6.7 Пневматикалық (ауа күшімен) байыту
Ауа күшімен байыту тек қажетті жағдайларда ғана жүргізіледі.
Оған себеп болатын жайлар - өңдеу құнының төменділігі, судың тапшылығы, алынған өнімнің құрғақ болуының қажеттілігі. Бұл әдіс көбінде концентрат түрінде алынатын заттың тығыздығы қалдықта қалатын минералдардың тығыздығынан аз болғанда қолданылады. Оларға жататындар, мысалы, қара және қоңыр көмір, асбест және т.с.с.
Ауа күшімен байыту суда жүргізілетін және гравитациялық үдірістерде қолданылатын заңдылықтарға негізделген. Мұнда да минералдар тік бағытта үздіксіз не үзілімді қозғалатын ауа ағымында бөлінеді. Бірақ бұл үдірістің өз ерекшеліктері бар. Мысалы, мұнда түйіршіктердің ақырғы шөгу жылдамдығы ұзағырақ уақыт ішінде қалыптасады (ауа тығыздығы судан көп төмен болғандықтан). Оған ортаның тұтқырлығының аз болуы да себеп болады. Осы себептермен ауа күшімен байытылғанда минералдардың бөліну дәрежесі төмендеу болады, сондай-ақ, тек ұсақ және құрғақ зат қана байытылады.
Бұл әдіспен байытуда екі түрлі аппарат қолданылады: пневматикалық сепараторлар және пневматикалық бөлектеу машиналары. Екеуінде де бастапқы зат тор үстіне түседі. Тор арқылы оның астынан қысыммен берілетін ауа ағымы үздіксіз не үзілімді өтеді. Ауа күшімен зат қабаты қопсып, қозғалысқа келеді. Ауыр түйіршіктер астыңғы қабатқа түсіп, жеңіл түйіршіктер үстіңгі қабатқа жиналады да, әр қабат әртүрлі бағытта жылжи қозғалып бөлінеді. Үдіріс жеңіл жүру үшін ауа ағымының күші жеткілікті болуы қажет.
Пневматикалық сепараторлардың (6.14 - сурет) конструкциялары концентрациялау столдарының конструкцияларына ұқсас. Пневматикалық сепаратор бір сырғымалы декадан (14) тұратын қорапты (4) құрайды. Қорап пышақтық керменің (8) көмегімен рамаға (10) орнатылады.
6.14 – сурет – Пневматикалық сепаратор және оның жұмыс істеу схемасы: 1 – желдеткіш; 2 – диффузор; 3 – металды тор; 4 – қорап; 5 – циклон;
6 - шатыр; 7 – қабылдаушы астау; 8 – пышақтық керме; 9 – эксцентрикті-шатунды механизм; 10 - рама; 11 – ортақ ауа құбыры; 12 – резеңкелі тармақ; 13 – рифли; 14 – бір сырғымалы дека
Дека рамаға орнатылған эксцентрикті-шатундық механизм (9) арқылы ілгерінді-кейінді тербеліске келтіріледі. Пневматикалық сепаратордың декасы резеңкелі немесе тесіктердің өлшемі 6-8 мм металды тормен (3) қапталған. Дека көлбеу орнатылған: бастапқы материал түсетін шеті төменірек, ал екінші шеті жоғарырақ орналасқан (көлбеулік мөлшері 4-110). Сондай-ақ, көлденең бағытта да оның көлбеулігі 120 жетеді. Дека үстіне орнатылған рифлдер (13) ұзын өске бұрыш жасай көлбеу қағылған және әрқайсысының ұзындығы деканың шетінен екінші шетіне дейін жетеді. Деканың сепараторы төрт секцияға бөлінген. Әр секцияға ауа ортақ ауа құбырынан (11) түседі. Ауа диффузорларға (2) ауа өткізуші резеңкелі тармақтар (12) арқылы беріледі. Ауаны беру желдеткішпен (1) жүзеге асырылады.
Бастапқы материал сепаратордың декасына қабылдаушы астау (7) арқылы түсіріледі. Ауаның ағысы әсерінен қабаттарға бөлінген түйіршіктер тербету күші әрекетімен әртүрлі бағытта жылжи бастайды. Ауыр түйіршіктер (астыңғы қабат) деканың бастапқы материал түсетін шетіне жылжиды, ал үстіңгі қабат төменгі шет бойына жылжиды. Екі аралық өнім шекаралық траекториямен қозғалады. Демек, үдіріс концентрациялау столындағы жүретін үдіріске ұқсас.
Ауа ағыны күшімен бастапқы материал ішіндегі өте ұнтақталған зат шаң болып ұшады. Оны ауаға шығармас үшін дека үстіне шатыр (6) орнатылады. Шаңды ауа шатыр ішінен сорылып циклонға (5) түседі. Онда ұсталған шаң бөлінеді де, тазаланған ауа қайтадан желдеткішке (1) түседі.
ПОМ-2М типті пневматикалық бөлектеу машинасы. Оның жалпы көрінісі схемалық түрде 6.15 – суретте көрсетілген. Машина горизонтқа 10-110 көлбеу орнатылған саңылаусыз корпустан (16) тұрады. Оған штампталған қозғалмайтын екі тор (14) жинақталған. Шеңберлі пішінді тор тесігінің өлшемі 1,2 мм. Деканың барлық ауданы бойынша ауаның бірқалыпты берілуін қамтамасыздандыру үшін екі тор арасындағы кеңістікке (3) диаметрі 15 мм (жасанды төсек) фарфор шарлары толтырылған. Камерадағы тор астындағы кеңістік оның ұзын бойына қалқамен екіге бөлінген. Демек, торлы дека екі жарты декадан тұрады деуге болады. Ауа осы екі бөлімге клапан-пульсатор (17) арқылы кезек беріледі: бір бөлімге ауа түссе, екінші бөлімге түспейді. Сөйтіп әр жарты декаға ауа үзілімді беріледі. Тордан және зат қабатынан өткен шаңды ауа корпус үстіне орнатылған шатыр (7) астындағы кеңістіктен арнаулы жеке желдеткішпен тартылып тазалағыш циклондарға түсіп, одан әрі атмосфераға шығарылады.
Бастапқы көмір машинаға түсіруші бункер (1) арқылы түседі. Көмірдің түсірілуі секторлық затвормен реттеледі. Көмір әр жарты дека үстіне белгілі қалыңдықпен біркелкі түсу үшін үстіңгі тордан 50 мм биіктікке, тесігінің диаметрі 50х50 мм теңселмелі тор (5) орнатылған және қозғалыс приводтан (2) алынады. Оның төменгі екі тордан айырмашылығы – ол шарнирлі ілгіштерге ілініп арнаулы қондырғымен тербелімді қозғалысқа келтіріледі.
Пневматикалық бөлектеу машинасындағы барлық айналмалы және теңселмелі механизмдер қозғалысқа бір ғана приводтан тізбектік беру жүйесі арқылы жүзеге асырылады. Жарты деканың алаңы бір-бірінен саңылаулармен үш секцияға және олардың арасы жыныс шығарушылармен (4) және аралық өнімдік (6) қалталармен бөлінген. Машинадан лайықты өнімдерді шығару үшін қалталар секторлық затворлармен (10 және 13) және бұрандалы конвейерлермен (11 және 12) аяқталады. Төменгі төсек қабатының жылжуына бөгет жасау үшін және оның шығарушы клапанға түсуін қамтамасыздандыру үшін қалтаның артына босаға орнатылған. Аралық өнімнен концентратты айырып алу мақсатымен үшінші секцияның шеткі тұсына шибер (8) орналасқан. Концентрат қалтадан (9) шығарылады.
Пневматикалық бөлектеу машинасының ауалық жүйесі ашық. Ауа фабриканың бөлмесінен машинаға технологиялық желдеткішпен айдатылады. Шатыр (7) астындағы шаңды ауа басқа желдеткіштін көмегімен сорылып алынады. Екінші желдеткіштін өнімділігі айдама желдеткіштін өнімділігінен 20-25 %-ке жоғары. Сорылып алынатын ауа шаңнан екі рет тазаланып атмосфераға лақтырылады.
6.15 – сурет - ПОМ-2М типті пневматикалық бөлектеу машинасының схемалық көрінісі: 1 – түсіруші бункер; 2 – привод; 3 – кеңістік; 4 – жыныс шығарушы; 5 – теңселуші тор; 6 – аралық өнім; 7 – шатыр; 8 – шибер; 9 – қалта;
10 және 13 – секторлық затворлар; 11 және 12 – бұрандалы конвейерлер; 14 - штампталған қозғалмайтын тор; 15 – кеңістік; 16 – саңылаусыз корпус;17 – клапан-пульсатор
Осы келтірілген жайлардан пневматикалық бөлектеу машинасының жұмысы сумен істейтін машиналардың жұмысынан еш айырмашылығы жоқ екенін көреміз. Бұлардың техникалық сипаттамасы төмендегідей:
Тор ауданы, м2 2,6 - 4,4
Ауаның берілу жиілігі, мин-1 125 – 420
Ауаның шығыны, мың м3/сағатына 19 – 24
Ауаның қысымы, МПа 27 – 37
Өнімділігі, т/сағатына 80 – 100