CN113274798A - 脱水组件 - Google Patents

Abstract

一种脱水组件(1)，包括：框架(2)；一对脱水辊(5、6)，由框架(2)能旋转地支撑，一对脱水辊的弯曲外周表面彼此面对，以在它们之间形成脱水间隙；环形滤带(11、12)，被布置为在脱水辊(5、6)旋转时在基本竖直的方向上行进穿过脱水间隙，其中，环形滤带(11、12)与脱水辊之一形成接合区域(30)，在接合区域中环形滤带(11、12)的连续部分与脱水辊的弯曲外周表面的连续部分接合和脱离；以及进料斗(16)，被布置在脱水间隙上方，用于将浆料进料到脱水间隙中。进料斗(16)包括密封翼(38)，密封翼在接合区域(30)的至少一部分中覆盖脱水辊(5、6)之一以及与之接合的滤带(11、12)。

Description

脱水组件

技术领域

本发明涉及一种用于使包含细颗粒物质的浆料(诸如矿山尾矿的浆料)脱水的组件。

背景技术

尾矿是将有价值的部分与矿石的非经济部分(脉石)分离的过程之后剩余的材料。

为了从矿石中提取矿物，将包含矿石的岩石粉碎，然后通过化学反应将所需的材料浓缩。从矿石中提取矿物需要粉碎，即，将矿石研磨成细颗粒以促进目标元素的提取。由于这种粉碎作用，通常以浆料的形式从磨机中产生尾矿，这种浆料是水和细颗粒的混合物，其尺寸范围从沙粒大小到几微米。矿山尾矿可能具有剧毒，并潜在地具有放射性。

在传统的蓄水池中，大坝保留被泵送的浆状尾矿，浆状尾矿的固体含量典型地在30％-40％的范围内，这仍然是存储来自磨机操作的尾矿的最常用方法。

然而，鉴于与这种尾矿坝相关联的各种问题，非常期望的是对这种问题材料进行原位脱水，并且越来越多的操作使尾矿被脱水并被放置在较少带水的尾矿存储设施中。通过离心或过滤，矿山尾矿可变成固体状态，即，达到能够潜在地通过卡车或输送机来运输的粘度。当与其他尾矿技术相比时，过滤尾矿可从尾矿中去除最多的水，以进行回收。

一般而言，可利用压力或真空力进行过滤。鼓(drum，滚筒)、水平或竖直叠置的板以及水平带是最常见的过滤设备配置。

就矿山尾矿而言，压滤机已被证明是可行的尾矿管理替代方案，其日产量高达30,000吨。如今设备的日产量约为100,000吨。处理生产率提高的一种现有方法是增加板框式压滤机的尺寸(从2×2和2.5×2.5m增大到4×4和5×5m板)。然而，仍然需要实现每天约50,000至100,000吨或更多的矿山尾矿的有效过滤。

发明内容

本发明的目的是实现对包含颗粒材料的浆料的有效脱水。

为了实现该目的，本发明提供了一种脱水组件，其包括：框架；一对脱水辊，由所述框架能旋转地支撑，所述一对脱水辊的弯曲外周表面彼此面对，以在其之间形成脱水间隙；环形滤带，被布置为在所述脱水辊旋转时沿基本竖直的方向行进穿过所述脱水间隙，其中，所述环形滤带与所述脱水辊之一形成接合区域，在所述接合区域中所述环形滤带的连续部分与所述脱水辊的弯曲外周表面的连续部分接合和脱离，以及进料斗，被布置在所述脱水间隙上方，用于将浆料进料到所述脱水间隙中；其中，所述进料斗包括密封翼，所述密封翼在所述接合区域的至少一部分中覆盖所述脱水辊之一以及与之接合的所述滤带。

该脱水组件包括：框架；一对脱水辊，被能旋转地支撑，所述一对脱水辊的弯曲外周表面彼此面对，以在它们之间形成脱水间隙；环形滤带，被布置为在脱水辊旋转时在基本竖直的方向上行进穿过脱水间隙，其中，环形滤带与脱水辊之一形成接合区域，在所述接合区域中环形滤带的连续部分与脱水辊的弯曲外周表面的连续部分接合和脱离；以及进料斗，被布置在脱水间隙上方，用于将浆料进料到脱水间隙中。进料斗包括密封翼，所述密封翼在接合区域的至少一部分中覆盖脱水辊之一和与之接合的滤带。

在本发明的组件中，将要脱水的浆料被供应到在脱水辊之间形成的脱水间隙中。浆料从上方进入间隙，从而实现竖直物料运输并在重力的帮助下进行。浆料的进料借助于布置在脱水间隙上方的进料斗执行，该进料斗包括密封翼，所述密封翼在由环形滤带和脱水辊形成的接合区域的至少一部分中覆盖脱水辊和与之接合的滤带。

由进料斗的密封翼提供的接合区域的密封允许加压浆料进料，这减少了脱水时间。通过组件的竖直物料运输可最大程度地利用重力对处理量和分离滤水的益处。

在一个应用示例中，所述脱水组件可以用于使矿山尾矿的浆料脱水，每天的量约为50,000至100,000吨或更多。然而，所要求保护的组件也可以用于使包括颗粒材料的其他类型的浆料(例如煤浆料)脱水。

脱水组件的另外的可选特征。

所述脱水组件可包括：一对环形滤带，被布置为在所述脱水辊旋转时沿基本竖直的方向行进穿过所述脱水间隙；其中，每个环形滤带可与所述脱水辊之一形成接合区域，在所述接合区域中所述环形滤带的连续部分与所述脱水辊的弯曲外周表面的连续部分接合和脱离；其中，所述进料斗可被布置在所述脱水间隙上方，用于将浆料进料到所述脱水间隙中以及所述滤带之间；其中，所述进料斗可包括密封翼，所述密封翼在至少部分的所述接合区域中覆盖所述脱水辊以及与之接合的所述滤带。

所述进料斗的所述密封翼或每个密封翼可具有与相关联的脱水辊的弯曲外周形状相对应的弯曲形状。

所述密封翼或每个密封翼的面对相关联的脱水辊的表面可覆盖有耐磨元件，例如陶瓷元件。

所述脱水组件还可包括用于将所述进料斗贴靠所述脱水辊进行预加载的装置。

所述脱水组件还可包括：进料管，处在所述进料斗的上游，用以将浆料供应到所述进料斗。

所述进料斗的至少一个侧壁的刚度可在所述侧壁的邻近所述脱水间隙的底部中减小。

在所述脱水辊中的至少一个脱水辊的弯曲外周表面中可形成有排水槽。

所述排水槽能够以网格图案延伸穿过所述脱水辊的弯曲外周表面。

在所述密封翼与所述滤带的相对表面之间的可能的间隙的面积可小于所述滤带和所述脱水辊中的所述排水槽的有效面积。

所述脱水辊中的至少一个可包括弹性的、能弹性变形的轮胎，所述轮胎具有被压缩和恢复其形状的能力。

在所述脱水辊中的至少一个脱水辊的至少一个前表面上可设置有盘状凸缘，所述凸缘的直径可超过所述脱水辊之一的弯曲外周表面的直径。

所述脱水组件还可包括：至少一对另外的脱水辊，被设置在第一对所述脱水辊的下方；其中，所述另外的脱水辊也可借助其彼此面对的弯曲外周表面被能旋转地支撑，以在其之间形成另外的脱水间隙；其中，所述环形滤带可被布置为也沿基本竖直的方向行进穿过所述另外的脱水间隙。

一对脱水辊中的脱水辊的直径可大于至少一对另外的脱水辊中的脱水辊的直径，所述至少一对另外的脱水辊可沿所述滤带穿过所述组件的行进方向被布置在下游。

由一对脱水辊形成的脱水间隙可大于由至少一对另外的脱水辊形成的脱水间隙，所述至少一对另外的脱水辊沿所述滤带穿过所述组件的行进方向被布置在下游。

所述脱水组件还可包括：用于在一对脱水辊与另一对脱水辊之间的区域中支撑所述环形滤带的装置，所述另一对脱水辊沿所述滤带穿过所述组件的行进方向被布置在下游。

至少一个脱水辊可由载体结构支撑，所述载体结构又被铰接式地或能枢转地支撑到所述框架。

所述脱水组件中可设置有用以使至少一对脱水辊中的脱水辊相对于彼此支撑的装置。

所述环形滤带或每个环形滤带可包括：呈带状的滤布幅材，其包括两个纵向边缘以及两个背向彼此的表面；以及凸缘式密封件，其处在所述幅材的一个或两个纵向边缘处，所述凸缘式密封件被成形为贴靠所述进料斗的密封翼进行密封。

所述环形滤带或每个环形滤带可包括：至少一个驱动和密封节段，其在所述滤布幅材的一个表面上沿其纵向方向延伸；并且相关联的脱水辊可包括周向凹部，所述周向凹部用于在相应的接合区域中与所述驱动和密封节段接合。

所述脱水组件还可包括：过滤器集水盘，位于至少一个脱水辊的下方，优选地位于每个脱水辊的下方，其中，来自至少两个脱水辊的所述过滤器集水盘的水任选地经由公共的脱水通道被排出。

所述脱水组件还可包括用于将加压浆料提供到所述进料斗的装置。

本发明还提供一种滤带，其可用作上述脱水组件中的环形滤带，该滤带包括：呈带状的滤布幅材，包括两个纵向边缘和两个背向彼此的表面；该滤带还可包括：处在其一个或两个纵向边缘处的凸缘式密封件，所述凸缘式密封件被成形为贴靠所述脱水组件的所述进料斗的密封翼进行密封。

所述滤带还可包括：至少一个驱动和密封节段，在所述滤布幅材的一个表面上沿其纵向方向延伸，并且被构造为在相应的接合区域中与相关联的脱水辊中的周向凹部接合。

在实施例中，脱水组件包括一对环形滤带，所述一对环形滤带被布置为在脱水辊旋转时在基本竖直的方向上行进穿过脱水间隙，其中，每个环形滤带与脱水辊之一形成接合区域，在所述接合区域中环形滤带的连续部分与脱水辊的弯曲外周表面的连续部分接合和脱离。在这种情况下，进料斗被布置在脱水间隙上方，用于将浆料进料到脱水间隙中且位于滤带之间。进料斗包括密封翼，所述密封翼在接合区域的至少部分中覆盖脱水辊和与之接合的滤带。

根据浆料的类型，使用一对环形滤带而不是仅一个环形滤带可以导致更有效的脱水。另外，滤带的竖直行进方向导致滤带的一定自对准。

进料斗的密封翼或每个密封翼可以具有与相关联的脱水辊的弯曲外周的形状相对应的弯曲形状。

密封翼或每个密封翼的面对相关联的脱水辊的表面可以覆盖有耐磨元件，例如陶瓷元件。这样的耐磨元件提供了低摩擦和高耐磨性。

进料斗可以贴靠脱水辊被预加载。预加载力在进料斗(或更确切地说是其密封翼)与滤带和脱水辊之间提供了紧密接触。优选地，进料斗被支撑到组件的框架，从而可调节用于在向下方向上预加载进料斗的压力，其中，需要进行调节的需要可以例如是由上述耐磨元件的磨损导致的。

脱水组件还可以包括在进料斗上游的进料管，以将浆料供应到进料斗。

另外，进料斗的至少一个侧壁的刚度可以在侧壁的邻近脱水间隙的底部中减小。可以例如通过在相应的侧壁中形成凹口而减小刚度。可以说这样的凹口构成间隙密封适配器，只要它有利于使进料斗(特别是其密封翼)的形状适于脱水间隙的上游区域中的脱水辊的形状，从而增加了翼的密封效率。

排水槽可以例如以网格图案形成在脱水辊中的至少一个的弯曲外周表面中，以将滤液从滤带排出。

排水槽的尺寸(具体地其径向深度和所产生的体积)应被设置，以使浆料充分脱水，还减少密封翼的区域中可能泄漏的如下风险：由于在压力下将浆料供应到进料斗的内部的事实，浆料可能趋于进入密封翼与滤带之间出现的任何小间隙，并且逆着滤带的行进方向朝向存在大气压的密封翼的外边缘移动。在浆料的这种压力驱动过程期间，浆料将通过滤带脱水，并且浆料的压力将下降。脱水槽以及翼沿着脱水辊圆周的长度应被确定尺寸，以使在浆料到达密封翼的外边缘之前，浆料的压力下降到大气压；否则将会有泄漏。为了实现这种减压，在密封翼与滤带的相对表面之间的可能的间隙的面积应明显小于滤带和脱水辊中的排水槽的有效面积。这促进了滤液在密封翼的区域中也通过滤带行进，从而防止了浆料在密封翼与滤带之间的泄漏。

在实施例中，脱水辊中的至少一个包括具有压缩和恢复其形状的能力的弹性的、能弹性变形的轮胎。然后，在轮胎的外周表面中形成上述排水槽。轮胎可以填充有气体、凝胶、泡沫等，以及可以被提供以调节和控制轮胎内压力的装置。使用这种弹性轮胎将导致辊之间的脱水面积扩大。其他优点包括在辊的整个长度上均匀的压力、摩擦和压力调节。

盘状凸缘可以被设置在成对脱水辊中的脱水辊的至少一个的前表面上，凸缘的直径超过脱水辊中的一个的弯曲外周表面的直径。凸缘将脱水间隙朝向组件的前部和后部密封。凸缘也可以将滤带固定在适当位置。

除了所述第一对脱水辊之外，脱水组件还可以包括至少一对另外的脱水辊，所述至少一对另外的脱水辊被设置在第一对脱水辊的下方。所述另外的脱水辊也以它们彼此面对的弯曲外周表面能旋转地支撑，以在它们之间形成另外的脱水间隙，环形滤带被布置为也在基本竖直的方向上行进穿过所述另外的脱水间隙。在替代方案中，可以在竖直方向上设置多个滤带。多对脱水辊的使用导致浆料的逐步脱水。

如果使用多对脱水辊，一对脱水辊的脱水辊的直径可以大于沿滤带穿过组件的行进方向被布置在下游的至少一对另外的脱水辊的脱水辊的直径。相反顺序也是可能的，即，一对脱水辊的脱水辊的直径可以小于沿滤带穿过组件在的行进方向被布置在下游的至少一对另外的脱水辊的脱水辊的直径。

替代地或另外地，由一对脱水辊形成的脱水间隙可以大于由沿滤带穿过组件的行进方向被布置在下游的至少一对另外的脱水辊形成的脱水间隙，从而向浆料施加逐渐更大的压力。同样以该连接，原则上可以是相反的顺序，即，由一对脱水辊形成的脱水间隙可以小于由沿滤带穿过组件的行进方向被布置在下游的至少一对另外的脱水辊形成的脱水间隙，从而向浆料施加逐渐更小的压力。

脱水组件还可以包括用于在一对脱水辊与另一对脱水辊之间的区域中支撑环形滤带的装置，所述另一对脱水辊沿滤带穿过组件的行进方向被布置在下游。这些中间支撑装置确保滤带在各个脱水间隙之间的其行进期间也得到适当的支撑。

至少一个脱水辊可以由载体结构支撑，所述载体结构又被铰接式地或能枢转地支撑到框架。

可以设置装置以使至少一对脱水辊中的脱水辊相对于彼此支撑。这些装置可以例如以活塞(诸如液压操作活塞)的形式提供，以限定成对脱水辊的相对表面之间的距离，从而也限定它们之间的脱水间隙的大小。

该环形滤带或每个环形滤带可以包括：呈带状的滤布(filter cloth，滤网)幅材，其包括两个纵向边缘和背向彼此的两个表面；以及凸缘式密封件，在幅材的一个或两个纵向边缘处，所述凸缘式密封件被成形为贴靠进料斗的密封翼进行密封。该环形滤带或每个环形滤带还可以包括：至少一个驱动和密封节段，在其纵向方向上在滤布幅材的一个表面上延伸。如果这样，相关联的脱水辊包括周向凹部，所述周向凹部用于在相应的接合区域中与驱动和密封节段接合。

脱水组件还可以包括：过滤器集水盘，位于至少一个脱水辊的下方，优选地位于每个脱水辊的下方，其中，来自至少两个脱水辊的过滤器集水盘的水任选地经由公共的脱水通道被排出。

最后，根据材料，优选地，可以在压力下供应浆料。因此，脱水组件还可以包括用于将加压浆料提供到进料斗的装置，其中，进料斗被构造为将加压浆料进料到脱水间隙中。

为了提供加压浆料进料，考虑了与进料斗有关的不同构造。在一个替代方案中，泵产生压力，并且进料斗的功能主要是在进料斗与脱水辊邻近的区域中提供矩形形状。在另一替代方案中，与进料斗相关联的较大的器皿、容器或罐允许重力来帮助产生压力。

本发明还提供了一种滤带，用作如本文所述的脱水组件中的环形滤带。所述滤带包括呈带状的滤布幅材，其包括两个纵向边缘和背向彼此的两个表面。所述滤带还包括在其一个或两个纵向边缘处的凸缘式密封件，所述凸缘式密封件被成形为贴靠组件的进料斗的密封翼进行密封。

可选地，所述滤带还包括：至少一个驱动和密封节段，在其纵向方向上在滤布幅材的一个表面上延伸，并且被构造为在相应的接合区域中与相关联的脱水辊中的周向凹部接合。各个驱动和密封节段之间的网区域允许滤液通过，并且因此一起构成了滤带的有效区域。

附图说明

图1a和图1b是示出根据本发明的脱水组件的实施例的主要操作特征的示意图。

图2和图3更详细地示出了具有三对脱水辊的实施例。

图4a是图2和图3的实施例的进料斗的独立立体图，图4b是进料斗的纵向截面图。

图5是包括进料斗的图2和图3的实施例的密封区域的详细视图。

图6示出了安装在图2和图3的组件内的进料斗。

图7是图2和图3的实施例的脱水辊的独立视图。

图8是图2和图3的组件的局部视图。

图9是图2和图3的实施例的局部剖开的立体图。

图10示出了图2和图3的实施例的排出装置的细节。

图11是用于根据本发明的脱水组件中的滤带的剖视图，包括图2和图3的实施例。

具体实施方式

现在将参考附图描述根据本发明的脱水组件的实施例。

首先，为了提供本发明的基本方案的概述，在图1a和图1b中示意性地示出了根据本发明的脱水组件的实施例的主要操作特征。图1a示出了仅具有一对脱水辊的实施例，而图1b示出了具有三对脱水辊的实施例。

图2和图3分别以立体正视图和立体俯视图更详细地示出了具有三对脱水辊的实施例。

尽管下面的描述主要是指具有多对脱水辊的实施例，诸如图2和图3所示的脱水辊，但是以下给出的说明应同样适用于仅具有一对脱水辊的实施例。

参考图2和图3，本发明的脱水组件1包括竖直立柱3和水平梁4的框架结构2，以及由框架结构2可旋转地支撑的第一对脱水辊5、6。具体地，U形的载体结构被设置以支撑脱水辊5、6；这些结构将在下面进一步更详细描述。

第一对脱水辊的弯曲外周表面彼此面对，以在它们之间形成脱水间隙。在脱水间隙中，一对环形滤带11、12被布置成彼此相对。在脱水辊5、6旋转时，滤带11、12在基本竖直的方向上行进穿过脱水间隙。该对脱水辊以相反的方向旋转，以使滤带在相同的方向上移动穿过间隙。具体地，图2左侧所示的脱水辊沿附图中的顺时针方向旋转，而图2右侧所示的脱水辊沿附图中的逆时针方向旋转。从而使两个滤带都向下行进穿过脱水间隙。只要这对脱水辊的直径相同并且以相同的速度旋转(尽管沿相反的旋转方向)，滤带也以相同的速度行进。

进料斗16(其将在下面进一步更详细描述)被布置在脱水间隙上方，用于将浆料(诸如浆状矿山尾矿)进料到脱水间隙中以及滤带之间。

浆料经由进料管17被供应到进料斗。鉴于进料斗16处在脱水间隙的上方这种布置，重力有助于将浆料进料到间隙中以及在滤带11、12之间。根据情况，浆料可以在压力下(即作为加压浆料)经由进料管17来供应。加压浆料对第一对脱水辊产生冲击，并在加压状态下与滤带接合。

当滤带穿过脱水间隙并将浆料夹在其中间时，高压力通过脱水辊5、6被施加到浆料上，这使得浆料中所含的水渗透到滤带11、12中，同时浆料中的固体颗粒被滤带保留，并在滤带表面上继续向下行进通过组件。

在该实施例中，从滤带的行进方向看，另外两对脱水辊7、8和脱水辊9、10被设置在第一对脱水辊5、6的下方，即在第一对脱水辊的下游。与第一对脱水辊类似，第二对和第三对脱水辊也在其弯曲外周表面彼此面对的条件下被可旋转地支撑，以在它们之间形成另外的脱水间隙。环形滤带也在基本竖直的方向上穿过所述另外的脱水间隙，进行浆料的逐步脱水。

根据边界条件(诸如浆料的含水量)，可改变脱水辊对的数量以适合任何应用。脱水辊之间的压力以及脱水辊的半径都会产生影响。

在所示的实施例中，三对辊都具有相同的直径，但是这些辊也可以具有不同的直径，具体地使得第一对脱水辊具有最大的直径，并且下游对的辊连续具有较小的直径。

从绝对意义上讲，第一对脱水辊的直径可以是例如大约3m，并且这些辊的宽度同样可以是3m。

为了提供脱水辊的必要的旋转，至少一个脱水辊并且优选地所有脱水辊都配备有用于直接地驱动每个脱水辊旋转的装置(未示出)。借助于这些直接驱动装置，如果需要的话，各对脱水辊也可以以不同的速度旋转。各个辊的驱动装置可以同步。

在所示的实施例中，脱水辊本身是不可渗透的。它们的表面可以由任何合适的材料制成，包括金属、橡胶或聚合物材料，诸如例如聚丙烯(PP)。

在替代实施例中，脱水辊的外周表面可以是可渗透的，例如设置有通孔，在这种情况下，滤液会渗透外周表面并最终进入脱水辊的中空内部。

对于滤带，所使用的滤布的孔径尺寸适于将要与浆料中的水分离的颗粒的尺寸。

通过成对的脱水辊形成的脱水间隙在浆料穿过组件的行进方向上持续地变小，即，滤带和浆料穿过间隙的可用空间逐对地依次变小。因此，被施加到夹在滤带之间的浆料上的压力逐对地增加。

图1b还证实，该组件包括呈成组的小辊18形式的装置，该装置也用于在各对脱水辊之间的区域中支撑环形滤带，以防止滤带在这些中间区域中彼此鼓出，并且还确保在这些中间区域中，滤带仍然对浆料施加一定的压迫力。辊18不与任何驱动装置相关联，而是由于它们与滤带的接触而旋转。

在穿过最后一对脱水辊9、10的脱水间隙之后，环形滤带11、12穿过一对排出辊21，然后张开，且脱水后的物料掉落到排出装置上，在该实施例中，所述排出装置包括带式输送机20，该带式输送机用于将脱水后的物料运输到干式堆垛。

借助于导辊23的布置，每个滤带11、12还在各自的环中被引导，以返回到第一脱水间隙的入口。每个滤带在其返回行进期间都会通过相应的清洁单元24，滤带在所述清洁单元中被持续地清洁以实现最大过滤效率。

在清洁单元24之后，滤带通过滤布盒26，滤布盒包括另外的导辊和张紧辊。盒26可用于确保始终将最佳张力施加到移动中的滤带。另外，由于这种盒式的解决方案，可以根据需要调整滤带的操作长度。

在图2的实施例中，盒和清洁站或塔27被设置在组件的两侧处，每个容纳与两个带式过滤器之一相关联的导辊、盒和清洁单元。理论上，仅可设置一个清洁站或清洁塔来清洁和张紧两条滤带。

现在将参考图4a至图6描述进料斗16的构造。图4a是进料斗的独立立体图，而图4b是其纵向截面图。图5是进料斗、脱水辊和滤带的相对位置的局部剖视详图。图6是脱水组件的上部的截面图，并且示出了相对于第一对脱水辊和由此引导的滤带安装在组件内的进料斗(均以纵向截面示出)。

图6示出了环形滤带11、12各自如何与脱水辊5、6之一形成接合区域30，在所述接合区域中环形滤带的连续部分与脱水辊的弯曲外周表面的连续部分接合和脱离。

参考图4a、图4b和图5，进料斗16包括管道部31，在该实施例中，所述管道部具有敞开的顶部和底部以及四个被布置成彼此成直角的竖直侧壁，即两个长侧壁34和两个短侧壁35。较长的侧壁34平行于脱水间隙延伸，较短的侧壁35垂直于脱水间隙延伸。在该实施例中，四个侧壁34、35为管道部31提供了基本矩形的外部形状，以供进料斗16贴靠脱水辊形成适当密封，这将在下面更详细地说明。在该实施例中，管道部31的内部横截面也为矩形。在替代方案中，内部横截面可以呈另一种几何形状，诸如圆形或椭圆形；这样的形状可能有助于将浆料均匀地分配到脱水辊。

进料斗16的敞开的顶部和底部分别构成用于包含颗粒材料的浆料(诸如加压尾矿浆料)的入口和出口。

在斗16的顶端处，竖直壁34、35各自设置有面向外的凸缘37，这些凸缘用于连接到进料管17，并且还提供预加载区域，所述预加载区域用于将预加载以下面进一步阐述的方式施加到斗16。

在其底部边缘处，进料斗16的较长侧壁34被加宽以形成密封翼38，这些密封翼在至少部分的上述接合区域30中覆盖第一对脱水辊5、6以及与脱水辊5、6接合的滤带11、12。进料斗16的每个密封翼38具有弯曲矩形的形状。形成密封翼16的矩形的长边沿着脱水辊5、6的整个操作长度延伸，以允许加压浆料围绕整个操作长度分布。形成密封翼38的矩形的短边沿着圆弧延伸，该圆弧的中心位于脱水辊5、6的纵轴线上，并且半径略大于脱水辊5、6的半径。换言之，在截面图中，每个密封翼38沿着与相应的脱水辊同心的圆延伸。以这种方式，密封翼38的弯曲形状适于脱水辊5、6的弯曲外周缘的形状。

在该实施例中，密封翼38从管道部31的竖直长侧壁34的底端沿脱水辊的两个周向延伸：

在朝向脱水间隙的方向上，密封翼38的第一部分38a形成为管道部31的竖直长侧壁34的延续。第一部分38a被弯曲以遵循脱水辊的弯曲形状。

在远离脱水间隙的方向上，密封翼38的第二部分38b均等地(equally，同样地)弯曲，以遵循脱水辊的弯曲形状。为了增加包括密封翼38的进料斗16的尺寸稳定性，在管道部31的竖直长侧壁34与密封翼38的第二部分38b之间形成平滑弯曲的过渡部40。

当加压浆料通过进料斗16的管道部31并朝向脱水辊5、6之间的脱水间隙被进料时，浆料的压力作用在斗的竖直侧壁上。作用在长侧壁34上的相应力在图5中用水平箭头表示。力被传递到密封翼38，从而增加进料斗16的密封翼38与滤带11、12(这些滤带正在移动到与脱水辊5、6接合的间隙中)之间的接触力，从而形成密封。接触力在脱水辊的周向上围绕密封翼38的圆弧形长度分布。以这种方式，浆料压力确保了在脱水辊的径向上的力被施加到密封翼，这又使得密封翼遵循脱水辊的形状。

通过将斗16竖直地贴靠脱水辊5、6和其上承载的滤带11、12进行预加载可以改善效果。图5中的竖直箭头示出了预加载力。预加载力增加了由浆料压力产生的力，并在进料斗、滤带与脱水辊之间提供了紧密的接触。斗16被支撑到框架，具体地被支撑到框架的水平杆上，该框架还承载进料管17(图6)，从而可对斗16施加相应的预加载力。优选地，如果需要，可调节预加载力，例如以补偿陶瓷元件的一定磨损。为此可以设置调节机构，诸如定位螺钉。

另外，进料斗16的两个短侧壁(即垂直于脱水间隙延伸的两个侧壁)中的每个设置有凹口42，以减小侧壁的邻近脱水间隙的底部的刚度。凹口42大约被设置在侧壁的下半部的中心处，并形成间隙密封适配器42。凹口或间隙密封适配器42为进料斗16的底部提供一定的柔性，从而进一步促进进料斗的形状(特别是其密封翼的形状)在操作期间适于脱水辊的形状。因此，适配器42增加了密封翼的密封效率。

为了促进滤带相对于进料斗的密封翼的滑动，密封翼的面对滤带和脱水辊的表面覆盖有陶瓷元件43。这些陶瓷元件提供了低摩擦和高耐磨性。

在离开密封区域(即被密封翼覆盖的区域)之后，环形滤带立即与经由进料斗被进料的浆料接触，并进一步移动到脱水间隙中，在脱水间隙中，脱水压力通过脱水辊被施加到夹在滤带之间的浆料上。脱水压力将浆料中包含的水通过滤带的滤布移动并移向脱水辊。脱水辊又在其外周表面上配备有排水槽44的布置，排水槽吸收通过滤带移动的滤液。排水槽在图5中示出，并且还在图7中再次示出，图7是一个脱水辊6的独立视图。在该实施例中，(排水)槽基本被设置成网格形式的槽44，这些槽沿脱水辊5、6的周向延伸并且横向于脱水辊。槽44还可以形成其他类型的图案，只要在脱水辊5、6的构成与滤带的接触区域的区域与槽44的构成与滤带的非接触区域的区域之间保持合适的平衡，以获得适当的过滤效果。

在密封翼的内表面和与其相对的滤带之间，可能的间隙的面积明显小于滤带和脱水辊中的排水槽的有效面积。这促进了滤液通过滤带以及在密封翼的区域中的行进，并使得这些区域中的浆料充分脱水，从而减少或完全避免任何浆料在密封翼与滤带之间在加压条件下发生泄漏到外部的风险。

滤液从排水槽44流向被设置在每个脱水辊的下方的倾斜收集盘45。来自竖直相邻的脱水辊的收集盘的水被收集在竖直排出通道39中(竖直排出通道被布置在组件的两侧)。当水在重力作用下沿着脱水槽、收集盘和/或排出通道流动时，如果需要，脱水辊可以设置有吸水装置，用以促进沿着脱水槽的流动，和/或真空抽吸装置可以与收集盘相关联以促进流向排出通道。

图8示出了与第一对脱水辊相关联的收集盘45，然而，其中，在图中省略了这样的脱水辊，以此使收集盘与滤带11、12之间的界面变得可见：为了使已经通过滤带的滤液流到收集盘上，收集盘与滤带紧密滑动接触。在该实施例中，收集盘的邻近滤带的边缘具有与滤带的形状相适应的形状(以下面参照图11进一步描述的方式)。

如图1a、图1b和图2以及图9中的开放式框架图所示，至少一个脱水辊5、6可以在其前表面处设置有盘状凸缘46。更具体地，在每对脱水辊5、6中，辊中的一个可以在其两个相对的前表面上具有凸缘46(如图所示)，或者辊中的一个可以在其前表面之一上具有凸缘46，同时该对辊中的另一个辊在其相对的前表面上具有凸缘46。在任何情况下，凸缘46的直径都超过脱水辊的弯曲外周表面的直径，从而使脱水间隙朝向组件的前部和/或后部密封。优选地，凸缘46的直径应该足够大，以将间隙桥接到该对辊中的第二辊，在所示实施例中也是这种情况。如果将这样的凸缘46设置在邻近进料斗16的第一对脱水辊中的一个或两个上，则凸缘46还可以将进料斗16朝向组件的前部和/或后部密封。

图9还提供了组件中脱水辊的结构布置和支撑的进一步细节。在图9中，省略了一部分框架结构的图示(参见图3)，以提供内部结构的完整视图：

如以上参考图3所述，每个脱水辊通过U形载体结构被支撑到组件的框架。每个U形载体结构都包括：管14，被铰接式地或可旋转地支撑在框架2的两个竖直立柱3之间；以及两个联动臂47，每个联动臂从管14的一个轴向端部延伸到脱水辊的两个短轴48之一(也参见图7)。脱水辊的这种铰接支撑可使负载张力均匀并且分散不均匀的力。

具体地，如果脱水间隙中的浆料产生不均匀的负载，该负载趋于导致脱水辊的轴线偏斜和与之相关联的两个联动臂47之一产生相应偏转，则使两个联动臂47联动的管14将在另一侧退回联动臂47相同的程度，从而消除脱水辊的任何偏斜。管14因此起到负载偏转器的作用。

在脱水辊的其轴向上的两侧，每对脱水辊的短轴48借助于活塞49而相对于彼此被支撑，在该实施例中所述活塞是液压操作的，但是也可以是气动或机械操作的。活塞49限定短轴48之间的距离，并因此还限定处在脱水间隙的区域中的脱水辊的外周之间的距离。

与一对特定的脱水辊5、6相关联的两个活塞49相互依存(interdependent)，以实现最大的脱水效率。但是，与不同对的脱水辊相关联的活塞49是被单独控制的，因此可对各个活塞49施加不同的压力。

脱水辊的支架的枢轴点之间的内部距离和脱水辊的中心轴线之间的距离(主要在水平方向上)对活塞49挤压脱水辊朝向彼此所需的力有很大影响。通过适应这种关系，可以利用重力作为贡献以在浆料上产生压力。

以液压或其他方式均等地操作的分开的活塞50被设置成在辊对之间的低压区域中以独立地加压带支撑结构。

清洁装置可与排出辊21相关联。图9以及图10的详细视图示出了刮刀22，该刮刀用于将脱水物(即，滤饼)与滤带分离以便排出。

最后，将参考图11进一步描述环形滤带11、12的结构和构造。

如上所述，滤带由滤布幅材60制成。如本身已知的，可以将单层或多层材料用作滤布。每个环形滤带还包括沿其行进方向延伸的至少一个驱动和密封节段61，并且相关联的脱水辊各自包括用于在相应的接合区域中与所述驱动和密封节段接合的周向凹部41(图7)。在该实施例中，滤带分别具有三个这样的驱动和密封节段，如图11所示。驱动和密封节段61可以例如由帘线增强橡胶(cord reinforced rubber,PU)、PU或其他塑性材料制成。幅材60的位于各个驱动和密封节段61之间的区域允许滤液通过，并且因此一起构成滤带的有效区域。

另外，每个环形滤带在其纵向边缘处包括凸缘式密封件62，例如，所述凸缘式密封件同样地由橡胶、PU等制成，所述凸缘式密封件被成形为贴靠进料斗的密封翼进行密封。

如以上参考图8进一步所述，不仅脱水辊而且收集盘的形状都与滤带的构造相适应：图8示出了与滤带滑动接触的收集盘的边缘具有使滤带的三个驱动和密封节段都穿过其的凹部。

在由所附权利要求书限定的本发明的范围内，各种修改都是可能的。具体地，在一种变型中，脱水辊中的至少一个可以包括具有压缩和恢复其形状的能力的弹性的、可弹性变形的轮胎(tire)。这样的轮胎可以由橡胶、PU或其他合适的材料制成。脱水槽将形成在轮胎的外周表面中。轮胎可以填充有气体、凝胶、泡沫等，以及可以被提供以调节和控制轮胎内压力的装置。使用这种弹性轮胎将导致辊之间的脱水面积扩大。

Claims (24)

1.一种脱水组件(1)，包括：

框架(2)，

一对脱水辊(5、6)，由所述框架(2)能旋转地支撑，所述一对脱水辊的弯曲外周表面彼此面对，以在其之间形成脱水间隙，

环形滤带(11、12)，被布置为在所述脱水辊(5、6)旋转时沿基本竖直的方向行进穿过所述脱水间隙，其中，所述环形滤带(11、12)与所述脱水辊(5、6)之一形成接合区域(30)，在所述接合区域中所述环形滤带(11、12)的连续部分与所述脱水辊的弯曲外周表面的连续部分接合和脱离，以及

进料斗(16)，被布置在所述脱水间隙上方，用于将浆料进料到所述脱水间隙中，

其中，所述进料斗(16)包括密封翼(38)，所述密封翼在所述接合区域(30)的至少一部分中覆盖所述脱水辊(5、6)之一以及与之接合的所述滤带(11、12)。

2.根据权利要求1所述的脱水组件(1)，包括：一对环形滤带(11、12)，被布置为在所述脱水辊(5、6)旋转时沿基本竖直的方向行进穿过所述脱水间隙，

其中，每个环形滤带(11、12)与所述脱水辊(5、6)之一形成接合区域(30)，在所述接合区域中所述环形滤带(11、12)的连续部分与所述脱水辊的弯曲外周表面的连续部分接合和脱离，

其中，所述进料斗(16)被布置在所述脱水间隙上方，用于将浆料进料到所述脱水间隙中以及所述滤带(11、12)之间，

其中，所述进料斗(16)包括密封翼(38)，所述密封翼在至少部分的所述接合区域中覆盖所述脱水辊(5、6)以及与之接合的所述滤带(11、12)。

3.根据权利要求1或2所述的脱水组件(1)，其中，所述进料斗(16)的所述密封翼(38)或每个密封翼具有与相关联的脱水辊(5、6)的弯曲外周形状相对应的弯曲形状。

4.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，其中，所述密封翼(38)或每个密封翼的面对相关联的脱水辊(5、6)的表面覆盖有耐磨元件，例如陶瓷元件。

5.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，还包括：用于将所述进料斗(16)贴靠所述脱水辊(5、6)进行预加载的装置。

6.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，还包括：进料管(17)，处在所述进料斗(16)的上游，用以将浆料供应到所述进料斗(16)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，其中，所述进料斗(16)的至少一个侧壁的刚度在所述侧壁的邻近所述脱水间隙的底部中减小。

8.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，其中，排水槽(44)形成在所述脱水辊(5、6)中的至少一个的弯曲外周表面中。

9.根据权利要求8所述的脱水组件(1)，其中，所述排水槽(44)以网格图案延伸穿过所述脱水辊的弯曲外周表面。

10.根据权利要求8或9所述的脱水组件(1)，其中，在所述密封翼(38)与所述滤带(11、12)的相对表面之间的可能的间隙的面积小于所述滤带(11、12)和所述脱水辊中的所述排水槽(44)的有效面积。

11.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，其中，所述脱水辊中的至少一个包括弹性的、能弹性变形的轮胎，所述轮胎具有被压缩和恢复其形状的能力。

12.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，其中，盘状凸缘(46)被设置在所述脱水辊(5、6)中的至少一个的至少一个前表面上，所述凸缘(46)的直径超过所述脱水辊(5、6)之一的弯曲外周表面的直径。

13.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，还包括：至少一对另外的脱水辊(7、8；9、10)，被设置在第一对所述脱水辊(5、6)的下方，

其中，所述另外的脱水辊(7、8；9、10)也借助其彼此面对的弯曲外周表面被能旋转地支撑，以在其之间形成另外的脱水间隙，

其中，所述环形滤带(11、12)被布置为也沿基本竖直的方向行进穿过所述另外的脱水间隙。

14.根据权利要求13所述的脱水组件(1)，其中，一对脱水辊中的脱水辊(5–10)的直径大于至少一对另外的脱水辊中的脱水辊的直径，所述至少一对另外的脱水辊沿所述滤带(11、12)穿过所述组件的行进方向被布置在下游。

15.根据权利要求13或14所述的脱水组件(1)，其中，由一对脱水辊(5–10)形成的脱水间隙大于由至少一对另外的脱水辊形成的脱水间隙，所述至少一对另外的脱水辊沿所述滤带(11、12)穿过所述组件的行进方向被布置在下游。

16.根据权利要求13至15中任一项所述的脱水组件(1)，还包括：用于在一对脱水辊与另一对脱水辊之间的区域中支撑所述环形滤带(11、12)的装置(18)，所述另一对脱水辊沿所述滤带(11、12)穿过所述组件的行进方向被布置在下游。

17.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，其中，至少一个脱水辊(5-10)由载体结构(14、37)支撑，所述载体结构又被铰接式地或能枢转地支撑到所述框架(2)。

18.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，其中，设置有用以使至少一对脱水辊中的脱水辊(5-10)相对于彼此支撑的装置(49)。

19.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，其中，所述环形滤带(11、12)或每个环形滤带包括：呈带状的滤布幅材(60)，包括两个纵向边缘以及两个背向彼此的表面；以及凸缘式密封件(62)，处在所述幅材(60)的一个或两个纵向边缘处，所述凸缘式密封件被成形为贴靠所述进料斗(16)的密封翼(38)进行密封。

20.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，其中，所述环形滤带(11、12)或每个环形滤带包括：至少一个驱动和密封节段(61)，在所述滤布幅材(60)的一个表面上沿其纵向方向延伸；并且相关联的脱水辊(5-10)包括周向凹部(61)，所述周向凹部用于在相应的接合区域(30)中与所述驱动和密封节段接合。

21.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，还包括：过滤器集水盘(45)，位于至少一个脱水辊的下方，优选地位于每个脱水辊(5-10)的下方，其中，来自至少两个脱水辊的所述过滤器集水盘的水任选地经由公共的脱水通道(39)被排出。

22.根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)，还包括：用于将加压浆料提供到所述进料斗(16)的装置。

23.一种滤带(11、12)，用作根据前述权利要求中任一项所述的脱水组件(1)中的环形滤带，

所述滤带(11、12)包括：呈带状的滤布幅材(60)，包括两个纵向边缘和两个背向彼此的表面，

所述滤带(11、12)还包括：处在其一个或两个纵向边缘处的凸缘式密封件(62)，所述凸缘式密封件被成形为贴靠所述脱水组件(1)的所述进料斗(16)的密封翼(38)进行密封。

24.根据权利要求23所述的滤带(11、12)，还包括：至少一个驱动和密封节段(61)，在所述滤布幅材(60)的一个表面上沿其纵向方向延伸，并且被构造为在相应的接合区域(30)中与相关联的脱水辊(5-10)中的周向凹部(61)接合。

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