CN115415161A - 一种石英砂分级装置及分级方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石英砂分级装置及分级方法，包括下箱体、进风管、出料阀和筛分主体，所述下箱体设置有进风口、出风口和第一出料口，所述第一出料口设置在进风口和出风口的底部，所述第一出料口上设置有常闭状态的出料阀，所述进风管底部为输出端连接所述下箱体的进风口，所述下箱体的出风口连接所述筛分主体的输入端，所述筛分主体包括箱体和两组Z形壁，所述Z形壁由第一管壁和第二管壁组成。本发明的优点在于，该分级装置结构简单，分级作业流程操作方便，不仅能够提高石英砂筛分产能，而且取消了原有水力分级工序，无需进行干燥处理，分级耗时缩短，提高了分级效率。
Description
技术领域
本发明涉及石英砂筛分技术领域，具体为一种石英砂分级装置及分级方法。
背景技术
在石英砂精加工领域，经过提纯后的高品质硅砂粒度集中在1mm以下，根据市场用途不同需要继续筛分为四到五种集中颗粒度的等级，传统的工艺是通过受阻沉降机和水力分级机利用硅砂在水中的浮力进行精选分级。例如公布号为CN213669827U的中国实用新型专利文献公开了石英砂制备用高效水力分级浮选机构，利用水力作为分选介质和进行搅拌，提升分选效率的同时，节约生产成本。但该种方法存在处理产能有限、分级后的硅砂需进一步进行干燥处理导致分级耗时长的弊端。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于如何提高石英砂筛分产能和分级效率。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种石英砂分级装置，包括下箱体、进风管、出料阀和筛分主体，所述下箱体设置有进风口、出风口和第一出料口，所述第一出料口设置在进风口和出风口的底部，所述第一出料口上设置有常闭状态的出料阀，所述进风管底部为输出端连接所述下箱体的进风口，所述下箱体的出风口连接所述筛分主体的输入端；
所述筛分主体包括箱体和两组Z形壁，所述箱体内部设置有两组平行的Z形壁，致使箱体和两组Z形壁之间Z形通道，至少一组Z形壁能够移动的连接在箱体内，所述筛分主体上设置有与Z形通道连通的进料口，所述筛分主体顶部设置有与Z形通道连通第二出料口，所述Z形通道底部输入端与下箱体的出风口连通；
所述Z形壁由第一管壁和第二管壁组成，所述第一管壁和第二管壁交错设置，第一组Z形壁上的第一管壁对应的与第二组Z形壁上的第二管壁平行设置，第一组Z形壁上的第二管壁对应的与第一组Z形壁上的第一管壁平行设置。
本发明使得石英砂中轻质颗粒从第二出料口排出，石英砂中重颗粒自动从第一出料口排出来实现石英砂的分级，该分级装置结构简单，分级作业流程操作方便，不仅能够提高石英砂筛分产能，而且取消了原有水力分级工序，无需进行干燥处理，分级耗时缩短，提高了分级效率。并且通过调整能够移动的Z形壁在箱体上的位置，在气流量一定时，能够实现Z形通道的宽度的改变来适应石英砂不同等级颗粒的分级筛分，提高了石英砂精选工艺中对物料的精细化、精准化分级，提高了分级集中度，提升了石英砂成品品质。
优选地，能够移动的Z形壁两侧固定有安装板，所述安装板上设置有腰型孔，所述安装板通过螺栓贯穿箱体和腰型孔能够移动的设置在箱体上，能够移动的Z形壁底部和顶部均固定有移动管壁。通过天圆地方管的设置，使得风力在通过天圆地方管时降速进入下箱体，保证风力进入筛分主体分布均匀且均速。
优选地，所述进风管底部输出端与下箱体的进风口之间通过天圆地方管连接，所述天圆地方管的圆口端与进风管底部输出端连通，所述天圆地方管的方口端与下箱体的进风口连通，所述天圆地方管的圆口端截面积小于方口端截面积。通过过渡管的设置，使得风力通过过渡管时能够提增流速，将Z形通道内石英砂中分离出的轻质颗粒从第二出料口带出，进而完成对石英砂中的分级，达到较高颗粒集中度的效果。
优选地，所述筛分主体的第二出料口上还设置有过渡管，所述过渡管的上管口截面积小于下管口截面积。
优选地，所述进料口顶部设置有给料阀。
优选地，所述Z形通道内壁上均固定有贴有耐磨瓷片的耐磨板和不锈钢内衬板。
优选地，所述箱体上还开设有检修门。
优选地，所述进风管上还设有风量调节阀。
优选地，还包括压差测量传感器，所述压差测量传感器的一个测量口设置在筛分主体的第二出料口，另一个测量口设置在风量调节阀底部的进风管上。
优选地，本发明还提供所述的一种石英砂分级装置的分级方法：包括如下步骤：
步骤1：石英砂从进料口进入Z形通道内，风力从进风管输入并由下箱体的进风口进入下箱体，由于出料阀为常闭状态，风力由下箱体的出风口进入筛分主体Z形通道内；
步骤2：石英砂从第一组Z形壁上的第一管壁向下折至第二组Z形壁上的第一管壁，并在两个第一管壁折返过程中与向上的风力呈直角相交；
步骤3：石英砂再由第二组Z形壁上的第一管壁向下折至第一组Z形壁上的第一管壁，同样在两个第一管壁折返过程中与向上的风力呈直角相交；
步骤4：在石英砂与风力两次相交段形成横流段，石英砂中轻质颗粒被风力吸取分离，沿Z形壁的第二管壁向上移动，形成轻质颗粒流动轨迹并从第二出料口排出，石英砂中重颗粒继续沿Z形壁的第一管壁向下移动，形成重颗粒流动轨迹并由下箱体的出风口排至第一出料口处；
在石英砂与风力两次相交段形成横流段内，风力形成内循环气流，所述内循环气流参与上下两个横流段之间对轻质颗粒的吸取和分离后，再被风力带动沿Z形壁的第二管壁向上移动并从第二出料口排出；当第二出料口的重颗粒满足排出要求时，打开出料阀将重颗粒排出，并保证重颗粒始终填满第二出料口；
步骤5：根据步骤4中第一出料口和第二出料口的颗粒集中度来调整能够移动的Z形壁在箱体上的位置，实现Z形通道的宽度的改变来适应石英砂不同等级颗粒的分级。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明使得石英砂中轻质颗粒从第二出料口排出，石英砂中重颗粒自动从第一出料口排出来实现石英砂的分级，该分级装置结构简单，分级作业流程操作方便，不仅能够提高石英砂筛分产能，而且取消了原有水力分级工序，无需进行干燥处理，分级耗时缩短，提高了分级效率。并且通过调整能够移动的Z形壁在箱体上的位置，在气流量一定时，能够实现Z形通道的宽度的改变来适应石英砂不同等级颗粒的分级筛分，提高了石英砂精选工艺中对物料的精细化、精准化分级，提高了分级集中度，提升了石英砂成品品质。
2、通过天圆地方管的设置，使得风力在通过天圆地方管时降速进入下箱体，保证风力进入筛分主体分布均匀且均速。
3、通过过渡管的设置，使得风力通过过渡管时能够提增流速，将Z形通道内石英砂中分离出的轻质颗粒从第二出料口带出，进而完成对石英砂中的分级，达到较高颗粒集中度的效果。
附图说明
图1为本发明实施例的一种石英砂分级装置的结构示意图；
图2为本发明实施例筛分主体的局部示意图；
图3为本发明实施例Z形壁的结构示意图；
图4为本发明实施天圆地方管的结构示意图；
图5为本发明实施例中过渡管的结构示意图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
参阅图1和图2，本实施例公开了一种石英砂分级装置，包括包括下箱体1、进风管2、天圆地方管3、筛分主体4、过渡管5、出料阀6、给料阀7和压差测量传感器8，所述下箱体设置有进风口11、出风口12和第一出料口13，所述第一出料口13设置在进风口11和出风口12的底部，所述第一出料口13上设置有常闭状态的出料阀6，所述进风管2底部为输出端连接所述下箱体1的进风口11，所述下箱体1的出风口12连接所述筛分主体4的输入端。通过常闭状态的出料阀6的设置，使得进风管2输送的风力能够完全进入筛分主体4内。
所述进风管2上还设有风量调节阀(图中未标注)，用于调整进入筛分主体4内的风力大小以及风力分布。
所述进风管2上还设有测量口(图中未标注)，用于测量进风管2内风量、风速，同时还能通过测量口向进风管2内输送风量补偿筛分主体4内的风量损失。
所述筛分主体4包括箱体41和两组Z形壁42，所述箱体41内部设置有两组平行的Z形壁42，致使箱体41和两组Z形壁42之间Z形通道，至少一组Z形壁42能够移动的连接在箱体41内，具体的，在本实施例中，参阅图3，设置有一组能够移动的Z形壁42，能够移动的Z形壁42两侧固定有安装板9，所述安装板9上设置有腰型孔91和固定孔92，所述安装板9通过螺栓贯穿箱体41和腰型孔91能够移动的设置在箱体1上，当安装板9移动到所需位置时，再通过螺栓与固定孔92配合，将Z形壁42固定在箱体1上。
所述筛分主体4上设置有与Z形通道连通的进料口401，所述进料口401顶部设置有给料阀7。
所述筛分主体4顶部设置有与Z形通道连通第二出料口402，所述Z形通道底部输入端与下箱体1的出风口12连通；能够移动的Z形壁42底部和顶部均固定有移动管壁10，所述Z形壁42底部的移动管壁10与出风口12密封贴合，具体的在出风口12顶部设置有密封垫，所述Z形壁42顶部的移动管壁10与第二出料口402密封贴合，具体的在第二出料口402底部设置有密封垫。
所述Z形壁42由第一管壁421和第二管壁422组成，所述第一管壁421和第二管壁422交错设置，第一组Z形壁42上的第一管壁421对应的与第二组Z形壁42上的第二管壁422平行设置，第一组Z形壁42上的第二管壁422对应的与第一组Z形壁42上的第一管壁421平行设置。
进一步的，所述第二出料口402沿第一组Z形壁42上的第一管壁421延长线方向设置，使得石英砂进料时沿着第一组Z形壁42上的第一管壁421滑落进入Z形通道。
再进一步的，所述Z形通道内壁上均固定有贴有耐磨瓷片的耐磨板和不锈钢内衬板，所述Z形通道上的箱体1上还开设有检修门101。具体的，通过耐磨板和不锈钢衬板的设置，不仅提高筛分主体4的强度，而且在重物料运动的第一管壁421和第二管壁422上固定有耐磨板，降低运动磨损中产生的铁屑渗入物料；对于碰撞运动相对弱的侧壁固定有不锈钢内衬板，这样使得布置合理，节约制造和维修成本，耐磨板磨损严重时一并更换，不锈钢内衬板磨损严重时一并更换。
进一步的，所述压差测量传感器8的一个测量口设置在筛分主体4的第二出料口402，另一个测量口设置在风量调节阀底部的进风管2上。在进风管2和第二出料口402处布置有压差测量接口并在压差测量传感器8上显示，有利于生产中对该装置运行状况的判断。同时，压差测量传感器8可以设定上限值、下限值，当设备运行中出现压差超范围时，自动报警，有利于对该装置平稳运行的监控和在企业生产中的管理。
参阅图1和图4，所述进风管2底部输出端通过天圆地方管3连接所述下箱体1的进风口11，具体的，所述天圆地方管3的圆口端与进风管2底部输出端连通，所述天圆地方管3的方口端与下箱体1的进风口11连通，且圆口端截面积小于方口端截面积，使得风力在通过天圆地方管3时降速进入下箱体1，保证风力进入筛分主体4分布均匀且均速。
参阅图5，所述筛分主体4的第二出料口402上设置有过渡管5，所述过渡管5的上管口截面积小于下管口截面积，其作用在于风力通过时提增流速，将Z形通道内石英砂中分离出的轻质颗粒14从第二出料口402带出，达到较高颗粒集中度的效果。
本发明还提供了一种石英砂分级装置的分级方法，包括如下步骤：
步骤1：石英砂从进料口401进入Z形通道内，风力从进风管2输入并由下箱体1的进风口11进入下箱体1内，由于出料阀6为常闭状态，风力由下箱体1的出风口12进入筛分主体4的Z形通道内，同时还使得风力输入端与石英砂的出料端不在同一端口，方便风力的输送和石英砂的收集；
步骤2：石英砂从第一组Z形壁42上的第一管壁421向下折至第二组Z形壁42上的第一管壁421，并在两个第一管壁421折返过程中与向上的风力呈直角相交；
步骤3：石英砂再由第二组Z形壁42上的第一管壁421向下折至第一组Z形壁42上的第一管壁421，同样在两个第一管壁421折返过程中与向上的风力呈直角相交；
步骤4：在石英砂与风力两次相交段形成横流段，石英砂中轻质颗粒14被风力吸取分离，沿Z形壁42的第二管壁422向上移动，形成轻质颗粒流动轨迹并从第二出料口402排出，石英砂中重颗粒15继续沿Z形壁42的第一管壁421向下移动，形成重颗粒流动轨迹并由下箱体1的出风口12排至第一出料口13处；
在石英砂与风力两次相交段形成横流段内，风力形成内循环气流，所述内循环气流参与上下两个横流段之间对轻质颗粒14的吸取和分离后，再被风力带动沿Z形壁43的第二管壁432向上移动并从第二出料口402排出；当第二出料口402的重颗粒15满足排出要求时，打开出料阀6将重颗粒15排出，并保证重颗粒15始终填满第二出料口402，防止风力从第二出料口402泄露，保证Z形通道内的风力稳定；
步骤5：根据步骤4中第一出料口13和第二出料口402的颗粒集中度来调整能够移动的Z形壁42在箱体41上的位置，在气流量一定时，实现Z形通道的宽度的改变来适应石英砂不同等级颗粒的分级筛分，进而实现优化石英砂在分级中的布层厚度、流动轨迹和轻质颗粒14、重颗粒15的通道带宽，显著提高了石英砂精选工艺中对物料的精细化、精准化分级，提高了分级集中度，提升了石英砂成品品质。
通过上述分级装置和采用上述分级装置的分级方法，使得石英砂中轻质颗粒14从第二出料口402排出，石英砂中重颗粒15自动从第一出料口13排出来实现石英砂的分级，该分级装置结构简单，分级作业流程操作方便，不仅能够提高石英砂筛分产能，而且取消了原有水力分级工序，无需进行干燥处理，分级耗时缩短，提高了分级效率。并且通过调整能够移动的Z形壁42在箱体41上的位置，在气流量一定时，能够实现Z形通道的宽度的改变来适应石英砂不同等级颗粒的分级筛分，提高了石英砂精选工艺中对物料的精细化、精准化分级，提高了分级集中度，提升了石英砂成品品质。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。
Claims (10)
1.一种石英砂分级装置，其特征在于：包括下箱体、进风管、出料阀和筛分主体，所述下箱体设置有进风口、出风口和第一出料口，所述第一出料口设置在进风口和出风口的底部，所述第一出料口上设置有常闭状态的出料阀，所述进风管底部为输出端连接所述下箱体的进风口，所述下箱体的出风口连接所述筛分主体的输入端；
所述筛分主体包括箱体和两组Z形壁，所述箱体内部设置有两组平行的Z形壁，致使箱体和两组Z形壁之间Z形通道，至少一组Z形壁能够移动的连接在箱体内，所述筛分主体上设置有与Z形通道连通的进料口，所述筛分主体顶部设置有与Z形通道连通第二出料口，所述Z形通道底部输入端与下箱体的出风口连通；
所述Z形壁由第一管壁和第二管壁组成，所述第一管壁和第二管壁交错设置，第一组Z形壁上的第一管壁对应的与第二组Z形壁上的第二管壁平行设置，第一组Z形壁上的第二管壁对应的与第一组Z形壁上的第一管壁平行设置。
2.根据权利要求1所述的一种石英砂分级装置，其特征在于：能够移动的Z形壁两侧固定有安装板，所述安装板上设置有腰型孔，所述安装板通过螺栓贯穿箱体和腰型孔能够移动的设置在箱体上，能够移动的Z形壁底部和顶部均固定有移动管壁。
3.根据权利要求1所述的一种石英砂分级装置，其特征在于：所述进风管底部输出端与下箱体的进风口之间通过天圆地方管连接，所述天圆地方管的圆口端与进风管底部输出端连通，所述天圆地方管的方口端与下箱体的进风口连通，所述天圆地方管的圆口端截面积小于方口端截面积。
4.根据权利要求1所述的一种石英砂分级装置，其特征在于：所述筛分主体的第二出料口上还设置有过渡管，所述过渡管的上管口截面积小于下管口截面积。
5.根据权利要求1所述的一种石英砂分级装置，其特征在于：所述进料口顶部设置有给料阀。
6.根据权利要求1所述的一种石英砂分级装置，其特征在于：所述Z形通道内壁上均固定有贴有耐磨瓷片的耐磨板和不锈钢内衬板。
7.根据权利要求1所述的一种石英砂分级装置，其特征在于：所述箱体上还开设有检修门。
8.根据权利要求1所述的一种石英砂分级装置，其特征在于：所述进风管上还设有风量调节阀。
9.根据权利要求8所述的一种石英砂分级装置，其特征在于：还包括压差测量传感器，所述压差测量传感器的一个测量口设置在筛分主体的第二出料口，另一个测量口设置在风量调节阀底部的进风管上。
10.采用权利要求1-9任意一项所述的一种石英砂分级装置的分级方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1：石英砂从进料口进入Z形通道内，风力从进风管输入并由下箱体的进风口进入下箱体，由于出料阀为常闭状态，风力由下箱体的出风口进入筛分主体Z形通道内；
步骤2：石英砂从第一组Z形壁上的第一管壁向下折至第二组Z形壁上的第一管壁，并在两个第一管壁折返过程中与向上的风力呈直角相交；
步骤3：石英砂再由第二组Z形壁上的第一管壁向下折至第一组Z形壁上的第一管壁，同样在两个第一管壁折返过程中与向上的风力呈直角相交；
步骤4：在石英砂与风力两次相交段形成横流段，石英砂中轻质颗粒被风力吸取分离，沿Z形壁的第二管壁向上移动，形成轻质颗粒流动轨迹并从第二出料口排出，石英砂中重颗粒继续沿Z形壁的第一管壁向下移动，形成重颗粒流动轨迹并由下箱体的出风口排至第一出料口处；
在石英砂与风力两次相交段形成横流段内，风力形成内循环气流，所述内循环气流参与上下两个横流段之间对轻质颗粒的吸取和分离后，再被风力带动沿Z形壁的第二管壁向上移动并从第二出料口排出；当第二出料口的重颗粒满足排出要求时，打开出料阀将重颗粒排出，并保证重颗粒始终填满第二出料口；
步骤5：根据步骤4中第一出料口和第二出料口的颗粒集中度来调整能够移动的Z形壁在箱体上的位置，实现Z形通道的宽度的改变来适应石英砂不同等级颗粒的分级。
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