CN103909024A - 磁控式全角度入料三产品重介质旋流器 - Google Patents

Abstract

磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，属于煤炭分选设备技术领域，包括旋流器筒体以及设置在旋流器筒体上的、通过磁力牵引以改变待分选物料在旋流器筒体内轻重介质分布的磁控装置。磁控装置包括分别设置在旋流器筒体内、外侧的内部磁系和外部磁系，内部磁系和外部磁系分别通以电流以控制磁力大小。物料进入旋流器筒体中，通过磁控装置的内部磁系和外部磁系的磁力，对重介质产生牵引力，从而调节重介质的分布，对物料进行有效分散，利于排除堵塞；控制悬浮液的稳定性，调控分选时间；改变重介质分选层分布，减少精煤损失，提高精煤产率或减少跑粗，提高精煤品质。通过设置导流装置，使得物料和介质悬浮液沿360度环向分批入料，从而实现分批洗选。

Description

磁控式全角度入料三产品重介质旋流器

技术领域

本发明属于煤炭分选设备技术领域，具体涉及一种磁控式全角度入料三产品重介质旋流器。

背景技术

在选煤厂，三产品重介质旋流器是不可或缺的设备之一，主要使用单一密度的重悬浮液将原煤分离成精煤、中煤、矸石三种产品，故名三产品重介质旋流器。根据煤种的不用，主要存在有压给料式和无压给料式，其中有压给料式三产品重介质旋流器在选煤厂的应用较为广泛。现有的有压给料式三产品重介质旋流器，在实际生产中，主要存在如下几点不足：

1）、有压给料三产品重介质旋流器在入料时经常出现不稳定且切向方向的入料层过厚的情况，在离心力的作用下重矿物在筒壁堆积并积压，从而使得轻产物受到重产物的阻碍而没有来得及分离出来，就结束分选，出现底流跑精现象。

2）、由于有压入料，导致泥化现象产生,使得流变粘度增加从而增大了粘滞阻力，这都将影响旋流器分选效果。

3）、悬浮液由于自身沉积以及旋流浓缩作用，容易造成密度分布不均，从而使上下层密度发生变化导致悬浮液密度的稳定性难以控制，使得分选效率降低，导致精煤跑粗或者重产物出口堵塞等现象的产生。

4）、随着处理能力的增加，旋流器的分选直径也会增加，但受到制造工艺的限制，不可能无限增大，处理能力受到限制。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种磁控式全角度入料三产品重介质旋流器。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，包括旋流器筒体以及设置在旋流器筒体上的、通过磁力牵引以改变待分选物料在旋流器筒体内轻重介质分布的磁控装置。

本发明还可以通过以下技术方案进一步实施：

所述磁控装置包括分别设置在旋流器筒体内、外侧的内部磁系和外部磁系，所述内部磁系和外部磁系分别通以电流以控制磁力大小。

所述内部磁系包括多个内部磁芯以及将所述多个内部磁芯固定于旋流器筒体内部的第一固定装置；所述外部磁系包括数目与内部磁芯保持一致的外部磁环以及将所述多个外部磁环固定于旋流器筒体外部的第二固定装置；每个外部磁环分别与处于对应位置关系的内部磁芯形成磁感应配合状态。

所述第一固定装置包括套置于内部磁芯外部且数目与其保持一致的套筒和用于连接每个套筒与旋流器筒体内壁的多个内部磁系支架，所述内部磁系支架呈中空状以便于连接每个内部磁芯的内部磁系导线线束自内部磁系支架内部穿行并引出旋流器筒体的外部。

所述套筒的材质设为高强度耐压陶瓷，其内侧表面固定有耐磨橡胶防护层。

所述外部磁环由多个呈弧形的电磁铁围合而成，并通过呈环状的外部磁系支架夹持固定于旋流器筒体的外壁，连接电磁铁的外部磁系导线线束自外部磁系支架中穿行并引出旋流器筒体的外部。

本旋流器还包括设置在旋流器筒体入料端的导流装置，所述导流装置包括入料管和导流机构，所述入料管设置于旋流器筒体端部并沿旋流器筒体径向截面的切线方向布置，所述导流机构由多个板面向盖板中部弯曲且旋向一致的导流板组成，所述导流板的一端与盖板连接形成固定端，另一端延伸形成悬伸端，多个导流板的固定端、悬伸端依次交替排布，且每个导流板的悬伸端与旋流器筒体内壁之间的间距是可调的。

所述导流板设为4个，所述导流板的固定端通过转动机构与盖板铰接。

所述转动机构设为与盖板所在平面相垂直的柱状铰链。

所述导流板上固定端一侧的高度大于悬伸端一侧的高度，两者之间呈平滑过渡。

本发明的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，其有益效果表现在：

1）、物料进入旋流器筒体中，通过磁控装置的内部磁系和外部磁系的磁力，对重介质产生牵引力，从而调节重介质的分布，一方面调节各段磁力的大小，通过重介质来牵引混合物料，从而对物料进行有效分散，利于排除堵塞；另一方面可以控制悬浮液的稳定性，调控分选时间，有效避免重介质受自身重力作用向下的运动而造成的物料介质上下层密度发生变化对分选的影响。同时，通过改变重介质分选层分布，从而减少精煤损失，提高精煤产率或减少跑粗，提高精煤品质。另外，通过磁控装置还可以间接控制悬浮液的密度及黏度，减少重介质对容积浓度，密度，粒度的要求，从而可以有利与重介质密度的控制。

2）、本发明通过设置导流装置，使得物料和介质悬浮液沿360度环向分批入料，即达到全角度入料。同时，进行多次分流可极大减少了各入口处物料层的厚度，减少粘滞阻力，有效抑制泥化现象。同时导流通道各切向入口段导流板设置为沿圆周方向的渐变梯形形状，避免物料旋流器筒内的重叠加厚，减小物料颗粒间的碰撞，有利于轻重产物的分离，保证分选效率。分批入料和渐变式导流通道，起到分批切向入料和分批分选的效果，在相同直径的旋流器分选筒体下获得更大的处理能力。可调控旋转角度的导流板可以根据物料性质和入料量的不同，进行导流方向和导流板数量的调节，从而最大限度的保证了三产品重介质旋流器的正常工作和效率的提高。

3）、本发明能够有效的对物料进行有效的分流及分选，同时通过磁控装置可以有效的控制重介质的运动，从而最大限度的控制分选过程，有利于三产品重介质旋流器工作的稳定性和效率的提高，为三产品重介质旋流器的大型化发展提供有效保证。

附图说明

图1是本发明的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器的结构示意图。

图2是图1中的A-A向剖视图。

图3是导流装置的结构示意图。

图4是导流板的结构示意图。

图中附图标记含义如下：

10-一段筒体         11-精煤出料管

20-二段筒体         21-中煤出料管         22-矸石出料管

31-一段筒体入料管   32-一段筒体盖板

33-导流板           34-柱状铰链

41-二段筒体入料管   42-二段筒体盖板

51-内部磁系支架     52-内部磁芯

53-套筒             54-电磁铁

55-内部磁系导线线束 56-外部磁系导线线束

57-外部磁系支架     58-外部磁环

具体实施方式

作为本发明的一种较佳实施例，图1所示的一种磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，包括一段筒体10和二段筒体20，一段筒体入料管31、精煤出料管11设置在一段筒体10的一端，二段筒体20通过二段筒体入料管41固接于一段筒体10的另一端。二段筒体20上置于二段筒体入料管41一侧的端部设置有中煤出料管21，另一端设置有矸石出料管22。

一段筒体10和二段筒体20上均设置有磁控装置，以一段筒体10为例，磁控装置设置在一段筒体10上，其通过磁力牵引以改变待分选物料在一段筒体10内轻重介质分布。对于本实施例来说，磁控装置包括分别设置在一段筒体10内、外侧的内部磁系和外部磁系，内部磁系和外部磁系分别通以电流以控制磁力大小。

请一并参阅图2，内部磁系包括4个内部磁芯52以及将4个内部磁芯52固定于一段筒体10内部的第一固定装置，该第一固定装置包括套置于4个内部磁芯52外部的4个套筒53，每个套筒53与一段筒体10内壁之间通过4个内部磁系支架51连接固定，内部磁系支架51呈中空状以便于连接每个内部磁芯52的内部磁系导线线束55自内部磁系支架51内部穿行并引出一段筒体10的外部。

内部磁芯52可采用电磁棒，内部磁系支架51由3根沿圆周方向成120度角分布的不锈钢钢管构成，套筒53的材质设为高强度耐压陶瓷，可以有效的防止通电电磁棒因自感现象产热现象，同时，在高强度耐压陶瓷内侧表面黏上一层耐磨橡胶，可延长电磁棒的使用寿命。

外部磁系包括4个外部磁环58以及将外部磁环58固定于一段筒体10外部的第二固定装置。每个外部磁环58由4个呈弧形的电磁铁54围合而成，并通过呈环状的外部磁系支架57夹持固定于一段筒体10的外壁，连接电磁铁54的外部磁系导线线束56自外部磁系支架57中穿行并引出一段筒体10的外部。

内部磁系导线线束55和外部磁系导线线束56分别与外部电源相连，并通过控制系统调节电流强度大小，由于每个外部磁环58分别与处于对应位置关系的内部磁芯52形成磁感应配合状态，因此，可根据供应的电流大小以改变磁力大小。

在内部磁系和外部磁系的配合下，通过磁力对重介质产生牵引力，从而调节重介质的分布，一方面调节各段磁力的大小，通过重介质来牵引混合物料，从而对物料进行有效分散，利于排除堵塞。另一方面可以控制悬浮液的稳定性，调控分选时间，有效避免重介质受自身重力作用向下的运动而造成的物料介质上下层密度发生变化对分选的影响，同时改变重介质分选层分布，从而减少精煤损失，提高精煤产率或减少跑粗，提高精煤品质。另外，通过磁控装置还可以间接控制悬浮液的密度及黏度，减少重介质对容积浓度，密度，粒度的要求，从而可以有利与重介质密度的控制。

作为上述旋流器的进一步改进，本实施例的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器还设置有导流装置，该导流装置分别设置在一段筒体10和二段筒体20的入料端，包括入料管和导流机构。

请一并参阅图3，对于一段筒体10而言，一段筒体入料管31设置于一段筒体10端部并沿一段筒体10径向截面的切线方向布置，导流机构设置在一段筒体10端部的一段筒体盖板32上，精煤出料管11穿过该一段筒体盖板32。对于二段筒体20而言，二段筒体入料管41设置于二段筒体20端部并沿二段筒体20径向截面的切线方向布置，导流机构设置在二段筒体20端部的二段筒体盖板42上，中煤出料管21穿过该二段筒体盖板42。

请一并参阅图3和4，导流机构由多个板面向盖板（包括一段筒体盖板32和二段筒体盖板42，下同）中部弯曲且旋向一致的导流板33组成，导流板33的一端与盖板连接形成固定端，另一端延伸形成悬伸端，多个导流板33的固定端、悬伸端依次交替排布，且每个导流板33的悬伸端与旋流器筒体（包括一段筒体10和二段筒体20，下同）内壁之间的间距是可调的。

本实施例的导流板33设为4个，导流板33的固定端通过转动机构与盖板铰接，导流板33的悬伸端可沿转动机构转动，通过改变该转动角度以达到其与旋流器筒体内壁之间间距可调的目的。

本实施例的转动机构设为与盖板所在平面相垂直的柱状铰链34，导流板33沿柱状铰链34转动的角度可以依现有技术实现控制，例如，在盖板上布置未贯穿其本体的多个插槽，当调节好导流板33的转动位置后，通过在导流板33悬伸端的两侧安装固定杆，该固定杆一端插入插槽中，从而防止导流板33继续转动。当需要调节导流板33的旋转角度时，固定杆所插入另一组插槽即可。

为了提高入料的分流效果，导流板33上固定端一侧的高度大于悬伸端一侧的高度，两者之间呈平滑过渡（可视为渐变梯形形状）。

下面是对本发明的工作过程做进一步说明：

请参阅图3，入选物料自一段筒体入料管31（二段筒体入料管41）切向给入一段筒体10（二段筒体20）中，通过圆弧状的导流板33对物料进行全环向分流：物料一部分靠近导流板33的内壁切向运动进入一段筒体10（二段筒体20）的分选区；另一部分沿旋流器筒体内壁方向运动，经过第二块导流板33再次进行分流。依次循环下去，实现分流入料，最后进入一段筒体10（二段筒体20）进行分选。物料在每一个导流板33处的分流量大小可通过调控导流板33的旋转角度来实现分流方向和分流效果的调控，以实现全角度入料。

请一并参阅图1，经过上述分流入料后，物料进入一段筒体10后，经过分选，精煤自精煤出料管11流出，中煤和矸石进入二段筒体20继续分选，中煤由中煤出料管21流出，矸石由矸石出料管22流出，完成旋流器的整个分选过程。

在上述整个分选过程中，可通过磁控装置来控制物料和重介质混合流的密度和浓度，以调节分选过程，具体操控过程如下：

1）、当物料入料口处的入料量或入料浓度过大时，通过增大调控电流来增大一段筒体10和二段筒体20下端的内部磁系和外部磁系的磁场的大小，产生磁力牵引重介质加速运动，从而通过牵引混合物料中的重介质使得物料的向下运动增加，从而有效避免物料入料口的堵塞。

2）、当矸石出料管22流量过大或者堵塞时，通过增大调控电流来增大二段筒体20上端的内部磁系和外部磁系的磁场的大小，产生磁力，从而通过牵引混合物料中的重介质向上运动，使得物料进行有效松散，从而有效解决矸石出口的堵塞。

3）、当精煤出料管11出现矸石跑粗情况时，通过增大调控电流来增大一段筒体10上端的内部磁系和外部磁系磁场的大小，使物料在一段筒体10中的向下运动放缓，延长分选时间，促进轻重产物径向分布。同时，增大一段筒体10中心处的内部磁系的磁场大小，产生磁力，牵引重介质从而使得混合物料向中心区域分布，减小物料的离心运动，从而有效保证精煤的品质，减少跑粗现象的产生。

4）、当矸石出料管22中夹带精煤时，通过增大调控电流来增大二段筒体20上端的内部磁系和外部磁系磁场的大小，使物料的向下运动放缓，延长分选时间，促进轻重产物径向分布。同时，增大二段筒体20下端的外部磁系的磁场大小，产生磁力，从而通过牵引混合物料向筒壁分布，增大物料的离心运动，从而有效保证入选煤的充分分选，避免矸石夹带精煤。

本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。同时，其仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，包括旋流器筒体，其特征在于：本旋流器还包括设置在旋流器筒体上的、通过磁力牵引以改变待分选物料在旋流器筒体内轻重介质分布的磁控装置。

2.根据权利要求1所述的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，其特征在于：所述磁控装置包括分别设置在旋流器筒体内、外侧的内部磁系和外部磁系，所述内部磁系和外部磁系分别通以电流以控制磁力大小。

3.根据权利要求2所述的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，其特征在于：所述内部磁系包括多个内部磁芯（52）以及将所述多个内部磁芯（52）固定于旋流器筒体内部的第一固定装置；所述外部磁系包括数目与内部磁芯（52）保持一致的外部磁环（58）以及将所述多个外部磁环（58）固定于旋流器筒体外部的第二固定装置；每个外部磁环（58）分别与处于对应位置关系的内部磁芯（52）形成磁感应配合状态。

4.根据权利要求3所述的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，其特征在于：所述第一固定装置包括套置于内部磁芯（52）外部且数目与其保持一致的套筒（53）和用于连接每个套筒（53）与旋流器筒体内壁的多个内部磁系支架（51），所述内部磁系支架（51）呈中空状以便于连接每个内部磁芯（52）的内部磁系导线线束（55）自内部磁系支架（51）内部穿行并引出旋流器筒体的外部。

5.根据权利要求4所述的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，其特征在于：所述套筒（53）的材质设为高强度耐压陶瓷，其内侧表面固定有耐磨橡胶防护层。

6.根据权利要求3所述的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，其特征在于：所述外部磁环（58）由多个呈弧形的电磁铁（54）围合而成，并通过呈环状的外部磁系支架（57）夹持固定于旋流器筒体的外壁，连接电磁铁（54）的外部磁系导线线束（56）自外部磁系支架（57）中穿行并引出旋流器筒体的外部。

7.根据权利要求1所述的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，其特征在于：本旋流器还包括设置在旋流器筒体入料端的导流装置，所述导流装置包括入料管和导流机构，所述入料管设置于旋流器筒体端部并沿旋流器筒体径向截面的切线方向布置，所述导流机构由多个板面向盖板中部弯曲且旋向一致的导流板（33）组成，所述导流板（33）的一端与盖板连接形成固定端，另一端延伸形成悬伸端，多个导流板（33）的固定端、悬伸端依次交替排布，且每个导流板（33）的悬伸端与旋流器筒体内壁之间的间距是可调的。

8.根据权利要求7所述的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，其特征在于：所述导流板（33）设为4个，所述导流板（33）的固定端通过转动机构与盖板铰接。

9.根据权利要求8所述的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，其特征在于：所述转动机构设为与盖板所在平面相垂直的柱状铰链（34）。

10.根据权利要求7或8或9所述的磁控式全角度入料三产品重介质旋流器，其特征在于：所述导流板（33）上固定端一侧的高度大于悬伸端一侧的高度，两者之间呈平滑过渡。