專利名稱：離心跳汰機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于選礦的跳汰機，進一步涉及一種離心跳汰機。
背景技術(shù)：
目前用于精選末煤的裝置中，應(yīng)用較廣的方法是水力旋流器、跳汰機和重介旋流器。目前的具有實用性的精細煤基漿體的平均粒度可以達到0.01mm以下，甚至可以達到 0. OOlmm水平。煤顆粒的超精細化，使得本來黏附在一起的有機煤成分和硫化亞鐵、二氧化硅等無機礦物顆粒得到有效解離，給煤的進一步精選提供了可能。水力旋流器的分選機制更多地受顆粒尺寸的影響，影響其針對顆粒密度的分選效果。目前的跳汰選和重介選的粒度下限一般在0. 2mm以上，難以完成其中無機礦物成分的去除。其限制因素在于隨著顆粒的細化，在普通重力場中，顆粒在漿體中的自然沉降速度非常慢，甚至在顆粒之間的微小作用力和漿體中的極微細顆粒物質(zhì)的干擾下不發(fā)生沉降，因此以重力作用為基礎(chǔ)的一般選礦設(shè)備均不能奏效。1986年7月31日公開的PCT/AU86/00016專利中公開了一種離心跳汰機， 并在1990年1月11日公開的PCT/AU89/00279和1999年2月25日公開的PCT/AU98/00657 專利中對其進行了進一步完善。該系列專利公開的離心跳汰機可以利用數(shù)十倍重力的離心加速度有效分離比重不同的微細顆粒。但是這類設(shè)備均采用透篩排料法收集比重較高的小尺寸精礦顆粒，而精細煤基漿體精選的目的在于盡可能去除其中較高比重的所有尺寸的礦物顆粒，并保留比重低的所有尺寸的顆粒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種用于分離精細漿體物料中的不同比重的成分組成的離心跳汰機。這種離心跳汰機可以無選擇地分離精細漿體物料中所有尺寸的不同密度的顆粒。其具體方案是該裝置由旋轉(zhuǎn)裝置、至少一個跳汰單元和產(chǎn)品接收裝置構(gòu)成；所述的旋轉(zhuǎn)裝置，包括旋轉(zhuǎn)體和基座，在動力驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)主體可以沿一根垂直軸的中線平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)；所述的跳汰單元包括篩下室、篩上室、篩板、給料裝置、排料裝置和脈動裝置，與普通跳汰機的結(jié)構(gòu)和功能相似，用于分離漿體物料中的密度不同的顆粒；跳汰單元在其物料移動方向上按一定的傾斜角度安裝在所述的轉(zhuǎn)動裝置上，其篩下室位于遠離垂直軸的位置， 所述的傾斜角度大致為跳汰單元所受的重力與向心力的合力的矢量方向與垂直方向的夾角；跳汰單元在重力和轉(zhuǎn)動裝置旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的合力場中工作；產(chǎn)品接收裝置為固定在地面，用于接收旋轉(zhuǎn)中的跳汰單元排出的已完成分離的物料的收集輸送裝置；本發(fā)明所公開的離心跳汰機的特殊之處在于排料裝置采用篩上排料口排出已完成分離的主要的高密度物料和低密度物料；之所以說是主要的高密度物料和低密度物料，是因為在跳汰分離過程中難免有少量顆粒物料通過篩板進入篩下室，這部分物料稱之為底料，最終也需要排出；按行業(yè)習(xí)慣，所述的高密度物料和低密度物料也可簡稱為重料和輕料。


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附圖1離心跳汰機基本結(jié)構(gòu)剖面示意圖附圖2跳汰單元的傾斜角度和拋物線回轉(zhuǎn)曲面形篩板示意圖附圖3多個跳汰單元的離心跳汰機的示意圖附圖4采用篩下空氣室的離心跳汰機示意圖附圖5采用封閉篩上室的離心跳汰機示意圖附圖6采用三產(chǎn)品跳汰單元的離心跳汰機示意圖附圖7纖毛篩板示意圖，俯視圖附圖8纖毛篩板示意圖，正視圖，上升水流附圖9纖毛篩板示意圖，正視圖，下降水流附圖10采用封閉篩上室的離心跳汰機的空氣室脈動裝置工作原理圖，水流上升期附圖11采用封閉篩上室的離心跳汰機的空氣室脈動裝置工作原理圖，水流下降期附圖12篩下水底漿分離處理裝置示意圖附圖13設(shè)置稀釋段和濃縮段的篩板示意圖
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明，所分離的漿體以精細煤基漿體為例實施例1參見附圖1-2，其具體方案是該裝置由旋轉(zhuǎn)裝置1、至少一個跳汰單元2和產(chǎn)品接收裝置3構(gòu)成。所述的旋轉(zhuǎn)裝置1，包括旋轉(zhuǎn)體11和基座12，在動力驅(qū)動裝置121的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)體可以沿一根垂直軸111的中線1111平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。所述的跳汰單元2包括篩下室21、 篩上室22、篩板23、給料裝置M、排料裝置25和脈動裝置沈，與普通跳汰機的結(jié)構(gòu)和功能相似，用于分離漿體物料中的密度不同的顆粒。跳汰單元2在其物料移動方向上按一定的傾斜角度α安裝在所述的轉(zhuǎn)動裝置1上，其篩下室21位于遠離垂直軸111的位置，所述的傾斜角度α的大小大致與跳汰單元2所受的重力G與向心力Fc的合力Fr的矢量方向與垂直方向的夾角相同?？紤]到工作時向心加速度可以達到重力加速度的數(shù)十倍，該角度接近90度。跳汰單元在重力和轉(zhuǎn)動裝置旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的合力場中工作。產(chǎn)品接收裝置3 為固定在地面，用于接收旋轉(zhuǎn)中的跳汰單元排出的已完成分離的物料的環(huán)形槽狀收集輸送裝置。所述跳汰單元2的排料裝置25不采用透篩排料方式而采用排料口排料。所述的排料口包括重料排料口 251和輕料排料口 252。所述的篩上室22在本實施例中是開放的，也稱為篩槽。在跳汰分選過程中通過篩板進入篩下室的少量顆粒物料S210，通過篩下室底部的底料排出口 211排出，進入相應(yīng)的產(chǎn)品接受裝置3。篩板23可以采用0. 2mm孔徑篩板加長石人工床層，并在機器工作時控制吸囁力。工作時，物料漿體S在垂直軸111頂端由一個漏斗狀的與跳汰單元同步轉(zhuǎn)動的接收桶241從輸送管道240接收，并由一條給料管242輸送到篩板23下端的篩槽內(nèi)，在離心力和后續(xù)的物料的推動下，物料S邊脈動分層邊向上移動，在篩板上端，輕料漿體SL、重料漿體SH分別進入輕料排出口 251和重料排出口 252，然后脫離跳汰單元進入相應(yīng)的輕料接收槽31和重接收槽32。所述的脈動裝置沈使用普通的隔膜脈動裝置沈1，由脈動電機沈11 通過凸輪軸2612驅(qū)動隔膜沈13推動篩下水產(chǎn)生脈動。為使得所述的旋轉(zhuǎn)裝置1在旋轉(zhuǎn)時保持平穩(wěn)，在跳汰單元的對側(cè)設(shè)置一個平衡重物112。理想的情況下，相對于普通跳汰機的篩板平面，篩板23應(yīng)為沿物料移動方向延伸的一條拋物線231沿垂直軸111的中線1111回轉(zhuǎn)形成的曲面，這樣可以使得篩板在工作時與跳汰流體液面保持平行，在此基礎(chǔ)上，篩板可以根據(jù)物料相適應(yīng)的排矸方式的調(diào)整其傾角。在篩板較窄并且離心力足夠大的情況下，篩板也可以簡略地采用平直篩板。對旋轉(zhuǎn)中的跳汰單元的供電可以采用設(shè)置在垂直軸上的滑環(huán)與固定基座的電源連接，大功率供電滑環(huán)技術(shù)在醫(yī)用螺旋CT上具有成熟應(yīng)用。跳汰單元的監(jiān)控信號通訊可采用無線通訊或紅外線串口通訊技術(shù)與地面連通。實施例1所述的該離心跳汰裝置是本發(fā)明最簡單的原始裝置，可以在以下的實施例中從多方面對其進一步改進與完善。實施例2參見附圖3，多單元對稱配置在實施例1的基礎(chǔ)上，在旋轉(zhuǎn)體11上相對于旋轉(zhuǎn)軸 111呈軸對稱或中心對稱設(shè)置多個跳汰單元，待處理物料由接收桶分別通過各跳汰單元的給料管242輸送到各跳汰單元，并在分選后經(jīng)各自的排料管進入相應(yīng)的接收槽31和32。實施例3改進脈動裝置在實施例2的基礎(chǔ)上，由于具有多個跳汰單元，采用空氣室跳汰機具有更大的優(yōu)勢，不同的跳汰單元可以共用一套壓縮氣體供應(yīng)裝置和脈動控制裝置。可以采用篩側(cè)空氣室，因液體脈動本身不會引起跳汰單元的重心的旋轉(zhuǎn)半徑的改變，故各跳汰單元同步運行不會造成旋轉(zhuǎn)速度的擾動。實施例4參見附圖4，采用了篩下空氣室的脈動裝置。篩下空氣室的脈動裝置具體包括空氣壓縮機及儲氣筒沈21、篩下空氣室沈22、進氣管路沈23和排氣管路沈?qū)凸苈房刂葡到y(tǒng)，管路控制系統(tǒng)圖中未畫出。因液體脈動會引起跳汰單元的重心的旋轉(zhuǎn)半徑的改變，造成旋轉(zhuǎn)的擾動，可以采用單元分組的方式，各組的重心變化相互平衡，最大限度的降低旋轉(zhuǎn)時的擾動。篩下空氣室的跳汰單元的結(jié)構(gòu)相對于篩側(cè)空氣室的跳汰單元要緊湊一些。實施例5參見附圖5及附圖10-11，在實施例4的基礎(chǔ)上，將篩上室改為封閉腔室。分選后的漿體通過排料管和接收槽輸送的方式一則存在漿體的飛濺問題，另外漿體以極高速度脫離跳汰單元也造成了設(shè)備的動能的損失，增加了設(shè)備耗能?？梢圆捎米尫诌x后的漿體回流到垂直軸中心或附近，然后脫離旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，進入固定于地面的收集裝置。這樣可以回收漿體的動能，但在由旋轉(zhuǎn)外圍流回旋轉(zhuǎn)軸時需克服旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，可以采用封閉的篩上室，在工作時讓篩上室保持足夠高的壓力，并控制排料管得管徑和斜角，迫使?jié){體以一定的速度流回垂直軸處，避免漿體顆粒的離心沉淀。接收桶141到排料管的高度差產(chǎn)生的壓強可以作為漿體流動的動力。為了更好地控制漿體的流動，保持適當(dāng)?shù)拇矊雍穸?，可以在排料口處設(shè)置漿體泵254。在本實施例中，通過控制空氣的流動，封閉的篩上室可以參與空氣脈動的控制?？諝饷}動裝置由空氣壓縮機及儲氣筒沈21，篩下空氣室沈22，篩上室22，空氣回收筒沈25，以及順序連通以上4個腔室的管路沈沈1，沈沈2，沈沈3，沈沈4。在脈動膨脹期，如附圖10所示，26261開通，空氣由空氣壓縮機及儲氣筒沈21流向篩下空氣室2622，同時沈沈3開通， 篩上室22內(nèi)的空氣流回空氣回收筒沈23，26262阻斷，篩下水上升。在脈動下降期，如附圖 11所示，26261阻斷，26262開通，26263阻斷，篩下水下降?？諝饣厥胀采?3與壓縮機及儲氣筒沈21間的管路26264工作時保持長通?？諝饣厥胀采?3的作用是回收篩上室排出的壓縮空氣，減少耗能，取消空氣回收筒2623后空氣環(huán)路斷開，系統(tǒng)仍可正常工作。封閉的篩上室結(jié)構(gòu)的跳汰單元也可以用在采用其它類型的脈動裝置，如采用隔膜式脈動裝置。實施例6參見附圖6，在實施例5的基礎(chǔ)上，將各跳汰單元的一段兩產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改為兩段三產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。為了進一步降低輕質(zhì)汰選產(chǎn)品的重顆粒含量，將跳汰單元設(shè)置為兩段三產(chǎn)品，功能相當(dāng)于普通的兩段三產(chǎn)品跳汰機，相應(yīng)地在跳汰單元增加一個中料排出通道253和相應(yīng)的接收槽。實施例7參見附圖7-9，改進篩板在實施例6的基礎(chǔ)上，將篩板改為纖毛篩板。在現(xiàn)有的跳汰機篩板孔徑一般都在0. 2mm以上，實施例1使用的0. 2mm孔徑篩板加人工床層，由于對水流的阻力較大，可能會影響跳汰效果，并且仍可能有太多的有用顆粒透過篩板。解決上述問題，可以采用一種帶纖毛的篩板，即在較大孔徑的篩板的上側(cè)格條232 上設(shè)置向上伸展的可以覆蓋篩孔的纖毛233，纖毛以單排平行排列、向順?biāo)鞣较蛞粋?cè)傾斜效果更好。纖毛不會對上升的水流明顯增加阻力，但會有效阻止?jié){體顆粒透過篩孔進入篩下室。根據(jù)漿體粒度的大小可以調(diào)整纖毛的粗細、長短、濃密、傾斜角度來予以適應(yīng)。一般來說，顆粒大時采用粗、硬、相對較短的纖毛，顆粒小時采用細、軟、相對較長的纖毛；顆粒差別范圍較大時可以采用上述兩類纖毛有序混合排列；相鄰兩排的纖毛向略微不同的兩個方向交叉?zhèn)葍A斜可以降低篩板對下降水流的阻力。這種篩板結(jié)構(gòu)也可以用于普通的跳汰機。實施例8參見附圖12，在實施例7的基礎(chǔ)上增加篩下水底漿分離處理裝置盡管對篩板的孔徑做出了特殊處理，跳汰機工作時仍可能會有一些小尺寸顆粒進入篩下室，這些顆粒在離心力的作用下也會按比重不同分層并沉入篩下室底部，形成底漿， 這些顆粒也應(yīng)及時排出，其中的低比重顆粒形成的輕底漿SBL根據(jù)煤種的不同，可能是以非?？少F的有用的微粒煤成分為主，在煤基漿體產(chǎn)品中可以改善漿體的粒度級配，應(yīng)予以收集并有效利用，也可能是以微細的粘土成分為主，可以舍棄，或作為高灰分含量水煤漿的穩(wěn)定劑成分。由高比重顆粒形成的重漿SBH作為矸石成分排出。在篩下室的底部，除設(shè)置重漿排出通道211以外，在靠近篩下室底部的地方還設(shè)置一個倒置的漏斗狀輕漿排出通道 212，兩種產(chǎn)品也以前述的方式進入固定在地面的收集裝置3。排出底漿造成的篩下水的損失可以直接在輸入的物料漿體中補充，也可以沿給料通道另設(shè)置一條篩下水補充通道。實施例9
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參見附圖13，在實施例8的基礎(chǔ)上進一步改進篩板，設(shè)置篩板稀釋段和濃縮段一般跳汰機的給料為固體煤，在進入跳汰區(qū)前經(jīng)沖水濕潤然后流到篩板上，排料時精煤隨溢出水流排出精煤排料口。水煤漿給料時已經(jīng)大致與成品的濃度相同，一般在 65%以上，跳汰過程中最好不要添加沖水，以免在后續(xù)工序里還需脫水。因此，在跳汰過程的起始段，需要由篩下水先把給料稀釋，汰選后排出成品前在離心作用下浙出多余的水分。 體現(xiàn)在在篩板的設(shè)置上表現(xiàn)為，篩板靠近進料端的前段位置較低稱之為稀釋段234而在排料端有一段位置較高稱之為濃縮段235。以上各實施例所介紹的技術(shù)改進，還可以相互組合形成其他不同技術(shù)方案，由于其顯而易見性，這里不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種離心跳汰機，由旋轉(zhuǎn)裝置、至少一個跳汰單元和產(chǎn)品接收裝置構(gòu)成；所述的旋轉(zhuǎn)裝置，包括旋轉(zhuǎn)體和基座，在動力驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)體可以繞一根垂直軸平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)；所述的跳汰單元包括篩下室、篩上室、篩板、給料裝置、排料裝置和脈動裝置，沿其物料移動方向按一定的傾斜角度安裝在所述的旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)體上，其篩下室位于遠離垂直軸的位置，用于分離漿體物料中的密度不同的顆粒；產(chǎn)品接收裝置為固定在地面，用于接收旋轉(zhuǎn)中的跳汰單元排出的已完成分離物料；其特征是所述的跳汰單元采用篩上排料口排出已完成分離的主要物料。
2.如權(quán)力要求1所述的離心跳汰機，其特征在于所述的傾斜角度與所述的跳汰單元所受的重力與向心力的合力的矢量方向與垂直方向的夾角相等。
3.如權(quán)力要求1所述的離心跳汰機，其特征在于所述的篩板為沿物料移動方向延伸的一條拋物線沿旋轉(zhuǎn)裝置垂直軸的中線回轉(zhuǎn)形成的曲面。
4.如權(quán)力要求1所述的離心跳汰機，其特征在于具有兩個或兩個以上的跳汰單元，這些跳汰單元在旋轉(zhuǎn)體11上相對于旋轉(zhuǎn)軸111呈軸對稱或中心對稱。
5.如權(quán)力要求4所述的離心跳汰機，其特征在于所述的脈動裝置為空氣室脈動裝置。
6.如權(quán)力要求5所述的離心跳汰機，其特征在于所述的空氣室脈動裝置采用篩下空氣室。
7.如權(quán)力要求1所述的離心跳汰機，其特征在于所述篩上室為封閉腔室，分離的漿體在旋轉(zhuǎn)軸或近旋轉(zhuǎn)軸處脫離旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，進入分離產(chǎn)品接收裝置。
8.如權(quán)力要求1所述的離心跳汰機，其特征在于所述的跳汰單元為三產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。
9.如權(quán)力要求1所述的離心跳汰機，其特征在于所述的跳汰單元的篩板采用纖毛篩板；所述的纖毛篩板指在較大孔徑的篩板的上側(cè)格條上設(shè)置向上伸展的可以覆蓋篩孔的纖毛的新型篩板。
10.如權(quán)力要求1所述的離心跳汰機，其特征在于所述的跳汰單元設(shè)置篩下水底漿分離處理裝置，所述的篩下水底漿分離處理裝置，是指在篩下室的底部，除設(shè)置重漿排出通道外，在靠近篩下室底部的地方還設(shè)置一個倒置的漏斗狀輕漿排出通道。
11.如權(quán)力要求1所述的離心跳汰機，其特征在于所述的跳汰單元篩板設(shè)置稀釋段和濃縮段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種離心跳汰機。由旋轉(zhuǎn)裝置、至少一個跳汰單元和產(chǎn)品接收裝置構(gòu)成，所述的跳汰單元包括篩下室、篩上室、篩板、給料裝置、排料裝置和脈動裝置，沿其物料移動方向按一定的傾斜角度安裝在所述的旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)體上，用于分離漿體物料中的密度不同的顆粒；產(chǎn)品接收裝置固定在地面，用于接收旋轉(zhuǎn)中的跳汰單元排出的已完成分離物料；其特征是所述的跳汰單元采用篩上排料口排出已完成分離的主要物料。本發(fā)明可以無選擇地分選精細漿體物料中幾乎所有尺寸的不同密度的顆粒。
文檔編號B03B5/10GK102189036SQ20101012386
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月15日
發(fā)明者劉宏亮, 張傳忠, 汪景武 申請人:欽州鑫能源科技有限公司