CN115155385A - 一种矿浆自动搅拌与分配进料系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种矿浆自动搅拌与分配进料系统，该系统包括框架及由上至下依次设置于框架上的进料组件、搅拌桶组件及稳流箱，其中进料组件为多组，用于向搅拌桶组件供料，搅拌桶组件内设有搅拌器，搅拌器用于对搅拌桶组件内的矿浆进行搅拌；搅拌桶组件的底部通过矿浆阀与稳流箱连接；稳流箱的底部设有出矿接头；搅拌桶组件和稳流箱构成双矿浆箱结构，稳流箱用于隔绝搅拌桶组件内的搅拌和冲击对于矿浆流的影响，形成稳定矿浆流。本发明解决矿浆检测过程中发生的分层现象，还能够对矿浆样品进行缩分处理，极大提高采样的代表性；配合矿浆品位分析仪使用，实现多路矿浆样品的自动分配进矿，提高矿浆品位分析的检测效率。

Description

一种矿浆自动搅拌与分配进料系统

技术领域

本发明属于矿物加工技术领域，特别涉及一种矿浆自动搅拌与分配进料系统。

背景技术

品位在线检测是矿物质加工过程中需要重点关注的技术之一，它关系到矿物质产量、加工利用率、加工能耗、环境影响等多方面。经过多年的技术发展，多种品位检测技术已被应用于矿物质品位在线检测过程中，例如：中子活化技术，X射线荧光技术，激光诱导击穿光谱技术等。近年来，这些品位在线检测技术逐渐在选矿行业中矿浆品位检测得到了初步应用。

由于矿浆品位检测过程需要一定的时间，受到矿浆物理特性(例如密度)和选矿药剂等多因素的联合作用，矿浆样品在检测过程中可能会出现了沉淀分层现象，这将导致品位检测存在误差。对于密度大的矿浆样品来说，例如铁矿、铜矿等，这种检测误差也就更大。为了消除这种检测误差，需要检测过程的时间尽可能短，并解决矿浆沉淀分层现象。通常搅拌方法是解决沉淀分层现象的有效手段之一，然而搅拌方法通常会对载流式品位分析仪所需的稳定液柱造成影响。

对于载流式品位分析仪而言，只有矿浆流稳定时，品位分析的测量值才能准确可靠，因此如何去除搅拌方法对于液柱稳定性的影响，实现稳定矿浆流是载流式品位分析仪矿浆品位检测的关键问题之一。通常合理设计搅拌和稳流功能是实现品位均匀、且液柱稳定矿浆流的有效方法。

矿浆品位检测时，一般情况取样矿浆量较大，而品位检测所需矿浆样品量有限，实现矿浆样品的缩分处理工作也是矿浆品位检测工作需要解决的问题问题之一。为了实现单台品位分析仪对多种矿浆实现品位检测，需要实现多种类矿浆样品分时自动分配进样。

基于上述矿浆样品的品位在线检测的特定需求，行业急需一种有效的矿浆样品分配进料系统，用于配合载流式品位分析仪使用，从而实现易沉淀矿浆样品在线品位检测工作。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种矿浆自动搅拌与分配进料系统，该系统利用搅拌方法，能够有效解决检测过程中矿浆分层现象、它采用上搅拌箱和下稳流箱的双矿浆箱结构，从而实现稳定矿浆流、并且完成矿浆样品缩分处理，实现多流道矿浆自动分配进样，最终将满足要求的矿浆样品输入品位在线分析仪中。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种矿浆自动搅拌与分配进料系统，包括框架及由上至下依次设置于框架上的进料组件、搅拌桶组件及稳流箱，其中进料组件为多组，用于向搅拌桶组件供料，搅拌桶组件内设有搅拌器，搅拌器用于对搅拌桶组件内的矿浆进行搅拌；搅拌桶组件的底部设有矿浆阀，矿浆阀通过管路与稳流箱连接；稳流箱的底部设有出矿接头；搅拌桶组件和稳流箱构成双矿浆箱结构，稳流箱用于隔绝搅拌桶组件内的搅拌和冲击对于矿浆流的影响，从而形成稳定矿浆流。

所述搅拌桶组件包括搅拌桶结构及设置于搅拌桶结构顶部的排矿结构和汇流结构，其中排矿结构的底部连接排矿管，通过排矿管将未进料的矿浆样品排走；汇流结构用于将多个所述进料组件的进矿汇流并导入所述搅拌桶结构内；所述搅拌桶结构的底部为圆锥形出料口；所述搅拌器设置于搅拌桶结构内。

所述汇流结构容置于所述搅拌桶结构内，且底部为锥形结构，所述汇流结构的底部设有过滤网；搅拌桶结构的侧壁上部设有液位开关。

所述排矿结构为多个，且与多个所述进料组件一一对应。

所述进料组件包括气缸、驱动环、软管及进矿接头，其中气缸和进矿接头均固定在所述框架上，进矿接头与进料管路相连，软管的一端与进矿接头连接，另一端为自由端；驱动环套设于软管靠近自由端的位置上，且驱动环与气缸的输出端连接，气缸驱动软管的自由端在与所述排矿结构和汇流结构相对应的位置进行切换。

所述稳流箱的上部呈圆柱形结构，底部为圆锥形结构，所述稳流箱的侧壁上方开有溢流口，溢流口与溢流管相连接。

所述的矿浆自动搅拌与分配进料系统，还包括冲水模块，冲水模块用于实现对所述汇流结构、搅拌桶结构及稳流箱的内部表面做清洗操作。

所述冲水模块包括分水组件及均与分水组件连通的环形冲水组件、汇流冲洗组件和稳流箱冲水组件，其中环形冲水组件设置于所述搅拌桶结构内；汇流冲洗组件设置于所述汇流结构内；稳流箱冲水组件设置于所述稳流箱内；分水组件与外部水源连接。

所述环形冲水组件包括圆环管及分别连接在圆环管两侧的两个进水管，其中圆环管设置于所述搅拌桶结构的内壁上部，圆环管上沿周向设有多个朝向所述搅拌桶结构内壁的喷水口；进水管通过管路与所述分水组件连接。

所述的矿浆自动搅拌与分配进料系统，还包括设置于所述框架上的控制模块，控制模块包括气控箱和电控箱，其中气控箱将低压电控信号转换为气动信号，直接驱动系统气动元件工作；电控箱产生低压控制电信号，用于控制系统自动工作。

本发明具有以下有益效果及优点：

1.本发明可以解决密度大矿浆存在的分层现象，提高授料时矿浆样品的均匀性，进而降低矿浆样品品位检测时的误差。

2.本发明可完成矿浆样品缩分处理，保证所取的矿浆样品具有较高的代表性。

3.本发明可实现多路矿浆样品的分时自动分配进料，进而提高品位分析的检测效率。

4.本发明可为品位分析仪提供稳定的矿浆流，提高品位分析仪的检测精度。

5.本发明完成矿浆样品自动分配进料后，可实现系统内的自清洗，避免多种矿浆品位检测的相互影响，进一步提高样品的代表性。

6.本发明采用压缩空气作为系统的驱动介质，具有可靠性高，安全性好的特点。

附图说明

图1为本发明一种矿浆自动搅拌与分配进料系统的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明中搅拌桶组件的俯视图；

图4为图3的B-B剖视图；

图5为本发明中环形冲水组件的结构示意图；

图6为本发明中进料组件的结构示意图；

图中：1-搅拌桶组件；101-排矿结构；102-汇流结构；103-搅拌桶结构；2-搅拌器；3-冲水模块；301-环形冲水组件；3011-进水管；3012-圆环管；3013-喷水口；302-汇流冲洗组件；303-稳流箱冲水组件；304-分水组件4-进料组件；401-气缸；402-驱动环；403-软管；404-进矿接头；5-液位开关；6-矿浆阀；7-稳流箱；8-溢流管；9-出矿接头；10-排矿管；11-框架；12-过滤网；13-控制模块；1301-气控箱；1302-电控箱。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。

如图1和图2所示，本发明提供的一种矿浆自动搅拌与分配进料系统，包括框架11及由上至下依次设置于框架11上的进料组件4、搅拌桶组件1及稳流箱7，其中进料组件4为多组，用于向搅拌桶组件1供料，搅拌桶组件1内设有搅拌器2，搅拌桶组件1是进料矿浆样品搅拌时的容器，并能将未进料矿浆样品做排矿处理，搅拌器2用于对搅拌桶组件1内矿浆样品进行搅拌操作；搅拌桶组件1的底部设有矿浆阀6，矿浆阀6通过管路与稳流箱7连接；稳流箱7的底部设有出矿接头9；搅拌桶组件1和稳流箱7构成双矿浆箱结构，稳流箱7用于隔绝搅拌和冲击对于矿浆流的影响，形成稳定矿浆流。

如图3-4所示，本发明的实施例中，搅拌桶组件1包括搅拌桶结构103及设置于搅拌桶结构103顶部的排矿结构101和汇流结构102，其中排矿结构101的底部连接排矿管10，通过排矿管10将未进料的矿浆样品排走；汇流结构102用于将多个进料组件4的进矿汇流并导入搅拌桶结构103内；搅拌桶结构103的底部为圆锥形出料口；搅拌器2设置于搅拌桶结构103内。

进一步地，汇流结构102容置于搅拌桶结构103内，且底部为锥形结构，汇流结构102的底部设有过滤网12；搅拌桶结构103的侧壁上部设有液位开关5。汇流结构102可以将多个进料组件4流入的矿浆样品汇流处理，汇流结构102下方布置的过滤网12滤除矿浆样品中的大块杂质。

进一步地，排矿结构101为多个，且与多个进料组件4一一对应。在每一个排矿结构101下部开有一个圆孔，圆孔处下方分别与一排矿管10连接。流入排矿结构101内的矿浆样品会沿着排矿管10单独排走。

如图6所示，本发明的实施例中，进料组件4包括气缸401、驱动环402、软管403及进矿接头404，其中气缸401和进矿接头404均固定在框架11上，进矿接头404与进料管路相连，软管403的一端与进矿接头404连接，另一端为自由端；驱动环402套设于软管403靠近自由端的位置上，且驱动环402与气缸401的输出端连接，气缸401驱动软管403的自由端在与排矿结构101和汇流结构102相对应的位置进行切换。

初始状态时，软管403为未变形状态，此时软管403下端对准排矿结构101内部。气缸401的活塞杆伸出时，推动驱动环402做直线运动，驱动环402推动软管403的自由端发生位移(如虚线所示)，此时软管403发生变形，其下端对汇流结构102内部。矿浆样品将流入汇流结构102内，最终流入搅拌桶结构103内。当气缸401的活塞杆收回时，软管403恢复到初始状态，此时矿浆样品将流入排矿结构101，最终通过排矿管10排走。

如图1所示，本发明的实施例中，稳流箱7的上部呈圆柱形结构，底部为圆锥形结构，稳流箱7的侧壁上方开有溢流口，溢流口与溢流管8相连接，保证稳流箱7内的矿浆样品的液位高度不高于溢流口。稳流箱7底部开有排矿口，该排矿口与出矿接头9相连接。稳流箱7可以隔绝搅拌和冲击对于矿浆样品排出液体流的影响，且稳流箱7内的矿浆样品不发生分层现象，出矿接头9通过管路与品位分析仪的矿浆入口相连接。

在上述实施例的基础上，本发明提供的一种矿浆自动搅拌与分配进料系统，还包括冲水模块3，冲水模块3用于实现对汇流结构102、搅拌桶结构103及稳流箱7的内部表面做清洗操作。

如图1所示，本发明的实施例中，冲水模块3包括分水组件304及均与分水组件304连通的环形冲水组件301、汇流冲洗组件302和稳流箱冲水组件303，其中环形冲水组件301设置于搅拌桶结构103内，用于对搅拌桶结构103的内壁进行清洗；汇流冲洗组件302设置于汇流结构102内，用于对汇流结构102的内壁进行清洗；稳流箱冲水组件303设置于稳流箱7内，用于对稳流箱7的内壁进行清洗；分水组件304与外部水源连接，将单路设备进水分成多路出水，为环形冲水组件301、汇流冲洗组件302和稳流箱冲水组件303供水。

如图5所示，本发明的实施例中，环形冲水组件301包括圆环管3012及分别连接在圆环管3012两侧的两个进水管3011，其中圆环管3012直径比搅拌桶结构103直径略小，圆环管3012设置于搅拌桶结构103的内壁上部，圆环管3012上沿周向设有多个朝向搅拌桶结构103内壁的喷水口3013；进水管3011通过管路与分水组件304连接。

进一步地，圆环管3012上的喷水口3013的喷水方向与搅拌桶结构103的轴线方向呈30～45°，环形冲水组件301能将其下方的搅拌桶结构103内壁冲洗干净。

如图1所示，本发明的实施例中，本发明提供的一种矿浆自动搅拌与分配进料系统，还包括设置于框架11上的控制模块13，控制模块13包括气控箱1301和电控箱1302，其中气控箱1301将低压电控信号转换为气动信号，直接驱动系统气动元件工作，如用来控制搅拌器2、进料组件4、矿浆阀6、环形冲水组件301、汇流冲水组件302和稳流箱冲水组件303工作。电控箱1302产生低压控制电信号，用于控制系统自动工作。电控箱1302内部包含PLC、驱动电源、电磁接触器等元器件。在内部程序的控制下，输出电控信号，驱动系统自动工作。

搅拌桶结构103上部为圆柱形结构，在搅拌器2的作用下，搅拌桶结构103内的矿浆样品一直保持均匀状态。搅拌桶结构103侧壁上装有液位开关5，当矿浆样品的液位达到液位开关5高度时，电控箱1302将控制进料组件4，停止向搅拌桶结构103内进矿。搅拌桶结构103下部为圆锥结构，收口处有一个出矿口，出矿口处与矿浆阀6相连接。

具体地，液位开关5可采用音叉式液位开关，它具有灵敏性高，耐用性强的特点，但液位开关5不局限于采用音叉式液位开关。液位开关5布置在搅拌桶结构103侧壁特定高度位置上。矿浆阀6可采用气动夹管阀，它具有动作迅速，控制简便，可靠性好的特点，但矿浆阀6不局限于采用气动夹管阀。矿浆阀6安装在搅拌桶结构103下方，矿浆阀6开启后，搅拌桶结构103内的矿浆样品流出，进入稳流箱7。框架11是本系统所有部件的安装基础，本系统可通过框架11固定。框架11需安装在品位分析仪上方的平台上，使出矿接头9流出的矿浆样品以自流的方式流入品位分析仪。

本发明的实施例中，矿浆样品的进料管路与进料接头404连接，当进料组件4处于初始状态时，矿浆样品注入排矿结构101，并通过排矿管10排走；当进料组件4处于伸出状态时，矿浆样品注入搅拌桶结构103。搅拌器2利用搅拌叶轮对矿浆样品进行搅拌操作。搅拌器2的搅拌叶轮伸入搅拌桶结构103内部，并与搅拌桶结构103同心，且靠近桶底部。环形冲水组件301放置在搅拌桶结构103内部，并与其固定连接，能对搅拌桶组件103内壁进行冲洗。汇流冲洗组件302放置在汇流结构102内部，对汇流结构102内部进行冲洗。稳流箱冲水组件303放置在稳流箱7内部，对稳流箱内壁进行冲洗。通过环形冲水组件301、汇流冲水组件302和稳流箱冲水组件303，可实现对本系统内部矿浆样品的全面清洗操作。矿浆阀6上端与搅拌桶结构103的出矿口相连接，下端连接一段管路，该管路伸入稳流箱7中。

为了提高本系统的可靠性、安全性，本系统所有驱动部件均可由气动驱动，包括运动驱动部件，各类介质阀等，例如搅拌器2为气动搅拌器、进料组件4采用气缸401驱动，矿浆阀6采用气动夹管阀，环形冲水组件301、汇流冲水组件302和稳流箱冲水组件303均由气动流体阀开闭水路。但采用气动方式驱动并非限定本发明的保护范围。

为了提高系统的工作效率，实现多路矿浆样品的缩分、搅拌和自动分配进样操作。本实施例中，具备五个进料组件4、五个排矿管10，搅拌桶组件具有五个排矿结构101，因而本系统具有五路矿浆样品的处置能力。

为了提高系统的可靠性，降低系统的维护频次，每一个进料组件4均配备一个气缸401，主要目的是降低气缸的工作频次，提高系统的无故障工作时间。

下面进一步说明本系统的自动控制过程：

1.矿浆样品通过进矿接头404进入进料组件4，进料组件4处于初始位置，矿浆样品流入排矿结构101内，最终通过排矿管10排走。

2.检测命令开启后，开始进料操作，即气缸401的活塞杆伸出，带动软管403运动，矿浆样品流入汇流结构102，经汇流并过滤后最终流入搅拌桶结构103内；气缸401活塞杆往复伸出收回，即可取得具有代表性的矿浆样品，直至液位开关5发讯，进料工作完成。

3.搅拌器2旋转，将搅拌桶结构103内部的矿浆样品搅拌均匀，搅拌器2持续运转。

4.矿浆阀6打开，搅拌桶结构103内部的矿浆样品通过矿浆阀6流入稳流箱7。

5.矿浆样品经过稳流箱7结构稳流后，经过出矿接头9流出本系统，并以自流方式流入品位分析仪，供分析仪开始检测。稳流箱7内多余的矿浆样品经过溢流管8溢流。

6.品位分析仪完成矿浆样品的检测任务后，且搅拌桶结构103和稳流箱内的矿浆样品全部流出后，环形冲水组件301、汇流冲水组件302和稳流箱冲水组件303开启工作，将搅拌桶结构103、汇流结构102和稳流箱7内部冲洗干净后，环形冲水组件301、汇流冲水组件302和稳流箱冲水组件303关闭。

7.至此完成本次矿浆样品的自动搅拌与分配进料工作，并为下一次矿浆样品的检测做好了准备。

本发明采用一种上方布置搅拌桶组件1，下方布置稳流箱7的双矿浆箱结构，两者之间通过装有矿浆阀6的管路连通。

本发明提供的一种矿浆自动搅拌与分配进料系统，通过搅拌方式解决矿浆样品的分层现象，从而提高样品的均匀性。通过进料组件4完成矿浆样品的缩分处理，保证矿浆样品的代表性。通过环形冲水组件301、汇流冲水组件302和溢流箱冲水组件303，实现系统内部清洗，避免不同样品之间的相互影响，进一步提高样品的代表性。通过电控箱1302和气控箱1301内的控制元件，实现本系统内部元器件的自动循环工作，从而实现多路矿浆样品的自动分配进样操作。通过稳流箱7去除搅拌和冲击对于输出液柱的影响，实现矿浆样品的稳定液柱流出，从而为品位分析仪提供稳定的检测液柱。本系统配合矿浆品位分析仪使用，能够实现多路矿浆样品的自动分配进矿，极大的提高矿浆品位分析的检测效率。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种矿浆自动搅拌与分配进料系统，其特征在于，包括框架(11)及由上至下依次设置于框架(11)上的进料组件(4)、搅拌桶组件(1)及稳流箱(7)，其中进料组件(4)为多组，用于向搅拌桶组件(1)供料，搅拌桶组件(1)内设有搅拌器(2)，搅拌器(2)用于对搅拌桶组件(1)内的矿浆进行搅拌；搅拌桶组件(1)的底部设有矿浆阀(6)，矿浆阀(6)通过管路与稳流箱(7)连接；稳流箱(7)的底部设有出矿接头(9)；搅拌桶组件(1)和稳流箱(7)构成双矿浆箱结构，稳流箱(7)用于隔绝搅拌桶组件(1)内的搅拌和冲击对于矿浆流的影响，从而形成稳定矿浆流。

2.根据权利要求1所述的矿浆自动搅拌与分配进料系统，其特征在于，所述搅拌桶组件(1)包括搅拌桶结构(103)及设置于搅拌桶结构(103)顶部的排矿结构(101)和汇流结构(102)，其中排矿结构(101)的底部连接排矿管(10)，通过排矿管(10)将未进料的矿浆样品排走；汇流结构(102)用于将多个所述进料组件(4)的进矿汇流并导入所述搅拌桶结构(103)内；所述搅拌桶结构(103)的底部为圆锥形出料口；所述搅拌器(2)设置于搅拌桶结构(103)内。

3.根据权利要求2所述的矿浆自动搅拌与分配进料系统，其特征在于，所述汇流结构(102)容置于所述搅拌桶结构(103)内，且底部为锥形结构，所述汇流结构(102)的底部设有过滤网(12)；搅拌桶结构(103)的侧壁上部设有液位开关(5)。

4.根据权利要求2所述的矿浆自动搅拌与分配进料系统，其特征在于，所述排矿结构(101)为多个，且与多个所述进料组件(4)一一对应。

5.根据权利要求2所述的矿浆自动搅拌与分配进料系统，其特征在于，所述进料组件(4)包括气缸(401)、驱动环(402)、软管(403)及进矿接头(404)，其中气缸(401)和进矿接头(404)均固定在所述框架(11)上，进矿接头(404)与进料管路相连，软管(403)的一端与进矿接头(404)连接，另一端为自由端；驱动环(402)套设于软管(403)靠近自由端的位置上，且驱动环(402)与气缸(401)的输出端连接，气缸(401)驱动软管(403)的自由端在与所述排矿结构(101)和汇流结构(102)相对应的位置进行切换。

6.根据权利要求2所述的矿浆自动搅拌与分配进料系统，其特征在于，所述稳流箱(7)的上部呈圆柱形结构，底部为圆锥形结构，所述稳流箱(7)的侧壁上方开有溢流口，溢流口与溢流管(8)相连接。

7.根据权利要求2-6任一项所述的矿浆自动搅拌与分配进料系统，其特征在于，还包括冲水模块(3)，冲水模块(3)用于实现对所述汇流结构(102)、搅拌桶结构(103)及稳流箱(7)的内部表面做清洗操作。

8.根据权利要求7所述的矿浆自动搅拌与分配进料系统，其特征在于，所述冲水模块(3)包括分水组件(304)及均与分水组件(304)连通的环形冲水组件(301)、汇流冲洗组件(302)和稳流箱冲水组件(303)，其中环形冲水组件(301)设置于所述搅拌桶结构(103)内；汇流冲洗组件(302)设置于所述汇流结构(102)内；稳流箱冲水组件(303)设置于所述稳流箱(7)内；分水组件(304)与外部水源连接。

9.根据权利要求8所述的矿浆自动搅拌与分配进料系统，其特征在于，所述环形冲水组件(301)包括圆环管(3012)及分别连接在圆环管(3012)两侧的两个进水管(3011)，其中圆环管(3012)设置于所述搅拌桶结构(103)的内壁上部，圆环管(3012)上沿周向设有多个朝向所述搅拌桶结构(103)内壁的喷水口(3013)；进水管(3011)通过管路与所述分水组件(304)连接。

10.根据权利要求7所述的矿浆自动搅拌与分配进料系统，其特征在于，还包括设置于所述框架(11)上的控制模块(13)，控制模块(13)包括气控箱(1301)和电控箱(1302)，其中气控箱(1301)将低压电控信号转换为气动信号，直接驱动系统气动元件工作；电控箱(1302)产生低压控制电信号，用于控制系统自动工作。

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