 0,5 мм в сливе не превышает 6%). При со­держании твердого в пульпе более 150 г/л эффективность класси­фикации резко ухудшается. Преимущества элеваторных классификаторов — сравнительно высокая эффективность, возможность подъема материала на не­обходимую высоту. Недостаток — громоздкость.

Классификатор отстойный скребковый типа КО (рис.27) предназначен для классификации и обезвоживания мел­кого концентрата и обесшламливания угля. Исходная пульпа подается в ванну /. Вследствие непрерыв­ного поступления пульпы в ванне создается восходящий поток. Частицы крупностью менее d₄ удаляются со сливом через шибер­ные устройства 3 в боковые желоба 7.Частицы крупностью более d₄ оседают на дно ванны 1. Скребки 5, насаженные на цепь 4, транспортируют их по дну и удаляют по желобу. При прохождении над щелевым ситом 6 ма­териал обезвоживается и ополаскивается водой из брызгал 2.

Рис.27.Скребковый классификатор

Центробежные классификаторы (гидроцик­лоны) применяют для классификации шламов и их сгущения. Используются гидроциклоны малых диаметров (350 мм) с высо­ким давлением и больших диаметров (1000 мм) с малым давле­нием. Исходная пульпа поступает в гидроциклон (рис.28) под дав­лением через питающий патрубок 1. Так как питающий патрубок расположен по касательной к цилиндрической части 4 корпуса, пульпа получает вращательное движение. Пульпа в гидроциклоне движется по спирали вниз, затем, дойдя до вершины конической части 5 аппарата, жидкость, находящаяся ближе к оси гидро­циклона, сохраняя вращательное движение, изменяет направление и поступает вверх к сливному патрубку 3. Поток пульпы, находя­щийся в непосредственной близости к стенке гидроциклона, не меняет направления и выходит из аппарата через нижнее отверстие.

Преимущества классификатора типа КО — компактность кон­струкции, низкая чувствительность к колебаниям загрузки и срав­нительно высокая эффективность классификации кпд = 70 - 90%. Не­достатки — малый срок службы цепи и заклинивание ее кусками угля.

Рис.28. Гидроциклон (а) и схема движения в нем пульпы (б)

Наблюдаются внешний 1 (нисходящий) и внутренний II (вос­ходящий) вращающиеся потоки пульпы. При вращении восходящий поток захватывает воздух, поступающий в аппарат через центральную часть нижнего разгрузочного отверстия, образуя воз­душный столб, расположенный внутри восходящего потока. Ско­рость вращения пульпы вблизи оси гидроциклона одинакова по всей высоте, поэтому воздушный столб имеет цилиндрическую форму.

При движении частиц в гидроциклоне на них, кроме силы тя­жести, действуют в противоположных направлениях две радиаль­ные силы: центробежная и сила сопротивления среды, направлен­ная к оси аппарата. При этом центробежная сила во много раз превосходит силу тяжести.

Крупные и тяжелые частицы под действием центробежной силы преодолевают сопротивление среды и достигают стенки гид­роциклона. Сравнительно мелкие и легкие частицы увлекаются потоком к оси аппаратам

Так как в гидроциклоне, кроме радиальных сил (центробеж­ной и силы сопротивления среды), действуют силы, направлен­ные вертикально вниз вдоль стенки корпуса (создающие нисхо­дящий поток) и вверх в центре аппарата (создающие восходящий поток), то крупные частицы разгружаются через нижнюю (песковую) насадку 6, а мелкие потоком жидкости выносятся через слив­ную насадку 2 (см. рис28).