автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Разработка комплекса эффективных средств снижения пылевыделения при перегрузке сыпучих материалов

РГ6 од

ешошьшя лкддам ш решубшк клаистаи

>: г

ШЯЮГТ ГОРНОГО л2ла.

Ка правах рукописи

1-СЛС]Иг01> Ка:.:эд1',яр

РАЗРАБОТКА. КОМИКСА ЗС^ОЕКТЖШЗС срютз СКУПИМ ¡шеыдаызхя пр:; перегрузке сшшх иаируад®

05.26.01 - Охрана труда я пожарная безопасность ■

реферат

соискание ученэв стсг.еня 'саэдздата технических наук

А 2 т о дпссср^ац:::: па

Атааты - 1294

Диссертационная работа выполнена б Казахской государственной архитектурно-строительной акэдо:лн:

Научные руководители - чле;ы:орр.ЛН КазССР,профессор,

дэкт.техн.паук [п.Ч.Чулаков

- профессор,канд.техп.наук С.С.Карпнков

Официальные оппоненты - доят.техн.наук,прфессор

Т.ЕДакнг.гсанов

- канд.техн.паук.доцент Ы.Еараспаев

Гедуцее предприятие - Казахский государстьенш

научно-исследовательски! институт по безопасности работ в горной промкшле! ности КазИИШПГ

Сагитта состоится nQ2 " ¿?J? IS94 г.

в_час па заседании саецш-ЧЕЗпроЕапного совета 'Д 53.14.01

при Институте горного дела Ulli PK по адрес!'

480046, г.Ал.\:аты, цр.А^ал, Z9I

С диссертацией гогло ознакамяться г. библиотеке Института горного дела КА.К PK

Автореферат разослан " "__ISS4 г.

УчешС секретарь специализированного совета докт.техн.паук

У. Л.Ллдамбергенов

£

ОКЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТА

Актуальность работы .Улучшение условий труда на промышленных предприятиях является одной из важнейших задач,поставленная правительством республики Казахстан.Эта проблема становится в блихайсей перспективе наиболее острой в связи с возрастающей нагрузкой на предприятия добывающие и перерабатывайте минеральное сырье.При этой тенденции создание нормальных условий труда и зашита воздушного бассейна от загрязнения выбросами промышленных предприятий требует повышения эффективности действующих и разработки комплексных средств обеспыливания производственных процессов.Так,например,на предприятиях по переработке минерал!,ного сырья одним из процессов,отличающихся наибольшей интенсивностью выделения пыли,является перегрузка сыпучих материалов.Их доля в обием балансе пылевыделенил технологических процессов предприятий составляет до 85/2,а уровень запыленности рабочих зон превышает предельно-допустимую концентрацию в десятки и сотни раз.Загрязнение пылью производственной и окружающей срод оказывает отрицательнее воздействие па работавших.проявляющееся в росте числа профессиональных заболеваний,и наносит усерб окружающей среде.

На прошедшей в Москве 21-23 сентября 198В г.Всесоюзной научно-практической конференции по проблемам охращ труда отмечалось,что около 30 млн.человек подвергаются воздействию опасных п вредных производстзеншх факторов,а среди прсф-зссионалъшх заболеваний первое место занимают шгавмокониозы.

• Снидэние воздействия на людей производственной шли,как одного из вредных производственных факторов,осуществляется аффективно прн комплексном ревэнзи задач по обеспыливанию лронз-водстввншх процессов.3 связи с этим практическая а научная задачи со снижении щлввмдзлеиия в уздах перегрузка сыпучих материалов являются веема актуальными.

Цель работа.Оэдоровланеа услсэпй труда за спет снижэкия пылещделания я утилизации улоаязккой шли в узлах перзгрузки дробленой я молотой горней пассы.

Инея работы.Снижение гылэаыдэлотш на узлах перегрузки путем использования разработанного комплекса ерэдетв,позволяющих уменьшить избыточное давлен из в корпусах аспирационных укрытий и перегрузочных устройств и предотвращающих 2аделение и распространенна пыли'в производственные помекокия в окрузаюсув среду.

Яппячи исследования.Обосновать оценку потока дробленого материала как физического объекта исследования; аналитически обосновать влияние распределения и процентного содорлания мелкодисперсных частиц в потоке движущейся дробленой массы на пылевыде-ление; установить зависимость избыточного давления в аспирацион-ных укрытиях от объема и температура эжектируемого воздуха; ус- ■ тановить условия движения потока дробленой горной массы в зависимости от характера распределения частиц размером до 1 мм; обосновать и разработать для существующих технологических линий по переработке горной массы комплекс средств по обеспыливанию; разработать модель дробленой массы 'для проведения лабораторных экспериментов; экспериментально установить обгем аккумулирующей емкости в зависимости от избыточного давления в корпусе аспишци-онного укрытия; испытания предлагаешх разработок провести на обогатительной фабрике КарагаЖюшского горно-обогатительного ком-• бината.

Методы исследования.Использование классических положений механики при выполнении теоретических исследований к физического моделирования изучаемых процессов; Заполнение теоретических и экспериментальных исследований физико-механических характеристик дробленой горной массы и шлевоздушного потока с использованием рационального планирования экспериментов и обработки результатов исследований методами математической статистики. Научные положения.виносише на защиту: -запыленность в местах перегрузки,обусловленная нарушением сплошности потока дробленого материала,движущегося по наклонному желобу,оценивается зависимостью пористости дробленой горной, массы от распределения и процентного содержания частиц размером до 1 мм;

-совместное движение воздушного потоха и дробленой горной массы в узлах перегрузки оценивается теоретической зависимостью объема аспирационного укрытия от избыточного давления.установленной на основе рассмотрения адиабатического процесса сжатия;

-наименьшее шлевыделение в уздах перегрузки дробленых материалов достигается управлением избыточным давлением в корпусе аспирационного укрытия путем перераспределения его в аккумулирующую емкость,объем которой находится в степенной зависимости от объема и температуры эжектируемого воздуха.

Достоверность научных положений,выводов и рекомендаций

подтверждается качественным соответствием теоретических исследований с результатами лабораторных экспериментов с относительной погрешностью 10 - 12,5?', положительными результатами опытно-промышленных испытаний разработанных средств снижения пылевыде-ления,обеспечивающих эффективность снижения пылевыделэния 92,5 -96,5?.

Новизна научных результатов заключается и: -в установлении зависимости пористости потока дробленого материала от распределения и процентного, содержания частиц размером до 1 мм,позволяющей обосновать модель горной массы для лабораториях экспериментов;

-аналитически установленной зависимости давления в корпусо аспирационного укрытия от объема и тестератури зжектируемого воздуха;

-теоретически выведенной степенной зависимости объема аккумулирующей емкости от избыточного давления в корпусо аспирационного укрытия.

Практическая ценность.Разработан комплекс средств снижения п.ылевыделения на узлах перегрузки,который предотвращает воздействие на людей вредных производственных йдкторов и снижает ущерб .наносимой округлющей среде промышленными выбросами.

Комплекс состоит.аз центробежной форсунки,аспирационного укрытия места загрузки конзайера горной массой в стадии крупного дробления,гравитационного спуска длч складирования молотой горной массы,которые защищены авторскими свидетельствами. Устройства для загрузки емкостей концентратом,защищенного по-лсжительным роптанием на заявку, и аспирационного укрытия места загрузки ленточного кснвойора горной массой в стадии среднего и гшкого дробленая,на конструкцию которого подана заявка на' патент республики Казахстан.

Реализпдкя разультатоп паботы.РааоаДотакяЦа средства снижения пылэвыдддвния внэдрэна иа узлах перегрузки обогатительной фабрики Карзгайликского ГШа.Э^ктнЕность снихеная пылавы-долания составила 92,5 - 96,5#.Окздаемый эяопомачесниЯ ефтвкт составит 9350000 руб/год,в ценах 1993 года,

Апообэияя таботи.Основное содержанке работ«,а также отдельные ее соложения доложены на областной научно-технической конференция "Молодые ученее области - ускорения научно-технического прогресса и развитию науки"/г.Рудн4й, 1988г./,на техни-

ческих заседаниях Карагандинского ГОКа/п.Караганда,1988-1993гг/, на расширенном.заседании кафедры "Охрана труда и окружающей сро-ди" КазГАСА.на ре тональной научно-практической конференции "Пути повышения эффективности использования отходов промышленности" /г.Ош,1993 г./.

Публикации.По результатам выполненных исследований опубляко-' ван'о 7 научных трудов ,в тбй число получено 3 авторских свидетельства на изобретения и поЛЬЖй'тельное решение по поданной заявке на' изобретение.

Объем и структура паботшДиссертационнай' ра'ббЧй' ¿'6&Л60№' йз' введения," глав,заключения,изложенных на 125' страница^ машйнопй'с-ного текста,включает 19 рисунков, 13 таблиц;83' нгиш'йШзаййя' использованной литературы.Приложения представлены на 14" странйцах'.-ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Как показывает практика,даже при связанном режиме движения дробленой горной массы,когда выполняется условие:

о( « Р < Г , / 1 /

где Vх-угол внутреннего трения материала\jS-yгол наклона желоба; о( -угол внешнего трения,не всегда удается избежать динамического удара перегружаемого материала о принимающую' поверхность и интенсивного при этом пылевкделения.

Исследования движения по жалобам дробленой горной массы и изучение ее гранулометрического состава показывают,что / рис.1 /' в зависимости от степени измельчения содержание мзлкодисперс*

1ной фракции в се объеме увеличивается.При атом наблвдалось неоднократное нарушение сплошности потока дробленой горкой массы,что приводит к срыву его с поверхности желоба и динамическому удару.Это объясняется тем,что.мелкодисперсные частицы не распределены равномерно во всем об.»» ема дробленой массы,иначе простая "герметизация узлов перегрузок и аспирация предохранили бы рабочие зоны от запыленности.

Напротив,многие исследования

/о ¿г ¿е & за ¿£ и* С1 '

Рис.1.Дифференциальная характеристика гранулометрического состава перегружаемой горной массы.1 -после первой стадии дроблений,

ления.

■после второй стадии дроб- ..

!ИЯ г дробленой горной массы показывают,

что мелкие частицы группируются в нескольких местах,создавая плотнуй

массу и сохраняют свою совокупность при конвейерной транспортировке с узлами перегрузок.

При этом происходит налипание на днищах желобов слоя мел- ' кодисперсшх частиц,обусловленное их адгезионными свойствами. Этот слой не может перемещаться под действием сил,определенных их весом,так как для частиц размером до 1 ш более существенными являются поверхностнее,а не объемные сила.

Разрушение слоя мелкодисперсных частиц, происходит тогда, когда на ее поверхности скапливается достаточное количество дробленого материала более крупной фракции и выполняется неравенство : с о

*»£&>го( ъх Га 2 /

где -масса крупкой фракции дробленого материала;

<>< -угол наклона желоба;

А" -коэффициент трения;

о -коэффициент,имеющий.размерность поверхностного натяжения;

•X»-площадь налипшего слоя мелкодисперсных частиц;

¿/-диаметр частиц;

Л"-плошадь боковой поверхности желоба;

•Л*-площадь дна желоба.

В неравенстве / 2 / площадь слоя.образованного мелкодисперсными частицами,характеризуется непостоянством величины и является причиной частичной или полной заштыбовки желоба.

Блполнение неравенства / 2 /будет означать ускоренное движение дробленого материала,что соответствует срыву его с поверхности желоба с образованием интенсивного пылевыделения.

На практике предотвратить динамический удар,обусловленный срывом потока дробленой горной массы сложно,так как ее мелкодисперсная фракция имеет различный минералогический состав.который в силу своих адгезионных свойств по разному взаимодействует с поверхностью желоба.

Для того,чтобы получить достоверные результаты экспериментальных исследований необходимо обосновать оценку потока дробленой горной массы как физического объекта исследования. Представим дробленый материал из /Сфракций/ рис.2 /.При этом ЛСс .составляет основной заполнитель дробленого материала,а

фракции составляют его основной скелет.Пористость ске-

лета из крупных фракций с объемом Ус будет определяться соот-цокением :

л Ус

/г?с= > / 3 /

где л -объем пустот мозкду кусками фракций объемом Ус .

Допустим,что из числа фракций е самая крупная с объемом Ис заполняет меж-

Рис.З.Схема к опре- кусковое пространство ¿Ус,тогда ее пори-делению пористости гтппт, ,<,.ГЙТ Ш1а . потока дробленой стость оудет равна .

горной массы.Уг-объ- л

ем самой крупной кз ~ / 4 /

обгЩ^ее^потока. -объем пустот самой кру-

1-объем самой круп- пной фракции заполнителя. полнителя^1-объем3а~' Следупцая по крупности из числа (Доследующей'по круп- кций заполнителя с объемом Иг заполняет поста изЛ/г^ракций. пространство^, .При этом пористость будет определяться выражением :

^ , 7 5/

где а = -объем мезжускогового пространства фракции,

которая лвляется из числа /^-^заполнителя самой крупной.

При таком размещении всех Мфракций заполнителя для объема пор дробленого материала получим :

л ¿Ус-М-Уг-... . /6/ Подставив на/З/в/6 / значение Сбудем иметь:

л 14-/ =П)С Ус- М-И--... \/а>,. /7/

Преобразуем / 1 / разделив и умножив ее левую часть на величину объема ^'заполнителя, состоящего из /Л фракций :

• 1£„'= Л)с - &-У'- Кг -... 1^/,/ 8 / Где ^Т^'^-пористость заполнителя,мЗ/мЗ. Сражение / 8 /можно представить в виде :

/»ж/ = ___Я _ -Ж----/9/

'/¿М У"' У'«* У"' где уъ,' Т7Си.}'" -означает дола каждой фракции заполнителя отнесенную к объему заполнителя.Каждую долю обозначим соответственно V,'И,'... долю всего заполнителя к объему дробленого материала через ~ 1/и/, /Ус..С учетом принятых обозначений выражение / 9 / примет вид :

/77,-

Рё/

/г; £ ^

/ю/

С другой сторош.в вцраяении / 8 / oda сторош равенства можно разделить на объем дробленого материала Ус ,что позволит получить следующее равенство ,

^ ^ ,Ü Уз

'-у— а ~ 'И '

/11

"КГ"""'47"" /с

Отношейяе объемов каждой фракции заполнителя к обмц? дробленого материала представляет собой долю этой фракции во всем объемо.Следовательно / 11 /„могло запасать в виде : /ЯЛ>, - /77с- г*. - "... J / 12 /

где И, 'А,- й>-дола каздой фракции заполнителя а относительш;: единицах в объеме дробленого материал?

В этом случае пористость заполнителя/га,', в зависимости от гранулометрического состава будет рарн-ч

тс 3 — п иГ ~ • / 13 /

Путем несложных преобразований из / 10 / и / 13 / получим формула для определения пористости дробленого материала соответственно ;

/7?с * VX-. ■/ Д. У-3/ ,

/

те* Г77*. + ¿1, .

/15

Таким образом,если -пористость частиц размером до 1 мм будет /г>°'-,и при этом процентное содержание заполнителя будет равно /пе -пористости скелета т.о. я»? »/^необходимо в качестве модели принять фракции составляющие заполнитель.На рис,и

3 7

5

ш 3

i

о

О,¡so

К

KJ

0,170

т

0.190

0.220

приведена зависимость частотл

срыва дробленого материале о\'

его пористости,полученная я

производственных условиях пря

изучении движения сапу чаги

материала по желоба»..,

Рис,3.Зависимость частота ерцва дробленого материал ! с поверхности желоба от его пористости,

В случаях когда >/^-нооо~

ходимо из заполнителя перевести в скелет несколько,одну или часть самой крупной фракции с тем,чтобы выполнилось равенство

.Если ^ </7)с, не обходимо перевести из скелета в заполнитель несколько,одну или часть самой мелкой фракции.Во всех этих случаях характер движения потока дробленой горной массы определяется условием'/1 /.Во всех остальных случаях для эксперимен-' тов берется необходимое количество горной массы,обеспечивающее репрезентативность, и движение ее рассматриваем из аналогии гидродинамики сплошных сред.используя критерий кинетичности потока сыпучего материала.

Рассмотрим срыв потока дробленой горной массы с поверхности желоба,который увлекает с собой мелкодисперсные частицы,образуя запыленный воздушный поток в аспирационном укрытии.

Давление в корпусе укрытия при этом будет определяться согласно закона Дальтона по выражению :

Рк=Ро+Рн. /16/

где Рк -давление в укрытии после срыва потока горной массы;

Р0 -атмосферное давление;

Рн -парциальное давление потока запыленного воздуха.

Процесс эжекции воздуха при срыве материала является адиабатическим сжатием,для него можно записать уравнение Пуассона :

Р!/*= cons / 17 /

где ¿'-показатель адиабаты,который зависит от степени свобода молекул.

В соответствии с / 17 / давление в укрытии до срыва потока материала соответствует Р0 и объему воздуха % .заключенному в корпусе,после срыва потока давление соответствует Рк, а;-запыленный воздух займет объем Кг-Иь-У^ ,где Ут -объем срываемого потока материала, Уэ -объем эжектируемого при этом воздуха.Поэтому можно записать :

р. vf** Р* CV* - и» -у»)*. / 18 /

Из выражения / 18 / определим объем эжектируемого воздуха :

V*- К- Ут- (%)7V*: /19/

Как видно из / 19 / объем эжектируемого воздуха зависит от объема срываемого материала.Все величины .входящие в эту формулу,можно установить с большой точностью при экспериментах.

В то асе время простое увеличение объема укрытия на величину Аэ не предотвратит в полной мере избыточное давление в корпусе укрытия и не .'снизит запыленности на рабочих местах.Пылевидные частицы достаточно долгое время находятся в укрытии во взвешенном состоянии / рис.4 / и могут по целям и неплотностям поступать в атмосферу помещений.Здесь очевидно,что наиболее эффективным бу-'дет перераспределять избыточное давление из

Рис.4.Изменение запыленности в корпусе укрытия в зависимости от времени. 1 -в производственных условиях,2 -в лабораторных условиях без перераспределения давления из корпуса укрытия в дополнительную емкость, 3 -в лабораторных условиях с перераспределением давления в аккумулирующую емкость.

корпуса укрытия в какую-то аккумулирующую "10 го¿о емкость.т.е. произвести отсос из укрытия £—"" объем,равный V™ ? Уэ .В объеме аккумулирующей емкости Ух ,куда отсасывается запыленный воздушный поток давление должно быть в итоге равно атмосферному Р0.Этот процесс согласно закона Бойля-Мариотта можно выразить:

Ря ГУ™ + . / 20 /

Из выражения / 20 / определим объем Иг :

/21/

Подставив в /21 / из выражения / 19 / значение Уэ .получим:

/22/

Полученная формула / 22 / позволяет определить объем аккумулирующей емкости корпуса аспирационных укрытий мест перегрузки, необходимой для равномерного перераспределения избыточного давления.

Для определения параметров дополнительной емкости в процессе загрузки тары концентратом рассуждаем аналогично,рассматривая его как срыв потока молотого материала,имея в виду.что концентрат занимает весь объем тары т.е. Иг.При этом мы не можем воспользоваться формулой / 19 / для определения Уэ .Необходимо рассмотреть первое начало термодинамики,согласно которого можно записать :

М+ Рс/у, /23/

Решение уравнения / 23 / при адиабатическом процессе длк температур! и объема дает следующую зависимость ;

/ 24 /

Полученное выражение показывает зависимость между температурой и объемом и представляет уравнение адиабаты в переменных Т и К.Для нашего случая можно записать;

Тз У/'^ Ъ Г1Ь-Уп,- У.V

<Г-'

/ 25

где Тв -температура окружающего воздуха;

Тк -те;.шература воздуха в аккумулирующей емкости при сжатии ,

Из уравнения / 25 / выразим объем эжектируемого воздуха

Уэ-УЛ-ъУ-'-Ул-У™ /26/

и подставляем в формулу /21/1 для расчета объема аккумулирующей' омкости при загрузке тары молотым материалом ;

IV- V {К ^»Ул . / 27 /

Допуская,что при загрузке тара будет заполнена полностью, т.о. с читая, что Ут-* & ( после ряда элементарных преобразований получим . „ /Г ■

У^-^УгП'^У-'У, /28,'

.Таким образом,выведенные формулы позволяют расчитать объем' аккумулирующей емкости для перераспределения избыточного давления при срыве дробленой горной массы.На рис.5 показана зависимость объема аккумулирующей емкости от давления в корпусе аспирационно-го укрытия,создаваемого перегружаемым материалом и эжектируемым при этоь: воздухом.

Рис.5.Зависимость объема аккумулирующей емкости от давления в корпусе ас пирационного укрыти»:,

Теоретическая кривая характеризует стг- •

пенную зависимость,а сходимость ее о

1 -теоретическая кривая, кривой.полученной экспериментально,

2 -экспериментальная. удовлетворительна,

На основании выполненных теоретических и экспериментальна;, исследований и анализа существующих способов снижения шлевыд*- -

«01

ЧОО

. ЧШ «Г

г г/

V

199

£

«О

3.1

Рис.6.Центробежная форсунка.

лония разработан комплекс средств снижения пы левы деления, конструктивные решения которых осуществлялись с учетом характера движения и гранулометрического состава перегружаемой горной ма-•;сы.

Для. снижения пылевыделения на площадке приемного бункера рекомендуется гидроороиение с использованием центробегшой фор-оунки /рис.б /.Кидкость при выходе из сопла 1 движется по внутренней поверхности диффузора 2,выполненного из эластичного материала в виде раструба с направляющими ребрами 3 и на выхода из него приобретает вращающий момент. Эффективность пылеподавле-ния форсунки заключается в том,что в зависимости от размера очага пылевыделения угол раскрытия факела жидкости моано рейдировать путем растяжения диффузора регулировочной гайкой 4.

tía узлах перегрузки горной массы после крупного дробления пелесообразна установка разработанного аспирационного укрытия / рис.7 /в котором дробленый материал подается .в загрузочный

г.елоб 1, откуда он по направляющей 2 и отбойной плите 3 перемещается на ленту принимающего конвейера. При перемещении по загрузочному желобу крупные фракции материала за счет трения вовлекают в движение бесконечную эластичную ленту 4, которая с помощью подаи-Рис.7,Аспирациониое укрытие. жных штанг 5 прижимается

}{ поверхности перэгрухаемого материала,что исключает взаимодействие поверхности материала с воздушной средой.При этом предотвращается шлевыделение с поверхности перегружаемого материала л уменьшается объем эжектируемого воздуха, а также снижается скорость поступления материала на принимающую поверхность.В результате аспирационщй патрубок S эксплуатируется с наименьшей воздушной нагрузкой и в укрытии поддерживается постоянное раз-

реженив,предотвращающее выбивание пылевидных частиц из корпуса укрытия по щелям и неплотностям в рабочую зону.

В местах перегрузки горной массы,подвергшейся дальнейшему измельчению,описанная выше конструкция аспирационного укрытия будет работать с недостаточной эффективностью,так как более м»-' • лкая фракция перегружаемого материала не будет иметь достаточного зацепления с поверхностью бесконечной ленты,что не исключает заштыбовхц желоба и нарушения режима движения, потока горной массы.Поэтому для таких узлов разработана конструкция аспирационного укрытия / рис.8 /, в котором измельченная масса по

загрузочному желобу 1,нап-1— равляющей 2 и отбойной плите 3 перемещается на ленту принимающего конвейера. При связанном режиме движения,означающем движение его сплошным потоком без заштыбовки,рычаг 4 находится в постоянном за-.-цеплении с потоком и не воздействует на конечный выключатель 5.В момент,когда мелкодисперсные части-

тр трг

Рис.8.Аспирационное укрытие.

цы материала налипают на направляющей желоба и образуют слой на котором скапливается перегружаемый материал и происходит частичная или полная заштыбовка желоба,нарушается сплошность движения материала и рычаг выйдя из зацепления о ним,воздействует на конечный выключатель,что служит сигналом готовности для привода 6 растянуть объем аккумулирующей емкости ?.0на представляет'собой герметичную полость,имеющую возможность при помощи привода и противовеса 8 изменять свой объем от минимальной величины до величины,определяемой по формуле / 22 /,и создать в ней разрежение ,

При достижении критической массы более крупной фракции на поверхности налипшего слоя,т.е. выполнении неравенства / 2 / про."сходит срыв всей массы с увлечением мелкодисперсных частиц, сопровождаемый интенсивным пылевыделением и избыточным давлением в корпусе укрытия.В момент срыва заштыбовки перегружаемая масса,действуя на рычаг и через него на конечный выключатель,

приводит б действие привод,который растягивая аккумулирующую емкость,создает в ней разрежение.Через обратной клапан 9 запыленный воздушный поток устремляется в аккумулирующую емкость, тем самым выравнивая давление в корпусе асянрационного укрытия ц предотвращая выбивание пылевидных частиц в рабочую зону и унос их в аспирационную систему.После достижения максимального объема дккумулпруищей егйбстй.привод отключается и противовес . своей массой сжимает' аккумулирующую емкость .вытесняя содержащийся в ней воздух через плотный фильтрующий элемент 10.При последующих срывах цикл повторяется,а пыль постепенно скапливается е аккумулирующей емкости и через определенное время может быть утилизирована.

Обогатительные фабрики ГОКов,конечной продукцией которых являются концентраты различных руд,имеют строгое ограничение '.-.■ влажности по ГОСТ и поэтому выдерживают продукции в промежуточ— пых складах.Процесс выгрузка концентрата при складировании сопровождается интенсивным пылевыделением.так как он выгружается по всей плоиада склада со значительной высоты..

Применение в данном случае аспирациокных укрытий невозможно конструктивно .а для снижения палевыдаления при складировании разработан гравитационный спуск / рис.9 /.При выгрузке концентрат попадает в телескопический желоб 1,который по моро заполнения постепенно, под действием силц тяжести выдвигается.При достижении принимающей поверхности затЕор 2 перемещается относительно нижнего конца желоба вверх к открывает окна 3,через которые материал выгружается из желоба. Одновременно клинпвоЗ выс-Рис.9.Гравитационной спуск. тугг фиксатора 4.взаимодей-

ствуя с фигурным вырззом 5 затзора.фзксэруег его в верхнем положении,а сам затвор.воздейетвуяпз конечный выключатель б,включает, привод подъема желоба. Скорость подъема жалоба предварительно регулируется,что обеспечивает равенство поступающего в желоб и выгружаемого из него объемов материалг.Посдв подъема же—

лоба на заданную высоту разгрузки,ограничитель уровня 7.взаимодействуя с пружинным фиксатором перекрывает окна затвором и прекращает выгрузку материала.Одновременно с этим прекращается взаимодействие затвора с конечным выключателем и отключается привод вертикального перемещения желоба.При такой разгрузка кои-, центрата не возникает динамического удара в начальный момент разгрузки и в продолжении всего процесса,что определяет минимальную интенсивность пилевыделенкя.

Одним из последних процессов производства обогатительных фабрик является упаковка / загрузка в контейнеры / молотых материалов . Этот процесс характеризуется значительной интенсивно-.', стью шлевыделения .Для упаковки такого мелкодисперсного материала как концентрат,разработана конструкция устройства для заг*- -рузки емкостей сыпучим материалом / рис.10 /.После установки

загружаемого контейнера,привод вертикального перемёщения 1 опускает зонтичный раструб 2 и изолирует полость контейнера от внешней среда.Одновременно через трособлочную систему 3 происходит подъем противовеса 4 и аккумулирующая емкость 5,объем которой рассчитывается по / 27 /.выполненная в виде сильфона,удерживается в сжатом положении электромагнитной защелкой 6.При пуске подашего конвейера или иного пи-тащаго устройства концентрат по желобу 7 подается в контейнер.В объема ..образованном загружаемым контейнером и зонтичным раструбом .создается избыточное давление ,обусловленное потоком материала к ажактирувмым при атом . воздухом.Одновременно о пуском подакаого конвейера орабатывает электромагнитная защелка и освобоздаэт снльфон,которцй,разжимаясь, создает в своем объема разрезание,худа,преодолевая действие обратного клапана 9,уотрешается шлевоздуввдй поток,шравнавая тем самым давление в контейнере в сильфопе^Ио окончании процесса чагрузки привод вертикального перемещают подпишет зонтичный раструб. Одаоврешнно с этим щхтшовБс^лпускаясь .сжимает сильфсн,выдавливая нз наго воздух через плотный фильтрующий

Рис.Ю.Устройство для загрузки емкостей сыпучим материалом.

элемент.При достижении исходного положения электромагнитная защелка фиксирует силъфон в сжатом положении.При загрузке очередного контейнера цикл повторяется,а пыль из сборника 8 периодически собирается и загружается в последуете контейнеры.

Испытания устройства для загрузки емкостей сыпучим материалом на у зло загрузки баритового концентрата обогатительной фабрики Карагайлинского ГОКа показали,что средняя эффективность пылеулавливания составила 93,5£,а эффективность для фракций

то гст

гг.

V

■ л/л о.

ЦО

Рис.11.Дифференциальные кривые счетного распределения частиц пыли и кривая эффективности пы-леподавления.1 -Кривая эффективности,2 -кривая счетного распределения частиц пыли до внедрения, 3 —"- после внедрения устройства.

2,7 - 17,3тш составила 75,и 97,5$. Об этом можно судить до кривым эффективности шлеподавлоная по сумма фракций и дифференциального счетного распределения- частад пыли до и после установки устройства для загрузки емкостей сыпучим материалом /рис.11 /. Таким образом,разработанные сродства снижения пцлевыделения обеспечивают высокую эффективность пылеулавливания в рабочей зоне производственных помещений и облегчают процесс утилизации пали,что также уменьшает экологический ущерб,наносимый окружающей среде про-

.•-ысленглчм вы бросали. Ожидаемый экономический эффект от предотвращения безвозвратных потерь готовой продукции составляет 9360000 рублей на 100000 т .производительности фабрики.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации дано научно-техническое решение задача по снижению пилевыделения в узлах перегрузка дробленого и молотого материала путем перераспределения избыточного давления запыленного воздушного потока из корпуса аспирационного укрытия в аккумулирующую емкость,и-чепшое существенное зяачзнке для обеспечения безопасности труда на обогатительных фабрикат ГОКоз.

Основные научнш вывода и результата работа сводятся к следующему.

1 «Анализ существугйцлх способов и средста борьбы с пылевы-делэнием при перегрузка сыпучих материалов п оказывает, чта до

настоящего времени,при определении параметров аспирационных укрытий,не учитывалось нарушение режима движения перегружаемого дробленого материала.Вследствие этого,нарушения сплошности потока дробленой горной массы обуславливают повышение давления а корпусах аспирационных укрытий и значительную запыленность з них,при- , еодящих к выбиванию пыли в атмосферу производственных помещении и увеличению пылевой нагрузки в аспирационной системе,что ухудшает санитарно-гигиенические условия труда и наносит ущерб окружающей сроде.

2.Для проведения лабораторных экспериментов установлон критерий геометрического подобия.Обосновано количество проводимых опытов по методу рационального планирования многог^акторных экс-, перимонтов и разработана модель потока дробленой горной кассы для проведения обоснованных лабораторных исследований.

3.Исходя из условия адиабатичности процесса агентирования воздуха потоком дробленой горной массы в корпус аспирационного укрытия,установлена степенная зависимость давления в корпуса аспирационного укрытия от объема к температуры актируемого воздуха.

4.Для выполнения инженерных расчетов получена зависимость объема аккумулирующей емкости от давления в корпусе укрытия.

5.Аналитически установлено,что при движении по наклонным желобам дробленой горной массы,предотавляющей собой несвязную среду р неоднородной пористостью,на карушэние сплошности потока влияют поверхностные силы .зависящие от распрододашш л процентного содержания частиц размером до ;Д .мм.

6.На основании теоретических -Л.,Э£<У!р&^>йданых исследований научно обоснованы параметры.разработан комплекс средств снижения пнлевнделеи^^ча.-^злах перегрузки горной массы,позволяющий предотвратить воздействие на лодей вредных производственных ^акторов аамжадай ущерб,наносимый окружающей сроде дромыиенными выбросами. •

7.Результаты промишйнних испытаний & ннадренвл показывают, что разработанные средства обеспечивают ^активность снижения пчлевыделения 92,5 - 95,5£.Средняя адактдвность снижения палевн-деления.ло суше фракций изменяется по экспоненциальной зависимости с увеличением размеров частиц шли.

8.Расчет Екснсьичаской эффективности внедрения разработанных средств сяихекяя яыхеввдзления показывает, что .наряду с достижени-

ем экономического одазкта за счет предотвращения потерь готовой продукции з сумме 93600С0 руб/год,решается социальная проблема оздоровления окружающей срсдч.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих

1.Касенов К.Снижение количества эжектируемого воздуха при вертикальней перегрузке//Молодые ученые области - ускорению научного прогресса и развития науки.Тез.докл.Обл.научно-техн.кощ<. Рудный,1988,с.38-39.

Й.Бозжигитоз А.Е..Касенов К.Исследование пылевыделенпя на узлах перегрузки дробильно-сортирозочной фабрики//Охрана окружающей среды при разработке тверд-гх полезных ископаеи/х/Под род. Т.Е. 2аку пова. Алма-Ата, 1S8 9, с. 85- 90.

3.А.с.1643733 СССР.МКМ0 и С 5 В1/34.Центробежная форсунка/ П.Ч.Чулакоз,А.Е.Еозжнгптоа,Х,Касеноз,А..Намбаспаев СССР -2с.

4.А.с. 1661445 СССР.МКУ.5 Е21 Г5/00.Аслкрационное укрытие места загрузки ленточного ксквейера/П.Ч.^лаксз .А.Е.Бозжигитов, К.!&сеноз,Т.К./амет™лксз,А.А.Нанбатаров СССР -2с.

5.A.C.17440C5 СССР,Г,ЕК5 Е55 СИ/14,69/13.Гравитационный спуск/Л.лаков ,А.Е.Еозжпгитоз,К.Касеноз СССР -4с.

6.Положительное решение на заявку .'£4927077 СССР,Ж5 В65 С69/18.Устройство для загрузки емкостей сыпучим материалом/

П.Ч.Чулакоз,К.Кас екоз,А.S.Еозжигитов,А.Бегаллнов СССР -4с.

7.Карщков С.С.,Касенов К.Способ утилизации уловленной ш-ли//Дути повышения объективности использования отходов промышленности .Тез .докл .Регион, наунно-техн .конф. to, 1993, с. 36.

работах:

ЗАКАЗ 98

ТИРАЖ 100

ОтЖ'"лт<":"0 иг. ратстр!чпо 1!ГД АН Республики лпслхстач

î y i « i

^«ccopTauiuinui; xyjascTa yeai-;?aapaH x:ùks YH'ra^ax.raH atajaprar-■rap^: ay^apua T:iey TOpaôïapaHflet naîs^a Co;iaïb>H uai-ma aaaXvy «oce-xecinii; Phma.v.n-TexH.«:;ajiur; ¿eai.vi SepL'ircn.

Iïaiui.«î oeprreyxep Hù'fiwovZHAe jievijmipijireH oaicTep koh to-ciji.n,ep aya coprts ^oh^ppliku;; ininriûPi aru:..o.<-ikin ap';'Ui>; ^aicb:-muh ..;unaruj ôjziu 6acn&py ap:^mu,t>nnipic opuufiapj

kch i;opj:araii opiara domine'? in uaiyçj a2rapeu:cra2 aoaiii'au^.

3ep7T0y^ep H«Tiii;eci Kapapa.":jiii ïay-KCii KO^CxHaTuauii Ken Ca^-u'ïy ^afipuKaouriuii ay^apun Ti-iey •.nopa.6tiH.:;a eiiriaijircH.

S u m m a r y

Tho acicntiîic technical solution oî tfcc proble;:: or réduction, oî dust eai33ion oî contera oî loadins oî cruaiied and erinted z&-terial is çiven in tiio tiiocis.

Ccvolopcd nethods and îacilitioa allov to control pressure a» bodies oî aspiration càsltcmsinjj redistribution oî cxccas prcc-ouro oî duoted air îlow in accu-iulatins réservoir raar^.edly redu-cinc ûuot eaicsion into production areaa and environnant.

ïho reoults oî invostication hâve boen udopted at centers oî Xoadine oî tlio concentrât or oî tho Karakul linck aininc intecra-tod plaut.