CN108993202B - 一种具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机 - Google Patents

Abstract

本发明属于全尾矿膏体充填技术领域，具体涉及一种具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机。所述全尾砂膏体连续式搅拌机包括：液位调控装置，其高度低于所述搅拌槽的高度且高于所述搅拌机叶片的高度；通过所述液位调控装置的阻挡作用，所述搅拌槽内的膏体仅能够从所述液位调控装置的上部溢出，以实现控制所述搅拌槽内膏体的液位高度；U型出料结构，为所述轴承和所述液位调控装置之间界定形成的空间，且在所述U型出料结构的底部设置出料口；从所述液位调控装置上部溢出的膏体进入U型出料结构，通过出料口流出。本发明所述搅拌机通过结合连续式搅拌机自身特征，设计搅拌内部液面调控装置，从而实现对搅拌过程物料运移模式的精确控制。

Description

一种具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机

技术领域

本发明属于全尾矿膏体充填技术领域，具体涉及一种具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机。

背景技术

在矿山充填领域中，应用连续式膏体搅拌机制备膏体是一种常见的膏体充填工艺，经深锥浓密机浓密后的尾砂浆连续进入连续式搅拌，通过添加胶结剂、粗骨料及改性剂，在搅拌机的剪切作用下，物料充分分散，获得流动性良好且充填强度高的优质膏体。

由于连续式搅拌机的工作特征：连续进料、连续出料。目前基于连续式搅拌机制备膏体的充填工艺普遍存在如下问题：

（1）连续进出料造成搅拌机内部物料液面波动大，容易出现溢槽事故，极大污染了厂房的卫生条件，也给安全生产带来隐患；

（2）当搅拌机内部物料液面过低时，物料单向简单运移，无法实现有效剪切，混合效果差，甚至出现物料在叶片与槽体底部之间直接流过；

（3）由于膏体物料细的特征，而搅拌机轴与电机的连接部位必须加强密封，当搅拌过程中膏体浸没轴时膏体极易进入搅拌机密封轴承内部，轻则造成轴承漏浆，重则损坏轴承造成停机事故。

在现有技术中，主要是通过人工控制搅拌进出料速度，从而实现对搅拌机内部物料液面高度的控制。人工控制搅拌进出料速度具体为：通过控制渣浆泵流量从而实现对进料速度的控制，配合出料阀门的开启与闭合，最终实现对连续式搅拌机内部物料液面高度的控制。该方案系统设计复杂，控制操作繁琐易出错。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机。所述装置通过结合连续式搅拌机自身特征，设计搅拌内部液面调控装置，从而实现对搅拌过程物料运移模式的精确控制。本发明无需增加能耗，避免了使用复杂的液位控制组合阀，实现液位的主动调控，同时避免了膏体与轴承相接触，简化了轴承密封件。本发明所提供的全尾砂膏体连续式搅拌机能够稳定控制连续式搅拌机搅拌液位，优化搅拌机内部物料运移模式，增强了搅拌叶片对膏体剪切作用。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机，包括电动机、与所述电动机连接的轴承、与所述轴承连接的搅拌机轴、搅拌槽；所述搅拌机轴设于所述搅拌槽内，且所述搅拌机轴上设置有搅拌机叶片；所述全尾砂膏体连续式搅拌机还包括：

液位调控装置，所述液位调控装置设置于所述搅拌槽靠近轴承的一侧，所述液位调控装置的高度低于所述搅拌槽的高度且高于所述搅拌机叶片的高度；通过所述液位调控装置的阻挡作用，所述搅拌槽内的膏体仅能够从所述液位调控装置的上部溢出，以实现控制所述搅拌槽内膏体的液位高度；

U型出料结构，为所述轴承和所述液位调控装置之间界定形成的空间，且在所述U型出料结构的底部设置出料口；从所述液位调控装置上部溢出的膏体进入U型出料结构，通过出料口流出。

进一步地，液位调控装置为可拆卸结构；

所述液位调控装置包括主板和辅助板，所述主板和所述辅助板通过连接件可拆卸连接；

在所述主板上设置搅拌机轴孔道，搅拌机轴穿过所述搅拌机轴孔道进入所述搅拌槽内；

所述辅助板设置于所述搅拌机轴孔道的下部。

进一步地，所述U型出料结构的宽度，即所述轴承和所述液位调控装置之间的距离能够调节，能够通过调节所述U型出料结构的宽度，能够使膏体不接触轴承，直接通过出料口流出。因此，U型出料结构能够实现膏体物料与轴承相隔离。

进一步地，控制所述U型出料结构的宽度大于20cm。

进一步地，所述搅拌机轴、主板上设置的搅拌机轴孔道的数量均为两个，两个搅拌机轴逆向驱动运行，以推动物料在搅拌槽内部循环运移，以强化搅拌剪切作用。优选地，两个搅拌机轴规格等参数完全相同，两个搅拌机轴逆向运行速度一致。基于两个搅拌机轴逆向驱动运行的方式，能够推动物料在搅拌机内部形成多循环运移。

进一步地，所述液位调控装置和所述搅拌槽共同组成半封闭空间，膏体仅能从所述液位控制装置溢出，使所述搅拌槽内形成恒高液位；浸没在恒高液位下的所述搅拌叶片剪切膏体物料，物料在所述搅拌槽循环运移形成围流。

进一步地，所述液位调控装置的高度比所述搅拌机叶片顶部的高出2-5cm。既可使得搅拌槽内液面浸没叶片，同时防止搅拌液面过高产生混合盲区，影响搅拌效果。

进一步地，在所述搅拌槽未设置液位调控装置的一端设置进料口。所述进料口与所述出料口分布搅拌槽两端，可使理论混合路径的最长。

一种全尾砂膏体连续式搅拌机液位控制方法，应用所述具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机，包括以下步骤：

1）充填前：将所述液位调控装置中的辅助板安装到搅拌槽底部预留的安装槽上，然后安装主板，使搅拌机轴穿过主板上设置的搅拌机轴孔道，通过连接件连接主板与辅助板；

2）充填时：全尾砂经过浓密脱水后，通过渣浆泵送至所述全尾砂膏体连续式搅拌机中，同时加入水泥、粗骨料进入搅拌机，两个搅拌机轴逆向运行，以推动物料在搅拌槽内部循环运移，膏体在经过搅拌之后溢过所述液位调控装置，进入U型出料结构，通过出料口流出，送入下一环节，在柱塞泵或自流作用下进入充填采场；

3）充填后：当充填完毕，拆开连接件，提起主板，然后拆卸辅助板，物料全部排出搅拌槽，保证冲洗后搅拌槽内无膏体残留。

本发明的有益技术效果：

（1）本发明所提供的一种具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机，通过设置液位调控装置，严格控制液位调控装置的高度，能够实现连续式搅拌机液位精准控制、避免了溢槽事故，且无耗能；

（2）本发明所述全尾砂膏体连续式搅拌机通过设置两个搅拌机轴，使两个搅拌机轴逆向运行，以推动物料在搅拌槽内部循环运移，以强化搅拌剪切作用；与现有技术中物料运移的单向模式相比，本发明中物料在搅拌槽内部为高液位多循环运移模式，强化了搅拌机的剪切作用。

（3）本发明所述全尾砂膏体连续式搅拌机中的U型出料结构用于实现物料与轴承分离，防止了膏体进入轴承，极大的降低了轴承的磨损，解决了搅拌机轴承磨损带来的漏浆等问题。该装置技术简单可靠，发明适用性广，操作简单，效益显著。

附图说明

图1为本发明实施例中具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机的正视图；

图2为本发明实施例中具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机的俯视图；

图3本发明实施例全尾砂膏体连续式搅拌机中液位控制装置的剖面图（图2中的C-C剖面）；

附图标记：1.电动机；2.轴承；3.U型出料结构；4.液位调控装置；4-1.主板；4-2.辅助板；4-3.连接件；5.搅拌机轴；6.搅拌机叶片；7.搅拌槽；8.进料口；9.出料口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

针对现有技术中，所存在的以下技术问题：

1）连续进出料造成搅拌机内部物料液面波动大，容易出现溢槽事故，极大污染了厂房的卫生条件，也给安全生产带来隐患；

2）当搅拌机内部物料液面过低时，物料单向简单运移，无法实现有效剪切，混合效果差，甚至出现物料在叶片与槽体底部之间直接流过；

3）由于膏体物料细的特征，而搅拌机轴与电机的连接部位必须加强密封，当搅拌过程中膏体浸没轴时膏体极易进入搅拌机密封轴承内部，轻则造成轴承漏浆，重则损坏轴承造成停机事故。

本发明实施例提供一种具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机，图1为本发明实施例中具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机的正视图；图2为本发明实施例中具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机的俯视图；图3本发明实施例全尾砂膏体连续式搅拌机中液位控制装置的剖面图（图2中的C-C剖面）；如图1-3所示，所述具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机，包括：电动机1、与所述电动机连接的轴承2、与所述轴承2连接的搅拌机轴5、搅拌槽7；所述搅拌机轴5设于所述搅拌槽7内，且所述搅拌机轴5上设置有搅拌机叶片6；所述全尾砂膏体连续式搅拌机还包括：

液位调控装置4，所述液位调控装置设置于所述搅拌槽靠近轴承的一侧，所述液位调控装置的高度低于所述搅拌槽的高度且高于所述搅拌机叶片的高度；通过所述液位调控装置4的阻挡作用，所述搅拌槽7内的膏体仅能够从所述液位调控装置4的上部溢出，以实现控制所述搅拌槽7内膏体的液位高度；

U型出料结构3，为所述轴承2和所述液位调控装置4之间界定形成的空间，且在所述U型出料结构3的底部设置出料口；从所述液位调控装置4上部溢出的膏体进入U型出料结构3，通过出料口流出。

液位调控装置4为可拆卸结构；所述液位调控装置4包括主板和辅助板，所述主板和所述辅助板通过连接件可拆卸连接；在所述主板上设置搅拌机轴孔道，搅拌机轴穿过所述搅拌机轴孔道进入所述搅拌槽7内；所述辅助板设置于所述搅拌机轴孔道的下部。

所述U型出料结构的宽度，即所述轴承2和所述液位调控装置4之间的距离能够调节，能够通过调节所述U型出料结构的宽度，能够使膏体不接触轴承，直接通过出料口流出。因此，U型出料结构3能够实现膏体物料与轴承相隔离。优选地，控制所述U型出料结构的宽度大于20cm。

在本实施例中，所述搅拌机轴、主板上设置的搅拌机轴孔道的数量均为两个，两个搅拌机轴逆向运行，以推动物料在搅拌槽内部循环运移，以强化搅拌剪切作用。所述液位调控装置的高度比所述搅拌机叶片顶部的高出2-5cm。既可使得搅拌槽内液面浸没叶片，同时防止搅拌液面过高产生混合盲区，影响搅拌效果。

在所述搅拌槽未设置液位调控装置4的一端设置进料口8。所述进料口与所述出料口分布搅拌槽两端，可使理论混合路径的最长。

一种全尾砂膏体连续式搅拌机液位控制方法，应用上述具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机，包括以下步骤：

1）充填前：将所述液位调控装置中的辅助板安装到搅拌槽底部预留的安装槽上，然后安装主板，使搅拌机轴穿过主板上设置的搅拌机轴孔道，通过连接件连接主板与辅助板；

2）充填时：全尾砂经过浓密脱水后，通过渣浆泵送至所述全尾砂膏体连续式搅拌机中，同时加入水泥、粗骨料进入搅拌机，两个搅拌机轴逆向运行，以推动物料在搅拌槽内部循环运移，膏体在经过搅拌之后溢过所述液位调控装置，进入U型出料结构，通过出料口流出，送入下一环节，在柱塞泵或自流作用下进入充填采场；

3）充填后：当充填完毕，拆开连接件，提起主板，然后拆卸辅助板，物料全部排出搅拌槽，保证冲洗后搅拌槽内无膏体残留。

实例一：

某矿山采用深锥浓密机、双轴连续式搅拌机与柱塞泵组合的充填工艺，全尾砂经浓密后的底流浓度在75%左右，浓密后的尾砂与水泥一起送入搅拌机搅拌制备成质量分数为77%左右膏体，最后通过柱塞泵送到井下采场。在本发明实施例中，对传统的搅拌机结构进行改造，通过加装液位调控装置，改造U型下料结构，双轴实现逆向运行。物料进入搅拌槽后在液位调控装置中主板的作用下提升液位，并在逆向运动的双轴驱动下形成高液位多循环运移模式，在生产能力不变前提下，延长搅拌时间至3min左右。该搅拌机轴承、出料口与主板之间距离各为10㎝，液位调控装置中主板高度比搅拌叶片顶部高3㎝，搅拌叶片均有犁刀式并相互逆向运动。当物料剪切稀化后逐渐由槽底上升至表面并溢过液位调控装置的主板，制备好的膏体进入U型出料结构，并下到柱塞泵受料斗，通过柱塞泵送入井下采场。工作结束之后去除液位调控装置，搅拌机加入清水冲洗15min。

本发明实施例中提供的技术方案在矿山的成功应用，一方面大大降低了搅拌液位控制的难度，降低了对人员需求，同时强化了物料混合作用，提升制备膏体的质量；另一方面由于U型出料结构使得膏体与轴承分离，避免轴承磨损与漏浆问题，降低了运行维护成本。

实例二：

某矿山使用全尾砂胶结充填技术，采用立式砂仓、双轴连续式搅拌机与自流输送相结合的充填工艺。全尾砂经立式砂仓浓密后的底流浓度在65%左右，浓密后的尾砂与水泥一起送入搅拌机混合为质量分数为68%左右的充填料浆，最后通过自流到井下采场。该搅拌机采用了本发明所提供的装置及方法，具备液位调控装置、U型下料结构及双轴实现逆向运行模型。该搅拌机轴承、下料口与溢流板之间距离各为15㎝，液位调控装置高度比搅拌机叶片顶部高2㎝，搅拌叶片均有螺旋式并相互逆向运动。物料进入搅拌机后在搅拌机内部形成围流多循环运移，逐渐上升并向出料端运移，在生产能力不变前提下，延长搅拌时间至2.5min左右。制备均质的充填料浆流过溢流板进入下料口，通过自流到达深部采场。工作结束之后去除溢流板，搅拌机加入清水冲洗10min。

本发明的技术方案在矿山的成功应用，一方面提升了充填站自动化水平，实现膏体制备远程控制；另一方面实现了高液位多循环搅拌模式，改善了充填作业中膏体的制备质量。

Claims (3)

1.一种具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机，包括电动机、与所述电动机连接的轴承、与所述轴承连接的搅拌机轴、搅拌槽；所述搅拌机轴设于所述搅拌槽内，且所述搅拌机轴上设置有搅拌机叶片；其特征在于，所述全尾砂膏体连续式搅拌机还包括：

液位调控装置，所述液位调控装置设置于所述搅拌槽靠近所述轴承的一侧，所述液位调控装置的高度低于所述搅拌槽的高度且高于所述搅拌机叶片的高度；通过所述液位调控装置的阻挡作用，所述搅拌槽内的膏体仅能够从所述液位调控装置的上部溢出，以实现控制所述搅拌槽内膏体的液位高度；液位调控装置为可拆卸结构；所述液位调控装置包括主板和辅助板，所述主板和所述辅助板通过连接件可拆卸连接；在所述主板上设置搅拌机轴孔道，搅拌机轴穿过所述搅拌机轴孔道进入所述搅拌槽内；所述辅助板设置于所述搅拌机轴孔道的下部；

U型出料结构，为所述轴承和所述液位调控装置之间界定形成的空间，且在所述U型出料结构的底部设置出料口；从所述液位调控装置上部溢出的膏体进入U型出料结构，通过出料口流出；

所述U型出料结构的宽度，即所述轴承和所述液位调控装置之间的距离能够调节，能够通过调节所述U型出料结构的宽度，能够使膏体不接触轴承，直接通过出料口流出；

控制所述U型出料结构的宽度大于20cm；

所述搅拌机轴、主板上设置的搅拌机轴孔道的数量均为两个，两个搅拌机轴逆向运行，以推动物料在搅拌槽内部循环运移，以强化搅拌剪切作用；

所述液位调控装置的高度比所述搅拌机叶片顶部的高出2-5cm。

2.根据权利要求1一种具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机，其特征在于，在所述搅拌槽未设置液位调控装置的一端设置进料口。

3.一种全尾砂膏体连续式搅拌机液位控制方法，应用权利要求1或2所述具有液位调控装置的全尾砂膏体连续式搅拌机，其特征在于，包括以下步骤：

1)充填前：将所述液位调控装置中的辅助板安装到搅拌槽底部预留的安装槽上，然后安装主板，使搅拌机轴穿过主板上设置的搅拌机轴孔道，通过连接件连接主板与辅助板；

2)充填时：全尾砂经过浓密脱水后，通过渣浆泵送至所述全尾砂膏体连续式搅拌机中，同时加入水泥、粗骨料进入搅拌机，两个搅拌机轴逆向运行，以推动物料在搅拌槽内部循环运移，膏体在经过搅拌之后溢过所述液位调控装置，进入U型出料结构，通过出料口流出，送入下一环节，在柱塞泵或自流作用下进入充填采场；

3)充填后：当充填完毕，拆开连接件，提起主板，然后拆卸辅助板，物料全部排出搅拌槽，保证冲洗后搅拌槽内无膏体残留。

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