CN102327807B - 三产品干扰床分选机 - Google Patents

Abstract

本发明一种三产品干扰床分选机包括分选装置、给料装置、溢流装置、内、外顶水装置、控制系统和排料装置；控制系统控制上述各装置的运行，分选装置包括内桶和外桶，给料装置将物料送至内桶，内顶水装置使水从内桶底部向上运动，与由给料装置送入的物料形成第一干扰层，通过第一干扰层沉降的物料由内桶底部的排料装置排出，通过第一干扰层到达上方的物料进入外桶；外顶水装置使水从外桶的底部向上运动，外桶内的物料形成第二干扰层，通过第二干扰层沉降的物料由外桶底部的排料装置排出，通过第二干扰层到达外桶上方的物料自流进入溢流装置收集。本发明分离微细颗粒群，同时得到三个产品，分选精度大幅度提高，产品质量控制能力加强。

Description

三产品干扰床分选机

技术领域

本发明涉及一种水力分级设备，特别是指一种三产品干扰床分选机。

背景技术

传统的干扰床分选机是利用水作为介质的一种水力分级设备。干扰床分选机是一个方形或圆形槽体，水从底部导入桶内向上流动，物料从桶体上部中心给入，沉降快的颗粒从底部排料口排出，上升水流携带轻、细颗粒向上流动溢出，被收集后作为溢流产品。被分选的物料进入桶体后，根据其自身粒度大小和密度大小进行干扰沉降，各自的沉降速度与上升水流速度的差异形成上下不同的流动方向，而沉降速度与上升水流速度接近的物料群则在桶内形成比较稳定的干扰层，致使干扰床内细小的组织间隙阻碍着细小颗粒的沉降而被迫从上部溢流而出。因此，这种设备只能同时将待分选的物料分成两个产品，即溢流产品和底流产品，当中间密度物较多时，例如对于煤炭的分选，当中间密度物含量超过30%以上时，分选难度增大，分选精度下降，此时的溢流和底流两个产品势必会让这部分中间密度物被随机分配到溢流或底流，就会造成要么溢流产品灰分增高要么底流产品灰分降低，造成效率损失。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种三产品干扰床分选机，利用上升水流中具有相同密度不同粒度或相同粒度不同密度颗粒的干扰沉降速度不同，对微细颗粒群加以分离，同时可以得到三个产品，以提高分选效率。

为解决上述的技术问题，本发明提供一种三产品干扰床分选机，包括分选装置、给料装置、溢流装置、内、外顶水装置、控制系统和至少一套排料装置，其中，控制系统控制上述各装置的运行；其中，分选装置包括内桶和外桶，给料装置将物料送至内桶的内部，内顶水装置使水从内桶的底部向上运动，与由给料装置送入的物料形成第一干扰层，通过第一干扰层而沉降的物料由内桶底部排料装置排出，通过第一干扰层到达上方的物料进入外桶的内部；外顶水装置使水从外桶的底部向上运动，使进入外桶内部的物料形成第二干扰层，通过第二干扰层而沉降的物料由外桶底部的排料装置排出，通过第二干扰层到达上方的物料由溢流装置收集；其中，内、外桶的上升水流分别提供，各自独立；内桶的外部设置导向桶，内桶内的第一干扰层上方的物料通过导向桶进入外桶内部的下部。

其中，外顶水装置包括：外桶顶水环形带，其环绕于外桶的侧壁，设置在外桶的中部，并与外部水供应装置连接；外顶水进口管：其一端与外桶顶水环形带连接，另一端与外桶顶水分配室相连；和外顶水分配器：设置在外桶的下部，其包括分配器主板和分布于其上的多个喷嘴单元，分配器主板位于外桶顶水分配室的上部，通过喷嘴单元将外桶顶水分配室中的水均匀地喷向外桶的内部。

内顶水装置包括：内桶顶水环形带，其环绕于外桶的侧壁，设置在外桶的下部，并与外部水供应装置连接；

内顶水进口管：其一端与内桶顶水环形带连接，另一端与内桶顶水分配室相连；和

内顶水分配器：设置在内桶的下部，其包括分配器主板和分布于其上的多个喷嘴单元，分配器主板位于内桶顶水分配室的上部，通过喷嘴单元将内桶顶水分配室中的水均匀地喷向内桶的内部。

内顶水进口管和外顶水进口管分别为3个；外顶水进口管的一端与外桶顶水环形带上的外桶顶水入口连接；内顶水进口管的一端与内桶顶水环形带带上的内桶顶水入口连接。溢流装置中的溢流槽环绕外桶外壁的上部形成一倾斜的环形流道，溢流槽的低处设有溢流口。

排料装置为四套，一套排料装置设置在内桶的底部，三套排料装置外桶的底部，这样的设置可以得到三个产品。

内桶和外桶为敞口圆桶状或敞口矩形状，内桶、外桶、导向桶和给料装置中的入料桶同轴设置。优选地，内桶、外桶和入料桶都设计为圆桶形时，可增大单位面积的利用率，使物料分布更加均匀。

入料桶的下端插置在内桶的内部，将物料送入内桶。

在本发明中，三产品干扰床分选机中的分选装置分成内桶和外桶。内桶、外桶可同为圆桶或同为方桶，内、外桶同轴。内桶的底部中心设有一个排料口，外桶的底部每120度设置一个排料口，外桶共三个排料口，内桶和外桶相互独立、隔离。

内桶和外桶分别作为分选过程的第一、第二次分选，首先，待选物料通过给料装置中的入料桶进入内桶，在内桶的物料受上升水流和颗粒重力共同作用形成第一干扰层，分选出两个产品：通过第一干扰层而沉降的物料为第一段底流，第一段底流从内桶底部的排料口排出，即为最终产品，内桶内的第一干扰层上方的物料为第一段溢流。

其次，第一段溢流经导向桶自流入外桶，再进行第二次分选，在外桶内的物料受上升水流和颗粒重力共同作用形成第二干扰层，再分选出两个产品，通过第二干扰层而沉降的物料叫做第二段底流，可以作为最终产品，也可根据需要与第一段底流合并作为最终产品，外桶内的第二干扰层上方的物料叫做第二段溢流，为最终产品。这样，待选物料经过第一、二次分选后，得到三个产品：第一段底流、第二段底流、第二段溢流。

内、外桶的上升水流分别提供，各自独立。由于内、外桶的物料性质（密度组成、粒度组成等）的差别，内、外桶内的上升水流速度要求也不相同，因此，内、外桶各自的上升水流单独提供，不互相影响。

内、外桶的密度检测及排料控制各自独立。由于内、外桶内的物料性质包括密度组成、粒度组成的差别，内、外桶内的密度检测和依据密度检测的底流排料控制单独设置，各自独立。

本发明与功能相近的分选设备相比，产品配备专家控制系统，在内、外桶内的物料分选过程中时刻检测内、外桶顶水工况、各自密度变化情况、的前提下，加入专家经验实施综合控制，真正实现了全自动控制，保证精确分选，实现了溢流和底流可都作为产品的需要。

以下结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

附图说明

图1为本发明一具体实施例结构示意图；

图2为本发明主视结构示意图；

图3为本发明俯视结构示意图；

图4为图3中D-D剖面结构示意图；

图5为本发明左视结构图。

附图标记：

1.溢流管            2.喷水嘴              3.入料桶

4.外顶水进口管      5.外桶顶水环形带      6.溢流槽

7.外桶              8.导向桶              9.内桶

10.排料执行器       11.栏杆               12.平台

13.内桶顶水分配室   14.小检查孔           15.冲洗口

16.内桶底板         17.内桶底流口         18.外桶顶水分配室

19.内桶顶水分配器   20.外桶顶水分配室底板

21.外桶顶水分配器   22.外桶底流口         23.内桶顶水环形带

24.大检查孔         25.外桶顶水入口       26.事故放料口

27.内桶顶水入口

具体实施方式

图1为本发明三产品干扰床分选机一具体实施例主体结构示意图。

三产品干扰床分选机包括分选装置、给料装置、溢流装置、内、外顶水装置、控制系统和排料装置，其中，分选装置包括内桶9和外桶7，内桶9、外桶7均为敞口圆桶状或矩形箱体状，内桶9的中央配置同心的入料桶3，入料桶的下端插置在内桶9内，将物料送入内桶9。内桶的外部设同轴的导向桶8，内桶内的第一干扰层上方的物料（即第一段溢流）通过导向桶8进入外桶的内部。

导向桶8设置在内桶9的外面，导向桶8与内桶9有间隙，内桶9中的溢流顺着这个间隙流进外桶7。如果没有导向桶8，那么内桶中的溢流在流进外桶时不会全部进入外桶的下部，不会经过外桶中部的第二干扰层，可能有一大部分直接就溢流到外桶的外面成为溢流，因此，通过导向桶8，可以使内桶中的溢流全部导入外桶的下部。

外桶7的上部有平台12，平台12可用于维修时供人站立，平台12上配置栏杆11、排料执行器10，其上还固定着入料桶3、密度传感器等。

外桶7外壁的上部有环形溢流槽6，溢流槽6的下表面倾斜一定的角度，在最低处开有溢流口，接有溢流管1，用于收集外桶7内的第二干扰层上方的物料（即第二段溢流）。

如图4所示，在内桶9、外桶7的底部分别设有内桶底流口17和外桶底流口22，两个底流口分别与内、外桶体底部通过螺栓连接，用于将沉降后的物料排到内桶9的外部和外桶7的外部，底流口内有底流排料阀（图中未示出），底流排料阀通过一连接杆与排料执行器10连接，排料执行器10固定在平台12上，排料执行器10由控制系统控制，带动连接杆上下运动，连接杆带动底流排料阀在底流口内运动，从而进行排料控制。

当有杂物堵塞在顶水进口管时，可以打开小检查孔14和大检查孔24，进行人工清理；冲洗口15打开时内桶顶水分配室13的水就会从这里排出，不会再往桶内向上顶，因此，内桶顶水分配室13内的可能的杂物随水排出，以免堵塞喷水嘴。

下面详细说明物料在三产品干扰床分选机的分选过程。

首先，物料从入料桶3从上向下进入内桶9，内顶水装置使水从内桶的底部向上运动，与内桶9中的物料形成第一干扰层，通过第一干扰层而沉降的物料（第一段底流）由内桶底部的内桶底流口17排出，通过第一干扰层到达上方的物料（第一段溢流）通过导入桶8进入外桶的内部。

其次，外顶水装置使水从外桶的底部向上运动，使进入外桶内部的物料形成第二干扰层，通过第二干扰层而沉降的物料（第二段底流）由外桶底部的外桶底流口22排出，通过第二干扰层到达上方的物料（第二段溢流）通过溢流槽6上的溢流口流入溢流管1，从而收集第二段溢流。

在内顶水装置中，内桶顶水环形带23设置在外桶7的下部，其环绕于外桶的侧壁，并与外部水供应装置连接；内顶水进口管的一端与内桶顶水环形带23上的内桶顶水入口27连接，另一端与内桶顶水分配室13相连；内顶水分配器19设置在内桶的下部，其包括分配器主板和分布于其上的多个喷水嘴，分配器主板位于内桶顶水分配室13的上部，通过喷水嘴将内桶顶水分配室13中的水均匀地喷向内桶的内部。

在外顶水装置中，外桶顶水环形带5环绕外桶7的侧壁设置在外桶的中下部，并与外部水供应装置连接。外顶水进口管4的一端与外桶顶水环形带5上的外桶顶水入水口25连接，外顶水进口管4的另一端与外桶顶水分配室18连接；在外桶下部的外桶顶水分配器21包括分配器主板和分布于其上的多个喷水嘴2，分配器主板位于外桶顶水分配室18的上部，通过喷水嘴1将外桶顶水分配室18中的水均匀地喷向内桶的内部。水从外桶顶水进口管4进入外桶顶水环形带5，再倒入外桶顶水分配器21的下方，经大量的喷水嘴2向上喷出，进入外桶7中的物料再次分选，产生第二段的溢流和底流，至此，物料完成一、二次分选，得到三个产品。

本发明利用上升水流中具有相同密度不同粒度或相同粒度不同密度颗粒的干扰沉降速度不同，对微细颗粒群加以分离，并且同时可以得到三个产品。

本发明与功能相近的分选设备相比，最大特性就是通过同轴的内、外桶的联合分选，可以同时得到三个产品；同时，本发明配备专家控制系统，真正实现了全自动控制，无人执守，顶水流量得以控制，上升水流速度稳定，溢流或底流根据矿物分选需要可任意设定质量控制指标而由密度自动稳定系统完成控制。由于实现了一、二段分选，分选精度大幅度提高，产品质量控制能力得到显著加强。分选煤炭的实例表明，可能偏差Ep值由两产品干扰床的0.10下降到0.05。

在控制系统中，密度传感器深入桶体检测悬浮液的密度，把电信号传递给控制器，控制器再对排料执行器10发出指令，排料执行器10通过连接杆与底流排料阀相连。密度传感器把桶体内的密度信号传递给PLC可编程序控制器，PLC可编程序控制器再根据专家经验与PID运算结果控制排料调节阀的开口度。

可根据桶体的大小安装一套或多套排料装置和排料执行器10，本实施例中的控制系统在中国专利（申请号：2008201770386）有描述，在此不再复述。

另外，内桶9内还焊有上下扶梯，以利于清桶时人员上下，外桶下部设有大、小检查孔24、14，以备顶水室进入杂质堵塞喷水嘴、下部事故放料口26又放不出来时打开检查，而一般情况下，杂质可在顶水作用下由事故放料口26排出。

以上实施例仅用以说明本发明而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，但本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本实用新型范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种三产品干扰床分选机，其特征在于：包括分选装置、给料装置、溢流装置、内、外顶水装置、控制系统和至少一套排料装置，其中，控制系统控制上述各装置的运行；其中，分选装置包括内桶和外桶，给料装置将物料送至内桶的内部，内顶水装置使水从内桶的底部向上运动，与由给料装置送入的物料形成第一干扰层，通过第一干扰层而沉降的物料由内桶底部排料装置排出，通过第一干扰层到达上方的物料进入外桶的内部；外顶水装置使水从外桶的底部向上运动，使进入外桶内部的物料形成第二干扰层，通过第二干扰层而沉降的物料由外桶底部的排料装置排出，通过第二干扰层到达上方的物料由溢流装置收集；其中，内、外桶的上升水流、密度检测及排料分别控制，各自独立；内桶的外部设置导向桶，内桶内的第一干扰层上方的物料通过导向桶进入外桶内部的下部；

其中，外顶水装置包括：

外桶顶水环形带，其环绕于外桶的侧壁，设置在外桶的中部，并与外部水供应装置连接；

外顶水进口管：其一端与外桶顶水环形带连接，另一端与外桶顶水分配室相连；和

外顶水分配器：设置在外桶的下部，其包括分配器主板和分布于其上的多个喷嘴单元，分配器主板位于外桶顶水分配室的上部，通过喷嘴单元将外桶顶水分配室中的水均匀地喷向外桶的内部；

内顶水装置包括：

内桶顶水环形带，其环绕于外桶的侧壁，设置在外桶的下部，并与外部水供应装置连接；

内顶水进口管：其一端与内桶顶水环形带连接，另一端与内桶顶水分配室相连；和

内顶水分配器：设置在内桶的下部，其包括分配器主板和分布于其上的多个喷嘴单元，分配器主板位于内桶顶水分配室的上部，通过喷嘴单元将内桶顶水分配室中的水均匀地喷向内桶的内部。

2.根据权利要求1所述的三产品干扰床分选机，其特征在于：内顶水进口管和外顶水进口管分别为3个。

3.根据权利要求1所述的三产品干扰床分选机，其特征在于：外顶水进口管的一端与外桶顶水环形带上的外桶顶水入口连接；内顶水进口管的一端与内桶顶水环形带带上的内桶顶水入口连接。

4.根据权利要求1所述的三产品干扰床分选机，其特征在于：溢流装置中的溢流槽环绕外桶外壁的上部形成一倾斜的环形流道，溢流槽的低处设有溢流口。

5.根据权利要求1所述的三产品干扰床分选机，其特征在于：排料装置为四套，一套排料装置设置在内桶的底部，三套排料装置外桶的底部。

6.根据权利要求1所述的三产品干扰床分选机，其特征在于：内桶和外桶为敞口圆桶状或敞口矩形状，内桶、外桶、导向桶和给料装置中的入料桶同轴设置。

7.根据权利要求6所述的三产品干扰床分选机，其特征在于：入料桶的下端插置在内桶的内部，将物料送入内桶。