專利名稱：變形式斜板濃密分級機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
變形式斜板濃密分級機(jī)
一、 技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種變形式斜板濃密分級機(jī),屬于礦物加工技術(shù)領(lǐng)域。
二、 背景技術(shù)分級是礦物加工廠的重要作業(yè)之一。根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)特征和作 用力場的不同，公知的分級設(shè)備主要有四大類，即篩分分級機(jī)、水力分級機(jī)、離 心分級機(jī)和風(fēng)力分級機(jī)。篩分分級機(jī)一般僅對大于0.2mm的中粗粒級分級較為 有效，對于小于0.2mm的細(xì)粒級分級，存在篩孔堵塞加劇、篩分效率下降、處 理量大幅降低及操作維護(hù)難度加大等問題。風(fēng)力分級僅適用于干式物料的微細(xì)粒 級分級，應(yīng)用領(lǐng)域有限。在常規(guī)的礦物加工領(lǐng)域，對于0.2mm以下的細(xì)粒及微 細(xì)粒級分級，生產(chǎn)上主要使用水力重力分級和離心力分級設(shè)備。
公知的生產(chǎn)上廣泛使用的水力分級設(shè)備主要有螺旋分級機(jī)、水力分級機(jī)、分 泥斗、單元集成斜窄流分級設(shè)備等。其中螺旋分級機(jī)主要用于與磨礦機(jī)構(gòu)成閉路 磨礦，該設(shè)備的主要缺點(diǎn)是分級面積小，返砂夾細(xì)嚴(yán)重，溢流容易拋粗，設(shè)備分 級效率低，分級質(zhì)效率僅能達(dá)到20 40%。水力分級機(jī)和分泥斗主要用于微細(xì) 粒級的分級與脫泥，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、動(dòng)力消耗少、操作方便，明顯的缺點(diǎn)則是單 位面積處理量小、橫向流干擾造成粗細(xì)混雜嚴(yán)重，設(shè)備分級效率低，分級質(zhì)效率 也僅能達(dá)到為30%~50%。單元集成式斜窄流分級設(shè)備是上世紀(jì)末、本世紀(jì)初發(fā) 明的傾斜板式水力分級設(shè)備，設(shè)備對傳統(tǒng)的斜板分級設(shè)備進(jìn)行了較多改進(jìn)，通過 縮短溢流排放路徑、在狹窄的單元內(nèi)進(jìn)行分級提高水力分級效率，通過單元集成 方式進(jìn)行設(shè)備大型化。該設(shè)備的主要缺點(diǎn)是，對單元斷面尺寸和斜板厚度根據(jù)進(jìn) 行有效調(diào)整，使設(shè)備不能發(fā)揮最大的分級效能，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備大馬拉小車的現(xiàn)象， 設(shè)備的價(jià)格也較貴，影響了設(shè)備的推廣應(yīng)用。
以旋流器為代表的離心分級設(shè)備，以其處理量大、分級效率高而成為上世紀(jì) 五十年代至八十年代細(xì)粒分級的主導(dǎo)產(chǎn)品。近年來，因能源價(jià)格上漲和國家節(jié)能 減排的要求，旋流器的應(yīng)用受到較大抑制。選礦廠都在尋求能耗低、處理量大的
新型分級設(shè)備。
三、 發(fā)明內(nèi)容
本設(shè)計(jì)的目的是提供一種變形式斜板濃密分級機(jī),利用單元集成斜窄流分級 設(shè)備的水力模型和設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)的這種閃速變形式斜板分級機(jī)，能滿足不 同分級對象和不同分級粒度對分級單元斷面尺寸、斜板厚度、斜板傾角等參數(shù)的 不同要求，可根據(jù)不同分級要求對斜板分級設(shè)備進(jìn)行簡易的變形設(shè)計(jì)，在大幅降 低設(shè)備成本的同時(shí)，發(fā)揮設(shè)備最佳的濃密分級效能，達(dá)到最高的分級效率。
本設(shè)計(jì)通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)
如圖1所示的本設(shè)計(jì)的主體結(jié)構(gòu)圖，其由上部箱體1和下部箱體2組成。上 部箱體1為帶傾角的長方形或正方形焊接箱體，其包括給料箱3，分級組件4，溢
流匯總槽5:溢流收集槽6;下部箱體2為正方形或長方形的方錐斗焊接件，其包 括上升水沖洗水管IO,粗砂排放管ll，流量控制閥12 。給料箱3焊接在箱體1 的中上部，箱體l內(nèi)設(shè)置分級組件4，在箱體給料箱對面的邊側(cè)部焊接溢流匯總 槽5,在分級組件的側(cè)部和兩個(gè)分級組件之間安裝溢流收集槽6，上、下箱體用螺 釘8連接，中間用油繩9密封,箱體1和箱體2整體由支架13支承。
所述分級組件結(jié)構(gòu)如圖3所示。其包括邊側(cè)板4一1、傾斜板4一2和分隔條 4一3，由緊固支架4一4通過緊固件4一5將分級組件緊固，形成一個(gè)完整的分級 組合體。將傾斜板4一2的兩邊插入到兩塊邊側(cè)板4一1的溝槽內(nèi)，依次插入傾斜 板，則兩塊傾斜板之間構(gòu)成一個(gè)分級單元，在分級單元的中部插入分隔條4一3， 用鉚釘與傾斜板固定，將一個(gè)單元分為兩個(gè)更小的單元,用鋼架對由邊側(cè)板、斜 板和分隔條組成的分級組合體進(jìn)行緊固，可通過緊固件4—5調(diào)節(jié)張緊度。
(1) 邊側(cè)板為無靜電吸附的高分子材料塑料板。邊側(cè)板厚度為15 25mm， 高度為1200 2300mm，寬度為600 1000mm,在邊側(cè)板上沿30 6()G傾角開寬 度為4 9mm、深度為8 10mm的溝槽，可以讓斜板的邊順利地嵌入槽內(nèi)，各 溝槽之間的中心距為40 80mm。在邊側(cè)板的下部開設(shè)2 3個(gè)寬度為20 50mm、長度為80 120mm的長方孔。
(2) 傾斜板為無靜電吸附的高分子材料塑料板，用聚丙烯或聚氯乙烯為基 體材料壓制而成。斜板厚度3 8mm，長度1400 2500mm，寬度500 1000mm。
G)分隔條4—3。分隔條為與斜板或邊側(cè)板同材料的塑料條。可加工成"工" 字型或"凹"字型。分隔條的長度與斜板的高度相同，寬度與邊側(cè)板溝槽的中心 距相同，分隔條材料厚度為10 20mm。
(4)傾斜板分級單元及分級組合體。將傾斜板4一2的兩邊插入到兩塊邊側(cè) 板4一1的溝槽內(nèi)，依次插入傾斜板，則兩塊傾斜板之間構(gòu)成一個(gè)分級單元，在 分級單元的中部插入分隔條4一3，用鉚釘與斜板固定，將一個(gè)單元分為兩個(gè)更 小的單元。n塊斜板插入到邊側(cè)板的溝槽內(nèi)，構(gòu)成n-l個(gè)分級單元，在相應(yīng)單元 插入分隔條后，得到2(n-l)個(gè)小分級單元，由此構(gòu)成分級組合體。n的大小取決 于設(shè)備給礦量的大小、分級粒度的粗細(xì)和邊側(cè)板的寬度。給礦量越大，分級粒度 越細(xì)，邊側(cè)板越寬，則n值越大，反之n的值減小,本設(shè)計(jì)中n- 5-30。
(5)溢流收集槽的設(shè)置。在分級組合體頂部緊靠邊側(cè)板的兩側(cè)，設(shè)置分級溢 流收集槽6，使從分級單元排出的細(xì)粒級溢流從各單元的側(cè)部凹槽內(nèi)橫向流入到 溢流收集槽，達(dá)到分級溢流雙側(cè)橫向短距離排料的目的。如果分級機(jī)較大，也可 并行設(shè)置兩組或更多分級組合體，在兩組分級組合體之間再設(shè)置一個(gè)溢流收集 槽，靠近中部的溢流從分級單元流出后匯集到中間的溢流槽。溢流槽的寬度為 150 300mm，坡度為5 10Q，深度根據(jù)實(shí)際需要確定。溢流槽材料可以是耐磨 塑料，也可以用鋼材加工，在內(nèi)部鋪設(shè)耐磨橡膠板或涂刷耐磨材料層，以增強(qiáng)其 耐磨性。
本設(shè)計(jì)的分級機(jī)理
本設(shè)計(jì)的分級過程主要在斜板分級組合體內(nèi)完成。給料以礦漿形式自流給人 到上部箱體的給料箱內(nèi)，在壓差作用下，再分別從分級組合體的側(cè)板下部的長方 形進(jìn)料孔進(jìn)入到分級單元。粗粒級顆粒由于沉降速度較快，進(jìn)入給料箱和分級單 元后，直接沉落至下部箱體內(nèi)并在錐斗內(nèi)富集濃縮，從粗砂排放管經(jīng)控制閘閥排 出。細(xì)粒級和微細(xì)粒級在分級單元內(nèi)受重力和斜上升水流曳力的雙重作用，其重 力沉降速度服從斯托克斯定律。在附圖3所示的斜板分級單元內(nèi)，設(shè)斜板長為L， 兩塊斜板之間的距離為H，斜板的水平傾角為a，顆粒的沉降末速為Vo，沿斜 板向上的水流速度為V,，則根據(jù)相似比原理有
<formula>complex formula see original document page 5</formula>
當(dāng)分級粒度確定后，顆粒的沉降末速Vo可以由斯托克斯定律簡單求出，其 他參數(shù)L、 H和a是分級單元的設(shè)計(jì)參數(shù)，可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整， 一旦設(shè)定后
都變?yōu)槌?shù)，所有分級過程僅與分級單元的斜上升流速v,有關(guān)，而w主要取決
于溢流排出流量Q,，與Q,成正比。
當(dāng)所有參數(shù)都確定后，設(shè)分級粒度為d，比d大的顆粒在斜上升流動(dòng)中，受 重力作用將沉落到斜板上，再沿斜板下滑流入到下部箱體的濃縮斗內(nèi)，隨粗粒一 起排出，比d小的顆粒隨斜上升水流到達(dá)溢流面后，從分級單元的側(cè)向凹槽內(nèi)排 入到溢流槽，再從溢流匯總槽排出，從而達(dá)到粗細(xì)分級的目的。
與公知技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)及積極效果
1、 分級組合體為單元集成模式。每個(gè)分級單元具有相同的進(jìn)料、排砂和溢 流功能，可以保證各分級單元作業(yè)的穩(wěn)定性和同一性。由多個(gè)分級組合體可以組 合成大型的分級設(shè)備。
2、 分級在各個(gè)獨(dú)立的分級單元內(nèi)分別完成，細(xì)粒溢流從各單元溢流面橫向 直接排出，縮短了溢流排出路徑，有效解決溢流排出過程的細(xì)粒短路和循環(huán)問題, 減少粗砂的夾細(xì)，保證設(shè)備獲得較高的分級效率；
3、 可以根據(jù)分級礦漿的性質(zhì)差異和分級粒度大小的不同，進(jìn)行分級組合體 的變形設(shè)計(jì)。分級粒度較粗、礦石硬度較大時(shí)，采用較短和較厚的斜板，同時(shí)加 大斜板之間的間距；分級粒度較細(xì)、礦石硬度較軟時(shí)，采用較長和較薄的斜板， 并減小斜板之間的間距。
4、 采用專用工具在一定厚度的高分子塑料板上進(jìn)行靈活加工，就可以得到 滿足不同要求的分級組合體的側(cè)板，無需專門的塑料擠出模具，大大降低組合體 加工成本。
5、 當(dāng)斜板足夠長，分級單元足夠多，設(shè)備可以作為濃縮脫泥設(shè)備使用；添
加一定的絮凝劑對礦漿進(jìn)行預(yù)處理，設(shè)備可以作為高效濃密機(jī)使用。
四、
圖1是本設(shè)計(jì)的組成結(jié)構(gòu)主視圖,圖中1為上部箱體，2為下 部箱體，3為給料箱,4為分級組件,5為溢流匯總槽,6為溢流收集槽,8為螺釘，9 為油繩，10為上升水沖洗水管，11為粗砂排放管，12為流量控制閥，13為支架； 圖2是圖1是俯視圖，圖3是分級組件4的組成結(jié)構(gòu)放大圖，圖中4一1為邊側(cè)板, 4-2為傾斜板,4-4為緊固支架，4-5為緊固件；圖4是圖3的俯視圖,圖中4-3為分 隔條。
五具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖作具體說明。
實(shí)施例一某小型鉛鋅選礦廠，在選鋅前需對礦漿進(jìn)行19um分級脫泥與 濃縮，給料礦漿濃度為12%，流量為500m3/h，要求按19um分級脫泥的效率 達(dá)到50以上，底流沉砂濃度大于35%。
結(jié)構(gòu)如圖1所示,該變形式斜板濃密分級機(jī)由上部箱體1和下部箱體2組成。 上部箱體l為帶傾角的長方形或正方形焊接箱體，其包括給料箱3，分級核心組 件4，溢流匯總槽5，溢流收集槽6;下部箱體2為正方形或長方形的方錐斗焊接 件，其包括上升水沖洗水管10，粗砂排放管ll，裝流量控制閥12 。給料箱3焊 接在箱體1的中上部，箱體1內(nèi)設(shè)置分級核心組件4，在箱體給料箱對面的邊側(cè) 部焊接溢流匯總槽5，在分級組件的側(cè)部和兩個(gè)分級組件之間安裝溢流收集槽6。 上、下箱體用螺釘8連接，中間用油繩9密封,箱體1和箱體2整體由支架13支 乘。所述分級組件結(jié)構(gòu)如圖3所示。其包括邊側(cè)板4一1、傾斜板4一2和分隔條 4_3，由緊固支架4一4通過緊固件4一5將分級組件緊固，形成一個(gè)完整的分級 組合體。將斜板4一2的兩邊插入到兩塊側(cè)板4一1的溝槽內(nèi)，依次插入斜板，則 兩塊斜板之間構(gòu)成一個(gè)分級單元，在分級單元的中部插入分隔條4一3,用鉚釘 與斜板固定，將一個(gè)單元分為兩個(gè)更小的單元。用鋼架對由側(cè)板、斜板和分隔條 組成的分級組合體進(jìn)行緊固，可通過緊固件4一5調(diào)節(jié)張緊度。
根據(jù)提供的分級礦漿參數(shù)，理論計(jì)算需要的分級濃縮設(shè)備面積為160m2。 今設(shè)計(jì)一臺閃速變形式斜板濃密分級機(jī)用于該礦漿的分級脫泥與濃縮，設(shè)備分級 組合體的主要參數(shù)為邊側(cè)板為高2000mm、寬800mm，厚18mm的塑料板， 用聚丙烯或聚氯乙烯為基體材料壓制而成。在板上沿5()G傾角高度方向上開尺寸 為5X10的溝槽，每兩個(gè)溝槽之間的中心距為50mm，在下部每兩個(gè)溝槽之間開 設(shè)兩個(gè)尺寸為30X80的進(jìn)料口；傾斜板為長2200mm、寬520mm、厚度4mm 的高分子塑料板，依順序插入到側(cè)板的溝槽內(nèi)，在每兩塊斜板的中部插入長 2200mm、寬46mm、厚10mm的分隔條并用鉚釘與斜板固定，由此形成完成的 小斷面分級單元，每個(gè)分級單元的有效分級面積為0.32m2，根據(jù)分級流量計(jì)算 的總分級面積，需要498個(gè)分級單元。設(shè)備實(shí)際設(shè)計(jì)按500個(gè)分級單元設(shè)計(jì)，由 五個(gè)分級組合體組成，每個(gè)分級組合體共100個(gè)分級單元。各分級組合體緊固后， 按平行方式并排置入3500X4000X2500mm的上部箱體內(nèi)，焊接給礦箱和溢流匯 總箱，再與相應(yīng)的下部箱體連接，得到整體的變形式斜板分級設(shè)備。設(shè)備在生產(chǎn)現(xiàn)場經(jīng)過3個(gè)月的連續(xù)生產(chǎn)測試，按19um分級脫泥的效率達(dá) 到56%，底流沉砂濃度達(dá)到38%，全部參數(shù)達(dá)到用戶要求，取得了理想的分級 效果，處于國內(nèi)先進(jìn)水平。
實(shí)施例二某鈦鐵礦選礦廠，需對礦石分級后粗、細(xì)粒級分別入選，要求的 分級粒度為63，給礦礦漿流量為400m3/h，給礦濃度為15%，要求按63 U m分 級的分級質(zhì)效率達(dá)到55%以上，分級后沉砂濃度大于45%。
結(jié)構(gòu)如圖1所示，該變形式斜板濃密分級機(jī)組成結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同。根據(jù) 分級物料的礦漿性質(zhì)和分級粒度要求，理論計(jì)算需要的分級設(shè)備的分級面積為 40m2，用本發(fā)明的思路設(shè)計(jì)制作一臺閃速變形式斜板濃密分級機(jī)，用于該物料 的分級。設(shè)備分級組合體的主要參數(shù)為邊側(cè)板為高1800mm、寬600mm，厚 20mm的塑料板，在板上沿45G傾角高度方向上開尺寸為7X10的溝槽，每兩個(gè) 溝槽之間的中心距為60mm，在下部每兩個(gè)溝槽之間開設(shè)兩個(gè)尺寸為40X100的 進(jìn)料口；傾斜板為長2000mm、寬620mm、厚度6mm的高分子塑料板，依順序 插入到邊側(cè)板的溝槽內(nèi)，在每兩塊斜板的中部插入長2000mm、寬54mm、厚10mm 的分隔條并用鉚釘與斜板固定，由此形成完成的小斷面分級單元，每個(gè)分級單元 的有效分級面積為0.38m2，根據(jù)分級流量計(jì)算的總分級面積，需要106個(gè)分級 單元。設(shè)備實(shí)際設(shè)計(jì)按120個(gè)分級單元設(shè)計(jì)，由3個(gè)分級組合體組成，每個(gè)分級 組合體共40個(gè)分級單元。各分級組合體緊固后，按平行方式并排置入2800 X 3400 X2300的上部箱體內(nèi)，焊接給礦箱和溢流匯總箱，再與相應(yīng)尺寸下部箱體連接， 得到整體的變形式斜板分級設(shè)備。
用設(shè)計(jì)對給定的物料按63Pm進(jìn)行分級，經(jīng)過3個(gè)月的連續(xù)測試，分級質(zhì) 效率達(dá)到65%，底流沉砂濃度達(dá)到48%，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到用戶要求，處于國內(nèi) 先進(jìn)水平。
權(quán)利要求1、一種變形式斜板濃密分級機(jī)，其特征在于其由上部箱體(1)和下部箱體(2)組成，上部箱體(1)為帶傾角的長方形或正方形焊接箱體，其包括給料箱(3)，分級核心組件(4)，溢流匯總槽(5)，溢流收集槽(6)，下部箱體(2)為正方形或長方形的方錐斗焊接件，其包括上升水沖洗水管(10)，粗砂排放管(11)，裝流量控制閥(12)，給料箱(3)焊接在箱體的中上部，箱體內(nèi)設(shè)置分級組件(4)，在箱體給料箱對面的邊側(cè)部焊接溢流匯總槽(5)，在分級組件的側(cè)部和兩個(gè)分級組件之間安裝溢流收集槽(6)，上、下箱體用螺釘(8)連接，中間用油繩(9)密封，箱體(1)和箱體(2)整體由支架(13)支承，所述分級組件包括邊側(cè)板(4-1)、傾斜板(4-2)和分隔條(4-3)，由緊固支架(4-4)通過緊固件(4-5)將分級組件緊固，斜板(4-2)的兩邊插入到兩塊側(cè)板(4-1)的溝槽內(nèi)，依次插入斜板，則兩塊傾斜板之間構(gòu)成一個(gè)分級單元，在分級單元的中部插入分隔條(4-3)，用鉚釘與斜板固定，用鋼架對由側(cè)板、傾斜板和分隔條組成的分級組合體進(jìn)行緊固，通過緊固件(4-5)調(diào)節(jié)張緊度。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變形式斜板濃密分級機(jī)，其特征在于所述邊側(cè)板 為無靜電吸附的高分子材料塑料板，厚度為15 25mm，高度為1200 2300mm， 寬度為600 1000mm,在邊側(cè)板上沿30 60"頃角開寬度為4 9mm、深度為8 10mm的溝槽，各溝槽之間的中心距為40 80mm，在邊側(cè)板的下部開設(shè)2 3個(gè) 寬度為20 50mm、長度為80 120mm的長方孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變形式斜板濃密分級機(jī),其特征在于:所述傾斜板為 無靜電吸附的高分子材料塑料板，傾斜板厚度3 8mm,長度1400 2500mm， 寬度500 1000mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變形式斜板濃密分級機(jī),其特征在于:所述分隔條為 無靜電吸附的高分子材料塑料板，加工成"工"字型或"凹"字型,分隔條的長度 與斜板的高度相同，寬度與邊側(cè)板溝槽的中心距相同，厚度為10 20mm。
專利摘要一種變形式斜板濃密分級機(jī)，利用單元集成斜窄流分級設(shè)備的水力模型和設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)的這種閃速變形式斜板分級機(jī)，其由上部箱體和下部箱體組成。其分級過程主要在斜板分級組合體內(nèi)完成。斜板分級組合體包括邊側(cè)板、傾斜板和分隔條，由緊固支架通過緊固件將分級組件緊固，形成一個(gè)完整的分級組合體，能滿足不同分級對象和不同分級粒度對分級單元斷面尺寸、傾斜板厚度、傾斜板傾角等參數(shù)的不同要求，可根據(jù)不同分級要求對傾斜板分級設(shè)備進(jìn)行簡易的變形設(shè)計(jì)，在大幅降低設(shè)備成本的同時(shí)，發(fā)揮設(shè)備最佳的濃密分級效能，達(dá)到最高的分級效率。
文檔編號B03B5/00GK201070599SQ200720104849
公開日2008年6月11日 申請日期2007年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月1日
發(fā)明者周興龍, 張文彬 申請人:昆明理工大學(xué)