CN101654177B - 钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备及其使用方法，在矿仓锥体(2)的仓壁上加设多层气力助流风管(17)，在气力助流风管(17)上设有喷射方向不同的气力助流喷嘴(15)，气力助流风管(17)通过管路与空压机相联；在钢筋砼矿仓矩形漏斗仓中的四个棱锥角处铺设锰钢板或钢板(3)，在锰钢板或钢板(3)后部加设气动振动锤(11)；所述的气动振动锤(11)通过管路与脉冲电磁阀组、气动三联件、空压机顺序相连。本发明的使用方法为控制各组喷嘴喷射的顺序由底层向高层间断通气，其间隔时间在1～99秒内可调，助流空气压力设置在0.4～0.8MPa之间；气动振动锤的气压控制在0.5～0.7MPa之间。本发明能够彻底清除矿仓阻塞棚料、保证选矿生产给料畅通且结构简单、工作可靠、操作方便，并可提高矿仓有效容积的利用率1/4～1/3。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿石储存仓的防堵清塞设备及方法，尤其是涉及一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备及其使用方法，可用于各类矿山的选矿厂矿石储存仓的清塞防堵。
背景技术
当前各类矿山的选矿厂，都设有矿石储存仓，用于调节生产流程，分配矿石入选路径，调节入选矿量，均衡选矿过程。矿仓大多采用钢筋砼结构，矩形漏斗仓。当矿石入仓后，由于矿石含水率、块度、表面性状等物理因素不同，引起矿石同仓壁的摩擦力增大，因而矿石不能在自身重力作用下溜出矿仓，造成物料粘壁堵塞。又由于物料含水率较高，内聚力增大形成拱状棚料，仓内四周有大量存料不能靠自重排出仓外，轻微时形成井状棚料，严重时，方形的矿仓已变成圆形的井口，物料已不能靠自重力溜出矿仓，形成井状棚料，棚料体积约占矿仓总容积的1/3～1/4，其结果使矿仓实际使用容积变小，起不到调节入选矿量的作用。有时堵塞棚料十分严重时，矿仓内的物料停止流动，矿仓失掉其功能。当前通常使用的方法是，工人下入到矿仓内手持铁棍捅料，处理阻塞棚料，工作十分危险，时有人身事故发生。
为解决料仓物料堵塞、棚料问题，中国专利CN00113779.4公开了一种料仓防拱破拱装置，主要由料仓壁、破拱框、支承组成，破拱框由支承定位安装于料仓壁内侧并贴着料仓壁上并在外力作用下作往复平移滑动，与料仓壁产生相互滑动，从而将附着在料仓壁内侧上的物料挤削、切削除下。这种装置适合在料仓装料量少、物料粒度小且比重较小、硬度小的情况下使用，对于矿山选矿厂的矿石储存仓，矿石块度大、储矿量大且矿石比重大、硬度大，采用这种装置因移动、磨损等原因极易损坏。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题，而提供一种能够彻底清除矿仓阻塞棚料、保证选矿生产给料畅通且结构简单、工作可靠、操作方便的钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备。
本发明的另一目的是提供一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料设备的使用方法。
本发明是在详尽分析了矿仓阻塞棚料发生的原因基础上而提出来的。矿仓内物料发生阻塞的主要原因是物料同仓壁的摩擦阻力大于物料自重引起的下滑力。影响和引起的主要因素是仓壁的倾角及物料同仓壁的摩擦系数，即两者接触表面的物理性质，如光洁度、形状、块度、含水率及化学性质，如仓壁材质同物料的亲和力等。
矿仓内物料发生棚料的主要原因是，物料的内聚力很大，即物料的内摩擦系数很大，引起物料抱团，这主要取决于物料本身的物理化学性质，如物料的表面光洁度，物料颗粒形状、块度、块度的组成比例、含水率及物料本身的磁性。
为实现本发明的上述目的，本发明一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备采用以下技术方案：
在矿仓锥体的仓壁上加设多层气力助流风管，在气力助流风管上设有喷射方向不同的气力助流喷嘴。所述的气力助流风管通过管路与空压机相联；在所述的气力助流风管与空压机之间顺序设置手动球阀组、止回阀、电控气动碟阀组、助流气罐、电控气动碟阀、压力发送器。
为提高清除阻塞棚料效果，在钢筋砼矿仓矩形漏斗仓中的四个棱锥角处铺设锰钢板或钢板，在锰钢板或钢板后部加设气动振动锤；所述的气动振动锤通过管路与脉冲电磁阀组、气动三联件、空压机顺序相连。
所述的锰钢板或钢板与水平面的倾角要大于仓内物料的静止安息角，一般比物料的静止安息角大2-3度之间。
所述的气动三联件还通过控制气路分别与电控气动碟阀、电控气动碟阀组的先导气控口相联。
电控气动碟阀组、电控气动碟阀、脉冲电磁阀组由控制器控制。
所述控制器内装有微机和各种电气保护装置，外设开关、指示灯及分档开关，可自动运行和手动运行。
助流风管第一层布置在离料口800～1000mm的范围内，其他每层间隔450-550mm，一般在500mm左右，每层喷嘴的位置相互错开。各面之间设计成不对称布置。最上一层布置在锥体以上350-450mm的位置上，一般在400mm左右，因在柱体和锥体的过渡处最易存料。
本发明一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料设备的使用方法采用以下技术方案：
当矿仓出现阻塞棚料时，铺设在矿仓锥体中的助流喷嘴组由装在控制箱中的微机控制各组喷嘴按事先设定顺序喷射助流压缩空气，其喷射的顺序是，由底层向高层间断通气，其间隔时间在1～99秒内可调，助流空气压力设置在0.4～0.8MPa之间。
当矿仓内出现物料粘壁产生阻塞时，启动振动助流与气动助流联合作用。即在微机控制下，气动振动锤按事先设定的振动顺序振动钢板，使物料同钢板之间产生微小缝隙，与此同时在微机控制下，沿仓壁吹射的助流空气射入物料同钢板之间的缝隙中，形成″气铲刀″效应将物料铲离仓壁落入仓底。振动锤的气压在0.5～0.7MPa之间。
本发明采用以上技术方案后，具有以下积极效果：
(1)本发明通过降低物料同仓壁之间的摩擦力以解决物料粘壁和物料阻塞问题；采用气流冲散物料破坏拱的受力平衡的方法，解决棚料问题。
(2)本发明能彻底清除矿仓阻塞棚料，保证选矿生产流程畅通，可提高选矿厂产能。
(3)本发明可提高矿仓有效容积的利用率1/4～1/3。能有效的调节生产流程中入选矿量的均衡性，从而提高选矿质量和生产效率。
(4)本发明结构简单，工作可靠，操作方便，适合新建矿仓选用也适合老矿仓改造。
(5)本发明适用各类不同块度和高含水率的物料进行清阻破拱。
(6)本发明彻底解除了人工清阻和破拱带来的人身伤害，社会效益十分明显。
附图说明
图1是本发明一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料设备的矿仓主体俯视结构示意图。
图2是本发明一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料设备的矿仓主体纵剖结构示意图。
图3是本发明一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料设备的气路系统原理示意图。
具体实施方式
为进一步描述本发明，下面结合附图和实施例对本发明一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备及其使用方法作更详细说明。
在图1、图2中：
1--钢筋砼矩形漏斗矿仓；
2--矿仓锥体部分；
3--在锥体四角处铺设的锰钢板；
4--设在矿仓底部出口处的板式给料机；
11--气动振动锤组，装在锰钢板3与矿仓四个棱角围成的空间内；
15--助流喷嘴组，视矿仓尺寸大小可设多层喷嘴，喷嘴数量和喷射方向按现场实际需要而定；
17--气力助流风管。
在图3中：
5--空压机，风压为0.8MPa，风量按喷嘴耗空气量而定；
6--压力发送器，用来控制电控气动碟阀7中的电磁阀，用来调定进入助流气罐中的空气压力；
7--电控气动碟阀；
8--气动三联件，由油水分离器，油雾器，减压阀及压力表组成。它能将压缩空气中的水分分离出来，能调节进入振动锤组11中的空气压力，又能向振动锤中加润滑油；
9--助流气罐，其上有安全阀，排污阀，压力表，进气口及出气口；
10--脉冲电磁阀组，由微机控制开闭频率及开启时间间隔，也可通过手动控制，从而控制振动锤11工作；
11--电控气动振动锤；
12--电控气动碟阀组，由微机控制也可手动，控制助流喷嘴喷气；
13--止回阀；
14--手动球阀组；
15--助流喷嘴组；
16--控制器，内装有微机和各种电气保护装置，外设开关、指示灯及分档开关，可自动运行和手动运行。
由图1所示的本发明一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料设备的矿仓主体俯视结构示意图和图2所示的本发明一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料设备的矿仓主体纵剖结构示意图看出，在钢筋砼结构的矩形漏斗仓1中的四个棱锥角处(此处最易粘壁阻塞)铺设材料为16Mn锰钢板3，其钢板厚度在12mm以上，钢板3与水平面的倾角要大于仓内物料的静止安息角，加大物料下滑倾角。钢板3是通过膨胀螺钉与钢筋砼矿仓相固定。在钢板3背面，同矿仓角的空间内布置安装气动振动锤11，振动锤通过防松螺钉固定在振动板上，振动板通过防松螺钉固定在钢板3上。在钢板3上开有长方形的孔，以便安装或取出振动板和振动锤。以上措施构成了振动助流系统。另外在矿仓锥体2上，布置助流用风管17和助流喷嘴15，沿仓壁吹射的喷嘴用来降低物料同仓壁摩擦力。助流喷嘴15分多层布置(图1中为四层)，第一层布置在离料口800～1000mm的范围内，其他每层间隔约500mm，每层喷嘴的位置要相互错开。各面之间要设计成不对称布置。最上一层要布置在锥体以上400mm的位置上，因在柱体和锥体的过渡处最易存料。助流风管的主管是在四个锥角的空间内由下向上铺设，由钢板3保护避免落料时砸破，横向管由横向角钢保护。钢管通过卡箍由膨胀螺钉固定在矿仓壁上。喷嘴焊在横向管上，喷嘴方向有的沿仓壁，有的向仓内。以上措施构成了气动助流系统。振动助流同气动助流联合作用，沿仓壁喷射的气流可进入振动的间隙中形成″气铲刀″效应，将粘结在仓壁上的物料铲下来。
板式给料机4位于矿仓锥体部分2的下方。
其降低摩擦阻力是这样实现的，微机控制的振动锤11，以不同周期和振动次数振动时，此时物料同仓壁之间形成极其微小的间隙，与此同时由同一个微机控制的沿仓壁吹射的助流喷嘴15开始吹射，气流进入物料同仓壁之间的微小间隙中形成了气垫，这样物料就会沿着仓壁在重力作用下，下滑到矿仓底部，清除了物料粘壁，完成了清阻任务。当由微机控制的破拱喷嘴15向矿仓成拱处喷射，破坏了拱的受力平衡，因而解决了矿仓棚料问题。
由图3所示的本发明一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料设备的气路系统原理示意图看出，本发明由空压机5、压力发送器6、电控气动碟阀7、气动三联件8、助流气罐9、脉冲电磁阀组10、气动振动锤组11、电控气动蝶阀组12、止回阀13、手动球阀组14、助流喷嘴组15及控制箱16等主要部件组成。电控气动振动锤11通过管路与脉冲电磁阀组10、气动三联件8、空压机5顺序相连；助流喷嘴组15通过管路与手动球阀组14、止回阀13、电控气动碟阀组12、助流气罐9、电控气动碟阀7、压力发送器6、空压机5顺序相连。
图3中虚线为控制气路，即气动三联件8分别与电控气动碟阀7、电控气动蝶阀组12的先导气控口相联。
当矿仓1出现阻塞棚料时，铺设在矿仓锥体2中的助流喷嘴组15由装在控制箱16中的微机控制各组喷嘴按事先设定顺序喷射助流压缩空气。其喷射的顺序是，由底层(靠近给料机4)向高层间断通气，其间隔时间在1～99秒内可调。助流空气由空压机5供气。
压力气体经碟阀7到助流气罐9，经由电控气动碟阀12、止回阀13、手动球阀14一直通向各组助流喷嘴15。其助流空气压力设置在0.4～0.8MPa之间。各组助流喷嘴的喷射也可手动控制，控制喷射组路及间隔时间。
当矿仓内出现物料粘壁产生阻塞时，可启动振动助流与气动助流联合作用。即在微机控制下，气动振动锤11按事先设定的振动顺序振动钢板3，使物料同钢板3之间产生微小缝隙，与此同时在微机控制下，沿仓壁吹射的助流空气可射入物料同钢板3之间的缝隙中，形成″气铲刀″效应将物料铲离仓壁落入仓底。振动锤11亦由空压机5供气，经气动三联件8、脉冲电磁阀10，直通振动锤11，振动锤的气压在0.5～0.7MPa之间，通过气动三联件8上的调压阀调定。各组振动锤也可手动控制，控制组路及间隔时间。值得一提的是，在振动锤11工作时板式给料机4，必须处于运转状态，因而本系统是同板式给料机控制系统联锁控制。
空压机5为VF-6/8型，流量6m3/min，压力为0.8MPa，自带了0.36立方储气罐，电机功率40Kw，电源DC380V，50Hz，由星角启动器控制。空压机5固定在矿仓附近。压力发送器6固定在空压机出口管路上，压力可调，为开关量输出，用来控制气动碟阀7。气动蝶阀7是用来隔压用的，当压力达到0.4MPa以上时，才能打开碟阀7，向助流气罐9供气，其目的是保证控制气源要有不低于0.4MPa的压力，亦保持气锤能正常工作和气动碟阀能正常开闭。气动三联件8由油水分离器、油雾器、减压阀及压力表组成，安装在气动振动锤11的总进气管路上，它可分离气体中的水份，调节气锤风压，又可向压气中加入润滑油，润滑脉冲电磁阀、振动锤和气动碟阀。助流气罐9的气罐容积为5m3*2＝10m3，额定压力为0.8MPa。每个气罐分别设有安全阀、压力表、排污阀、进出风口，并有连通管相连通，气罐固定在矿仓附近。脉冲电磁阀10为常闭式，开闭频率及开放时间由微机控制，亦可用手动控制，控制气动振动锤工作。脉冲电磁阀10固定在矿仓侧壁上。振动锤11采用SK系列，使用压力为0.5～0.7MPa，空气消耗量1.012L/回，冲击功为30Kg.m，两个振动锤并联由一个脉冲阀控制。振动锤11固定在振动板上，振动板固定在锰钢板3上。电控气动碟阀12用来控制气动助流的气路，由微机控制，亦可手动控制，它固定在气动助流的总气路上，有支架与地面固定。止回阀13防止带有尘埃的回气污染碟阀。手动球阀14，每层助流风管路由一个球阀控制，固定在入仓气路的底部，有支架与地面固定。助流喷嘴15焊在助流风管上，每层助流风管上有多个助流喷嘴，其喷嘴喷射方向有的沿着仓壁，有的喷向仓心。控制箱16的电源电压AC220V，50Hz允许波动AC180-240V，输出路任选，每路输出电压电流DC24V/1A，使用温度-25～55℃，输出脉冲间隔可调范围1～99秒±1％。控制箱面板上设有电源开关、电源指示灯、振动锤、自动/手动转换开关、气动助流自动/手动转换开关及振动锤手动按钮、气动助流手动按钮等。控制箱电源与板式给料机启动器联锁，即只有在板式给料机开动时，控制箱才有电，其目的是防止振动器越振越实，气动助流系统工作，物料落下，压死给料机。
Claims (6)
1.一种钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备，其特征在于：在矿仓锥体(2)的仓壁上加设多层气力助流风管(17)，在气力助流风管(17)上设有喷射方向不同的气力助流喷嘴(15)；所述的气力助流风管(17)通过管路与空压机(5)相联，在所述的气力助流风管(17)与空压机(5)之间顺序设置手动球阀组(14)、止回阀(13)、电控气动碟阀组(12)、助流气罐(9)、电控气动碟阀(7)、压力发送器(6)；在钢筋砼矿仓矩形漏斗仓中的四个棱锥角处铺设锰钢板或钢板(3)，在锰钢板或钢板(3)后部加设气动振动锤(11)；所述的气动振动锤(11)通过管路与脉冲电磁阀组(10)、气动三联件(8)、空压机(5)顺序相连。
2.如权利要求1所述的钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备，其特征在于：所述的锰钢板或钢板(3)与水平面的倾角大于仓内物料的静止安息角。
3.如权利要求1或2所述的钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备，其特征在于：所述的气动三联件(8)通过控制气路分别与电控气动碟阀(7)、电控气动碟阀组(12)的先导气控口相联。
4.如权利要求1或2所述的钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备，其特征在于：所述的助流风管(17)第一层布置在离料口800～1000mm的范围内，其他每层间隔450-550mm，每层喷嘴的位置相互错开，各面之间设计成不对称布置，最上一层布置在锥体以上350-450mm的位置上。
5.如权利要求4所述的钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备，其特征在于：所述的气动三联件(8)通过控制气路分别与电控气动碟阀(7)、电控气动碟阀组(12)的先导气控口相联。
6.如权利要求3所述的钢筋砼矿仓清除阻塞棚料的设备的使用方法，其特征在于采用以下技术方案：控制各组喷嘴喷射的顺序由底层向高层间断通气，其间隔时间在1～99秒内可调，助流空气压力设置在0.4～0.8MPa之间；气动振动锤的气压控制在0.5～0.7MPa之间。
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