НАКЛОННЫЙ ШЛЮЗ

Название	НАКЛОННЫЙ ШЛЮЗ
Разработчик (Авторы)	Матвеев Игорь Андреевич, Матвеев Андрей Иннокентьевич, Еремеева Наталья Георгиевна
Вид объекта патентного права	Изобретение
Регистрационный номер	2520749
Дата регистрации	27.06.2014
Правообладатель	Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук
Область применения (класс МПК)	B03B 5/70 (2006.01)

Описание изобретения

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к устройствам для обогащения песков россыпных месторождений, и может быть использован как при разведочном опробовании малообъемных геологических проб, так и в горнодобывающей промышленности в качестве подшлюзков к промывочным устройствам при обогащении "хвостов", содержащих мелкие и тонкие фракции тяжелых минералов, или в качестве самостоятельного промывочного устройства при обогащении россыпей с преобладанием мелкого и тонкого металла.

Известен доводочный шлюз, в котором корпус днища выполнен из двух плоскостей в виде желоба, с углом, плавно уменьшающимся от узла загрузки к разгрузке. Желоб оборудован системой перегородок, расположенных под углом к продольной оси. Перегородки образуют продольные отсеки с пластинами. Пластины устанавливаются параллельно оси. Каждая перегородка имеет над днищем желоба проем. Сечение проема, с возможностью регулирования с помощью шибера уменьшается по мере продвижения минеральной смеси к узлу разгрузки (от одной перегородки к другой).

Недостатком этого шлюза является его малая производительность, а также при увеличении объема поступающего материала существенно меняется движение потоков в шлюзе, что приводит к уменьшению извлечения ценного компонента.

Известен шлюз обогащения россыпей, который представляет собой шлюз, включающий наклонное днище, выполненное из двух размещенных под углом друг к другу боковин с рифлями, установленными под углом к продольным сторонам боковин, и желоба, расположенного между боковинами, с загрузочным приспособлением и отсекателем концентрата, механизмом для орбитального движения днища шлюза.

Недостатком шлюза для обогащения россыпей является сложность конструкции и эксплуатации.

Устранение недостатка данного шлюза с целью повышения извлечения ценных компонентов и обеспечения непрерывности процесса работы может быть достигнуто в предлагаемой конструкции наклонного шлюза, имеющего загрузочный и разгрузочный узлы, корпус днища выполнен из двух плоскостей под углом друг другу в виде желоба, с сужением со стороны подачи материала к разгрузке, снабжен рифлями прямоугольного сечения, рифли уложены симметрично друг другу на двух плоскостях под углом, отличающийся тем, что отсекатель установлен над рифлями на расстоянии 4-8 мм, выполнен из пластин, расположенных на равном расстоянии друг от друга под углом 40-50° к оси шлюза и наклоненных под углом 60-80° в сторону разгрузочного узла, таким образом, чтобы линия внутренней границы пластин сужалась от загрузочного узла к разгрузочному, а конец пластин упирается в боковую кромку борта, при этом верхняя кромка пластин находится выше бокового борта.

Сопоставительный анализ с конструкцией промывочных шлюзов, принятых в качестве аналога и прототипа, показывает, что в предлагаемом варианте, благодаря конструкции шлюза, меняется характер перемещения материальных потоков и фракционного разделения. При движении минералов в пространстве между отсекателями работают все механизмы гравитационного разделения: в объеме потока и на поверхности отсекающей поверхности. Тяжелая фракция оседает на рифлях ко дну лотка и перемещается в накопитель концентрата, легкие частицы увлекаются потоком и переливаются по бокам шлюза в хвосты.

Благодаря такой конструкции обеспечивается непрерывность работы шлюза при непрерывной разгрузке концентрата и хвостов. При этом в конструкции нет движущихся механизмов, а также происходит постоянное удаление легких частиц через боковые борта. Следовательно, предлагаемое изобретение соответствует критерию “новизна”.

Для проверки соответствия изобретения критерию "изобретательский уровень" проводилось сравнение с другими техническими решениями, известными как из специальной технической литературы, каталогов и научных публикаций, так и из источников, включенных в "уровень техники".

Наклонный шлюз соответствует требованию изобретательского уровня, так как совокупность его существенных признаков обеспечивает шлюзу новое качество, выражающееся в повышении эффективности процесса обогащения (увеличении извлечения и производительности) при существенном уменьшении габаритов, что не следует явным образом из уровня техники.

На фиг.1 показан шлюз, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - разрез А-А; на фиг.4 - разрез Б-Б.

Наклонный шлюз состоит из загрузочного 1 и разгрузочного 2 узла, корпус днища 3 выполнен из двух плоскостей под углом друг другу в виде желоба, с сужением со стороны подачи материала к разгрузке, снабжен рифлями прямоугольного сечения, рифли уложены симметрично друг другу на двух плоскостях под углом, отличающийся тем, что отсекатель 4 установлен над рифлями на расстоянии 4-8 мм, выполнен из пластин, расположенных на равном расстоянии друг от друга под углом 40-50° к оси шлюза и наклоненных под углом 60-80° в сторону разгрузочного узла, таким образом, чтобы линия внутренней границы пластин сужалась от загрузочного узла к разгрузочному, а конец пластин упирается в боковую кромку борта 5, при этом верхняя кромка пластин находиться выше бокового борта.

Наклонный шлюз работает следующим образом:

Исходная пульпа, содержащая пески с ценными тяжелыми минералами, поступает из пульпопровода в загрузочный узел, в котором происходит распределение пульпы по всей ширине шлюза, материал непрерывно подается с водой в верхнюю часть лотка шлюза. При этом расположение отсекающих пластин предусматривает последовательное отведение части пульпы по мере перемещения исходной пульпы вдоль оси шлюза к разгрузочному узлу. Часть осеченной пульпы, попадая в пространство между отсекающими пластинами, подвергается разделению по плотности, на поверхности легкая фракция увлекается потоком воды пластины веерообразным расслаиванием и разделением в конце концов на два потока: легких и тяжелых фракций. Легкая фракция (хвосты) под действием потока воды переливом удаляется через боковые борта. Тяжелая фракция оседает за счет отсекательных пластин ко дну лотка и в последующем перечищается на рифлях под действием нисходящих потоков по ходу перемещения материала по днищу шлюза. При этом за счет турбулентных потоков часть легких материалов взвешиваются потоком и подхватываются потоками пульпы, и перемещаются в направлении разгрузки хвостов. Таким образом, происходит постоянная перечистка и расслаивание исходных материалов, что, в конце концов, приводит к увеличению эффективности разделения материала. Концентрат перемещается в разгрузочный узел, а хвосты удаляются через боковые борта.

Список литературы

1. Патент Российской Федерации №2236302 МПК7 В03В 5/70 Доводочный шлюз/ А.И.Матвеев, Е.С.Слепцова, А.Н.Григорьев, A.M.Монастырев; заявитель и патентообладатель Институт горного дела Севера им. Н.В.Черского СО РАН №2002111897, Заяв. 06.05.2002; Опубл. 20.09.2004. - Бюл. №26(4.3). - 2004 - С.414.

2. Патент Российской Федерации №2106912 МПК6 В03В 5/70 Шлюз для обогащения россыпей/ Пугачев В.С., Шевченко И.А., Ветров В.В., Рожков В.А., Гарник Ю.Г.; заявитель Рожков В.А., патентообладатель Пугачев B.C. Заяв. 04.07.1997; Опубл. 20.03.1998. - Бюл. №15 - 2003.

Формула изобретения

Наклонный шлюз состоит из загрузочного и разгрузочного узла, корпуса днища, выполненного из двух плоскостей под углом друг другу в виде желоба, с сужением со стороны подачи материала к разгрузке, снабжен рифлями прямоугольного сечения, рифли уложены симметрично друг другу на двух плоскостях под углом, отличающийся тем, что отсекатель установлен над рифлями на расстоянии 4-8 мм, выполнен из пластин, расположенных на равном расстоянии друг от друга под углом 40-50° к оси шлюза и наклоненных под углом 60-80° в сторону разгрузочного узла, таким образом, чтобы линия внутренней границы пластин сужалась от загрузочного узла к разгрузочному, а конец пластин упирается в боковую кромку борта, при этом верхняя кромка пластин находится выше бокового борта.

Изобретение "НАКЛОННЫЙ ШЛЮЗ" (Матвеев Игорь Андреевич, Матвеев Андрей Иннокентьевич, Еремеева Наталья Георгиевна) отмечено юбилейной наградой (25 лет Российской Академии Естествознания)
Медаль Альфреда Нобеля

Оформление наградных документов и заказ каталога