9.2. Крутопохилі сепаратори

Крутопохилі сепаратори використовуються для збагачення розубоженого вугілля, крупнозернистих шламів і механізації вибірки породи крупністю до 150 мм.

Крутопохилий сепаратор (рис.9.1) являє собою прямокутний короб 1, нахилений під кутом 46 – 54º до горизонту.

У середині корпуса розташовано завантажувальний жолоб 2 для подачі в сепаратор вихідного матеріалу. На верхній кришці кожного із відділень закріплені ґвинтові регулятори 3 дек 4, які обладнані зигзагоподібними перегородками. Деки, що фіксуються ґвинтовими регуляторами, забезпечують необхідний перетин каналу у породному (нижньому) і концентратному (верхньому) відділеннях сепаратора. Крім того, зигзагоподібні перегородки на деках збільшують опір потоку у верхній частині каналу і створюють змінне по довжині і ширині поле швидкостей потоку, яке забезпечує сприятливі умови для розділення матеріалу в робочій зоні. Гідравлічний опір каналу залежить від висоти, взаємного розташування і форми геометрично подібних обтічних поперечних перегородок на деках, а також інтенсивності створення вихорів на їх кромках.

Вихідний матеріал з водою безперервно по завантажувальному жолобу 2 подається в центральну частину каналу 1. Одночасно у нижню частину каналу через опирач елеватора 5 надходить із заданою швидкістю вода. Важкі фракції випадають у придонний шар і рухаються назустріч потоку води. Легкі фракції виносяться потоком води угору і розвантажуються через зливний поріг сепаратора. Таким чином в сепараторі існують два потоки – висхідний і низхідний, які займають визначену площу перетину каналу.

Зони перегородок, що є ділянками локального збільшення швидкості потоку, крім того представляють собою багаторазово повторювані ділянки підвищеного розпушення матеріалу. Низхідний потік матеріалу, що несе важкі частинки, періодично розпушується і згущується, при цьому легкі частинки виділяються в зону висхідного потоку. Отак, по всій довжині робочого каналу сепаратора здійснюється протитечійний процес розділення частинок переважно за густиною. При еквівалентності гідравлічного опору в зоні осадження важких частинок і перепаду тиску в зоні перегородок режим сепарації – оптимальний.

Ефективність роботи крутопохилого сепаратора залежить від ряду постійних і змінних параметрів. Постійні параметри – кут нахилу корпуса сепаратора (вибирається перед монтажем) і положення рухомих дек (підбирається в період настройки режиму роботи сепаратора). Змінним (оперативним) параметром є витрата води, що подається в завантажувальну лійку з вихідним матеріалом і надходить у опирач елеватора.

Кут нахилу корпуса сепаратора визначає ступінь розпушення матеріалу в робочій зоні. При збагаченні крупних класів і вугілля, класифікованого за вузькою шкалою, кут нахилу повинен бути більшим, ніж при збагаченні некласифікованого вугілля і вугілля, що не знешламлене.

Положення рухомих дек визначає прохідний перетин робочого каналу в концентратній і породній зонах сепаратора. Від їх положення залежать продуктивність сепаратора, показники процесу розділення, а також відносні витрати води на переробку вихідного матеріалу при оптимальному навантаженні.

Об’єм води, що надходить в завантажувальну лійку і опирач елеватора, визначає поле швидкостей в різних перетинах робочого каналу. Витрати води повинні відповідати пропускній спроможності перетинів у концентратній і породній зонах каналу. Співвідношення потоків необхідно вибирати таким чином, щоб підтримувати задану густину розділення в робочій зоні на постійному рівні. Відповідний вибір регульованих параметрів дозволяє забезпечити в сепараторі при збагаченні крупних класів робочі швидкості 0,5 – 0,7 м/с, при збагаченні дрібних класів – 0,2 – 0,3 м/с.

Технічні характеристики крутопохилих сепараторів наведені в табл. 9.1.