一種可變錐角的模塊式水力分級裝置制造方法
【專利摘要】一種可變錐角的模塊式水力分級裝置,其特征在于:所述裝置包含有三個(gè)模塊;其中,第一模塊是由位于上部的錐形結(jié)構(gòu)的上殼體、環(huán)繞上殼體入料口下方的外錐面設(shè)置的溢流收集槽、以與水力分級機(jī)主體共軸線的方式通過固定件穿裝在上殼體入料口中的入料井組成;第二模塊是由位于中部的與上殼體扣合在一起的可變錐角的倒錐形結(jié)構(gòu)的下殼體組成;第三模塊是由安裝在下殼體底部出料口處的帶有頂水入水管口的中空柱段、以及設(shè)置在中空柱段底部的錐形排料段組成;所述的入料井上端高于溢流收集槽的上緣口,所述入料井下端止于第二模塊和第三模塊的連接處上方。
【專利說明】一種可變錐角的模塊式水力分級裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及細(xì)粒礦物水力分級領(lǐng)域,具體說是涉及一種可變錐角的模塊式水力分
級裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]分級作業(yè)作為選礦作業(yè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),在整個(gè)選礦流程中起著至關(guān)重要的作用。在選煤廠中水力分級主要用在煤泥水的處理工藝環(huán)節(jié)當(dāng)中,其包括沉淀環(huán)節(jié)、濃縮環(huán)節(jié)和脫水環(huán)節(jié)等。在金屬礦選廠中,水力分級主要是用于對入選的物料進(jìn)行分級,以期獲得幾個(gè)窄級別物料再進(jìn)行分選。
[0003]目前,在國內(nèi)外選廠普遍使用的水力分級裝置中,通過查閱國內(nèi)外選礦領(lǐng)域覆蓋全面的冶金工業(yè)出版社1993年10月出版的《選礦手冊》第二卷第二分冊的內(nèi)容,在礦物分選領(lǐng)域具有代表性的有分級旋流器、云錫式水力分級箱、斯托克斯水力分級機(jī)和傾斜板濃縮箱等裝置,這些裝置都是有固定范圍的分級粒度,在設(shè)計(jì)完成投入選廠使用之后,水力分級設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)錐體的錐角或者傾斜角均不能發(fā)生改變。隨著礦物的“貧細(xì)雜”越來越嚴(yán)重,在原料性質(zhì)發(fā)生變化之后,這些設(shè)備均不能發(fā)揮正常的使用效果。
[0004]為解決上述問題,許多科研工作者提出了全新的構(gòu)思。以使水力分級機(jī)可以適應(yīng)不同的工況,不因入料性質(zhì)的變化影響分級的效果。如中國專利200620024488.2的實(shí)用新型專利《組合式水力分級機(jī)》提出了一種通過增加不同直徑的同軸心筒體的組合式水力分級機(jī)結(jié)構(gòu),可以完成物料的多次分級,提高了水力分級效率。
[0005]中國專利200910147727.1的發(fā)明專利《一種可調(diào)節(jié)沉淀面積的水力分級裝置及方法》公開了一種沉淀面積可以調(diào)節(jié)的水力分級裝置。通過將大的水力分級裝置沉淀區(qū)進(jìn)行分隔,形成多組能相互獨(dú)立使用的小的沉淀分區(qū),進(jìn)而改變水力分級裝置的沉淀面積。該裝置可以適應(yīng)較寬的分級粒度,工況穩(wěn)定,提出了一種全新的分級理念。
[0006]以上所述的水力分級裝置中,申請?zhí)枮?00620024488.2的專利通過增加不同直徑的同軸心筒體,構(gòu)建了組合式水力分級機(jī),使得入料可以進(jìn)行多次分級,獲得較多分級產(chǎn)物;申請?zhí)枮?00910147727.1的發(fā)明專利通過將大的水力分級裝置沉淀區(qū)進(jìn)行分隔,形多多組能相互獨(dú)立使用的小的沉淀分區(qū),其可以適應(yīng)較寬的分級入料粒度。
[0007]但在目前已得到應(yīng)用的細(xì)粒礦物水力分級裝置中多存在以下問題:①構(gòu)成水力分級裝置的關(guān)鍵部件錐體的錐角,一旦投入使用之后就無法變動;②傾斜板分級裝置及側(cè)邊排料的分級機(jī),經(jīng)常發(fā)生傾斜板堵塞和側(cè)邊排料口堵塞,影響分級效果;③水力分級裝置是一個(gè)一體化的系統(tǒng),入料管和排料口容易發(fā)生磨損,更換分級裝置時(shí)需要更換一整套裝置。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供的一種可提高分級效率、減少維修更換成本和降低系統(tǒng)消耗功率的可變錐角的模塊式水力分級機(jī)。該水力分級機(jī)可以在工作中通過更換模塊中錐體段,進(jìn)而及時(shí)改變分級的錐角,使設(shè)備能夠適應(yīng)不同的入料,具有水力分級適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。本發(fā)明所提出的模塊式分級設(shè)備,可以適應(yīng)較寬的分級粒度范圍,極大的降低維修成本,簡化管理和維護(hù)工作。
[0009]本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施進(jìn)行實(shí)現(xiàn):
本發(fā)明的可變錐角的模塊式水力分級機(jī)的基本設(shè)計(jì)思路是基于兩段式分級理論,即斯托克斯干擾沉降分級理論及流態(tài)化分級理論,采用模塊式的構(gòu)件,增加水力分級過程中分級機(jī)的調(diào)節(jié)參數(shù),適應(yīng)寬范圍的入料粒度,具體技術(shù)措施如下:
本發(fā)明的可變錐角的模塊式水力分級裝置包含有三個(gè)模塊;其中,第一模塊是由位于上部的錐形結(jié)構(gòu)的上殼體、環(huán)繞上殼體入料口下方的外錐面設(shè)置的溢流收集槽、以與水力分級機(jī)主體共軸線的方式通過固定件穿裝在上殼體入料口中的入料井組成;第二模塊是由位于中部的與上殼體扣合在一起的可變錐角的倒錐形結(jié)構(gòu)的下殼體組成;第三模塊是由安裝在下殼體底部出料口處的帶有頂水入水管口的中空柱段、以及設(shè)置在中空柱段底部的錐形排料段組成;所述的入料井上端高于溢流收集槽的上緣口,所述入料井下端止于第二模塊和第三模塊的連接處上方。
[0010]本發(fā)明中所述第一模塊為固定模塊;第二模塊為可變模塊,主要進(jìn)行細(xì)粒礦物的流態(tài)化分級,通過模塊的更換達(dá)到錐角可變的目的,增加分級機(jī)的工作調(diào)節(jié)參數(shù);第三模塊為固定模塊,通過第二模塊和第三模塊的配合,達(dá)到兩段式分級的目的,提高水力裝置的分級效率。
[0011]本發(fā)明中所述第三模塊的中空柱段設(shè)置有上下頂水入水管口,上下頂水入水管口可獨(dú)立控制,增加了干擾沉降分級技術(shù)手段,提高了分級效率,減少細(xì)粒礦物之間的團(tuán)聚,降低粗細(xì)礦物之間的夾雜。
[0012]本發(fā)明在錐形排料段底部設(shè)置有底料排料閥,用于排出粗粒級礦物。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有水力分級裝置相比,具有以下有益結(jié)果:
1.現(xiàn)有的水力分級裝置一旦投入選廠使用,分級的關(guān)鍵參數(shù)錐體的錐角不可以改變,本發(fā)明克服了這一缺點(diǎn),增加了分級裝置中的調(diào)節(jié)參數(shù)。
[0014]2.本發(fā)明裝置提出了模塊式水力分級裝置有助于降低維修和更換成本。
[0015]3.本發(fā)明提出的分級裝置是一種兩段式的水力分級裝置,即斯托克斯干擾沉降分級理論及流態(tài)化分級理論,能提高分級效率,可以適應(yīng)寬粒級的入料。
[0016]4.本發(fā)明裝置中的第一模塊為錐體,第二模塊為可變錐角的錐體,兩者之間以倒扣的方式進(jìn)行結(jié)合,第二模塊的更換不影響兩者之間的結(jié)合;倒扣的連接方式,便于更換第二模塊。
[0017]5.本發(fā)明裝置中沒有采用傾斜板及側(cè)邊排料,可以確保分級機(jī)不發(fā)生堵塞;頂水入水管口采用了在第三模塊中空柱段四周開設(shè)進(jìn)水管口的方式,避免了常規(guī)流態(tài)化分級裝置中采用布水板而造成布水板孔堵塞這一缺點(diǎn),確保了分級過程的正常進(jìn)行。
[0018]6.本發(fā)明裝置中除了第二模塊可以進(jìn)行更換,還可以通過控制第三模塊上的上下兩個(gè)進(jìn)水管口的流量來調(diào)節(jié)分級的粒度。
[0019]綜上所述,本發(fā)明的分級設(shè)備與傳統(tǒng)的水力分級機(jī)相比,不僅可以更換模塊,調(diào)節(jié)錐角,可以適應(yīng)寬范圍的入料粒度,具有良好的分級精度。
【專利附圖】
【附圖說明】[0020]圖1為本發(fā)明的可變錐角的模塊式水力分級裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明的可變錐角的模塊式水力分級裝置俯視示意圖(圖中去除了溢流收集槽)。
[0022]圖3為本發(fā)明中頂水進(jìn)水管口平面剖面圖。
[0023]圖4為基于本發(fā)明的第二種可變錐角的模塊式水力分級裝置的實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖5為基于本發(fā)明的第三種可變錐角的模塊式水力分級裝置的實(shí)施方式結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖中序號:1.入料井;2.錐形結(jié)構(gòu)的上殼體;3.溢流收集槽;4.溢流收集槽的溢流口 ;5.可變錐角的倒錐形結(jié)構(gòu)的下殼體;6.支撐架;7.錐形排料段的排料口 ;8.下頂水入水管口 ;9.帶有頂水管的中空柱段;10.上頂水入水管口。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明以下將結(jié)合實(shí)施例(見附圖)對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述。
[0027]如圖1、2所示,本發(fā)明的可變錐角的模塊式水力分級裝置包含由上至下依次安裝在支撐架6上的三個(gè)模塊;其中,第一模塊是由位于上部的錐形結(jié)構(gòu)的上殼體2、環(huán)繞上殼體入料口下方的外錐面設(shè)置的溢流收集槽3、以與水力分級機(jī)主體共軸線的方式通過固定件穿裝在上殼體入料口中的入料井I組成;第二模塊是由位于中部的與上殼體扣合在一起的可變錐角的倒錐形結(jié)構(gòu)的下殼體5組成;第三模塊是由安裝在下殼體底部出料口處的帶有頂水入水管口的中空柱段9、以及設(shè)置在中空柱段底部的錐形排料段組成,排料口 7設(shè)置在錐形排料段下端;所述的入料井上端高于溢流收集槽的上緣口,所述入料井下端止于第二模塊和第三模塊的連接處上方。
[0028]本發(fā)明中所述第一模塊為固定模塊;第二模塊為可變模塊,主要進(jìn)行細(xì)粒礦物的流態(tài)化分級,通過模塊的更換達(dá)到錐角可變的目的,增加分級機(jī)的工作調(diào)節(jié)參數(shù);第三模塊為固定模塊,通過第二模塊和第三模塊的配合,達(dá)到兩段式分級的目的,提高水力裝置的分級效率。
[0029]如圖1、3所示為本發(fā)明的頂水入水裝置(上頂水入水管、下頂水入水管)所在平面的水平截圖,環(huán)繞所述第三模塊的中空柱段9圓周設(shè)置有上下各四個(gè)頂水入水管口,即圍繞所述第三模塊的中空柱段9圓周間隔90°設(shè)置有四個(gè)上頂水入水管口 10,在四個(gè)上頂水入水管口 10的下方圍繞所述第三模塊的中空柱段9圓周間隔90°設(shè)置有四個(gè)下頂水入水管口 8 ;上下頂水入水管口可獨(dú)立控制,增加了干擾沉降分級技術(shù)手段,提高了分級效率,減少細(xì)粒礦物之間的團(tuán)聚,降低粗細(xì)礦物之間的夾雜。
[0030]本發(fā)明在錐形排料段底部設(shè)置有底料排料閥,用于排出粗粒級礦物。整個(gè)分級機(jī)通過支撐架裝置進(jìn)行固定。
[0031]圖4所示的為本發(fā)明的第二種實(shí)施方式,即可變錐角的最大錐角,即第二模塊的錐體上邊緣線與第一模塊的溢流槽的下邊緣線相重合;圖5所示的為本發(fā)明的第三種實(shí)施方式,即可變錐角的最小錐角,即第二模塊的錐體上邊緣線與第一模塊的溢流槽的上邊緣線相重合。
[0032]本發(fā)明所述的可變錐角的范圍在圖4和圖5所示的范圍區(qū)間內(nèi)。本發(fā)明所述的可變的第二模塊的錐體,其最下的截面圓直徑保持不變,這樣可以保持第二模塊和第三模塊之間較好的連接,保持裝置的密封性;本發(fā)明所述可變的第二模塊與第一模塊之間通過錐體倒扣的方式進(jìn)行連接,可較好保持了裝置的密封性。可通過使用相應(yīng)尺寸的密封圈保持第二模塊和第一模塊之間緊密的密封,使用相應(yīng)尺寸的密封圈保持第二模塊和第三模塊之間緊密的密封。
[0033]本發(fā)明的工作原理如下:當(dāng)設(shè)備開始工作時(shí),細(xì)粒礦漿物料流由入料井I給入,礦漿流過入料井1,進(jìn)入第二模塊下殼體5的底部,與上升水流(高壓水通過上頂水入水管口10和下頂水入水管口 8進(jìn)入)相遇,而在此處形成類流態(tài)化床層,入料中的粗粒級的穿過流態(tài)化床層進(jìn)入第三模塊的帶有頂水管的中空柱段9中,入料中的細(xì)粒級則不能穿過流態(tài)化床層,隨著上升水流進(jìn)入溢流收集槽;3,通過溢流口 4排出,礦漿流在第二模塊下殼體5的底部(礦漿入料井I和第三模塊之間)進(jìn)行流態(tài)化分級;粗粒級進(jìn)入第三模塊后,在上升頂水的作用下(第一頂水入水管口 10進(jìn)水和第二頂水入水管口 8進(jìn)水),礦衆(zhòng)流中粗粒中夾雜著的細(xì)粒以及細(xì)粒團(tuán)聚的顆粒被上升頂水帶入第二模塊然后進(jìn)入溢流槽3通過溢流口 4排出,而礦漿流中的粗顆粒由于其干擾沉降末速大于頂水的上升流速,其仍可向下沉降,最終通過第三模塊的錐形排料段的排料口 7排出成為粗粒的底流,礦漿流在第三模塊中空柱段9發(fā)生干擾沉降分級。在礦漿流的分級過程中發(fā)生了流態(tài)化分級和干擾沉降分級,分級過程可通過更換第二模塊、控制上下兩個(gè)頂水入水管口的入水壓力、控制上下兩個(gè)頂水入水管口的開和關(guān)以及礦漿入料的固體物料含量,調(diào)節(jié)分級的粒度。
【權(quán)利要求】
1.一種可變錐角的模塊式水力分級裝置,其特征在于:所述裝置包含有三個(gè)模塊;其中,第一模塊是由位于上部的錐形結(jié)構(gòu)的上殼體、環(huán)繞上殼體入料口下方的外錐面設(shè)置的溢流收集槽、以與水力分級機(jī)主體共軸線的方式通過固定件穿裝在上殼體入料口中的入料井組成;第二模塊是由位于中部的與上殼體扣合在一起的可變錐角的倒錐形結(jié)構(gòu)的下殼體組成;第三模塊是由安裝在下殼體底部出料口處的帶有頂水入水管口的中空柱段、以及設(shè)置在中空柱段底部的錐形排料段組成;所述的入料井上端高于溢流收集槽的上緣口,所述入料井下端止于第二模塊和第三模塊的連接處上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變錐角的模塊式水力分級裝置,其特征在于:所述第一模塊為固定模塊,第二模塊為可變模塊,第三模塊為固定模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可變錐角的模塊式水力分級裝置,其特征在于:所述第三模塊的中空柱段設(shè)置有上下獨(dú)立控制的頂水入水管口。
【文檔編號】B03B11/00GK103433117SQ201310367788
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】張義順, 馬嬌, 王飛躍, 劉遠(yuǎn)楊, 張嶺, 尤培海, 郝楊森 申請人:河南理工大學(xué)