專利名稱：煤泥旋流重選柱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于細(xì)粒煤分選設(shè)備，主要涉及一種煤泥重選裝置，具體為一種煤 泥旋流重選柱。
背景技術(shù)：
隨著煤炭機(jī)械化開釆程度的提高，原煤細(xì)粒級(jí)含量逐漸增大。隨著開采深 度的加深及市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的日益苛求，原煤可選性相應(yīng)變難。而現(xiàn)有細(xì)粒煤 分選設(shè)備和工藝與高效分選的要求尚有一定差距，無法獲得較高的分選效率和 資源回收率。
目前，常用的細(xì)粒煤重力分選設(shè)備有小直徑重介質(zhì)旋流器、螺旋分選機(jī)、 搖床、干擾床分選機(jī)、水介質(zhì)旋流器。重介質(zhì)旋流器在入料粒度較細(xì)時(shí)需要較 高的入料壓力，能耗及設(shè)備磨損嚴(yán)重，高密度細(xì)粒在輕產(chǎn)物中的錯(cuò)配較為嚴(yán)重， 產(chǎn)品脫介困難且重介分選流程復(fù)雜。螺旋分選機(jī)只適合于高密分選，低密度分 選時(shí)低密度顆粒在重產(chǎn)物中的損失尤為嚴(yán)重，難以適應(yīng)中國(guó)的煤質(zhì)狀況，尤其 不適合中國(guó)的煉焦煤分選。搖床操作因素多，占地面積大，單位處理能力低。 干擾床分選機(jī)入料粒度范圍較窄，入料粒度范圍稍寬時(shí)高密度細(xì)粒與低密度粗 粒的錯(cuò)配都較嚴(yán)重。水介質(zhì)旋流器分選精度較低。
專利號(hào)為90201955. 4的"選煤用雙入料口水介質(zhì)旋流器組"所用水介質(zhì)旋 流器錐段結(jié)構(gòu)為單段錐結(jié)構(gòu)，分選精度較低，溢流管插入簡(jiǎn)體深度雖然可調(diào)， 但是調(diào)節(jié)絲杠等裝置位于液流內(nèi)部，易磨損。Nikkam Surish在《mining magazine》(1990年第三期第266 ~ 268頁(yè))提及復(fù)合水介質(zhì)旋流器的錐段部分 分為三段，但三段錐的方向相同且錐段母線夾角從上到下依次減小，通過試驗(yàn) 證明該類型復(fù)合旋流器在用于按密度分逸時(shí)iE粒低密度物容易損失。 —

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，為降低細(xì)粒煤重力分選粒 度下限，減小粒度對(duì)按密度分選的不利影響，提高分選精度，特別是在傳統(tǒng)重 力分選與浮選之間增加的細(xì)粒煤?jiǎn)为?dú)分選環(huán)節(jié)提供一種高效可靠的細(xì)粒煤分選 設(shè)備煤泥旋流重選柱。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是本發(fā)明的煤泥旋流重選柱，包括煤泥旋流重 選柱簡(jiǎn)體，簡(jiǎn)體上部切向設(shè)置的入料管，簡(jiǎn)體內(nèi)部與簡(jiǎn)體同軸心設(shè)置的溢流管， 筒體下端通過法蘭密封地固接的錐體等部件，在錐體下部中心開設(shè)有圓形底流 口。其特征在于簡(jiǎn)體下端錐體設(shè)置為反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)，該反向復(fù)錐水躍結(jié) 構(gòu)的錐體設(shè)計(jì)呈正錐-反錐-正錐型。簡(jiǎn)體內(nèi)部與簡(jiǎn)體同軸心設(shè)置的溢流管則由 內(nèi)溢流管和外溢流套管組成。內(nèi)溢流管通過上蓋法蘭固接于簡(jiǎn)體上端，外溢流 套管密封地套裝于內(nèi)溢流管外壁，其外溢流套管支架通過絲杠與調(diào)節(jié)支架連接。
所述反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)沿錐體中部圓周設(shè)計(jì)。反向復(fù)錐母線夾角為120° ~ 170"，反向復(fù)錐徑向長(zhǎng)度為煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體直徑的1/12-1/8。
所述煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體上部切向設(shè)置的入料管呈方形。在該方形切向入 料管位于簡(jiǎn)體一側(cè)設(shè)置有斜擋板。該斜擋板與入料管軸線夾角為10° ~15° 。


圖l是本發(fā)明的煤泥旋流重選柱結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是圖1的A向視圖。 圖3是圖1的B向視圖
圖中l(wèi)-調(diào)節(jié)手輪；2-調(diào)節(jié)支架；3-入料管；4-簡(jiǎn)體；5-外溢流套管；6-錐體；7-絲杠；8-外溢流套管支架；9-內(nèi)溢流管；10-上蓋法蘭；11-連接法蘭；12-反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)；13-底流口； 14-內(nèi)溢流管支架；15-斜擋板。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
圖1給出了本發(fā)明煤泥旋流重選柱的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的煤泥旋流重選柱包 括簡(jiǎn)體4，簡(jiǎn)體4上部切向設(shè)置的入料管3，簡(jiǎn)體4內(nèi)部與簡(jiǎn)體4同軸心設(shè)置的 溢流管，簡(jiǎn)體4下端通過連接法蘭11密封地固接的錐體6等部件，在錐體6下 部中心開設(shè)有圓形底流口 13。所述煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體4下端的錐體6設(shè)置為 反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)12,該反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)12的錐體6設(shè)計(jì)呈正錐-反錐-正錐 型。簡(jiǎn)體4內(nèi)部與筒體4同軸心設(shè)置的溢流管由內(nèi)溢流管9和外溢流套管5組 成。與簡(jiǎn)體4同軸心的內(nèi)溢流管9通過內(nèi)溢流管支架14支撐于上蓋法蘭10上， 并穿越上蓋法蘭10的中心插入簡(jiǎn)體4的腔體內(nèi)。外溢流套管5密封地套裝于內(nèi) 溢流管9的外壁。外溢流套管5的上端連接有外溢流套管支架8,該外溢流套管 支架8的上部固接有絲杠7,絲杠7與調(diào)節(jié)支架2連接，其上安裝有調(diào)節(jié)手輪1。
所述反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)12沿錐體6的中部圓周設(shè)計(jì)。反向復(fù)錐母線夾角為 120° ~170Q，反向復(fù)錐徑向長(zhǎng)度為煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體4直徑的1/12~1/8。
所述煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體4上部切向設(shè)置的入料管3呈方形。在該方形切 向入料管3位于簡(jiǎn)體4 一側(cè)設(shè)置有斜擋板15。該斜擋板15與入料管3的軸線夾 角為10° ~15° 。方形入料管3通過設(shè)置斜擋板15使入料口面積縮小到原面積 的1/2。
所述內(nèi)溢流管9通過內(nèi)溢流管支架14與上蓋法蘭10固定，且與煤泥旋流 重選柱簡(jiǎn)體4同心。內(nèi)溢流管9的外壁與外溢流套管5套裝在一起。在外溢流 套管5的上端固接有外溢流套管支架8,該外溢流套管支架8上部連接調(diào)整絲杠7。該調(diào)整絲杠7的上部螺紋連接有調(diào)節(jié)手輪1。所述外溢流套管5、外溢流套管支架8、絲杠7及調(diào)節(jié)手輪1通過調(diào)節(jié)支架 2固連在簡(jiǎn)體4的上蓋法蘭10上。簡(jiǎn)體4的下端通過連接法蘭11與錐體6固接。所述外溢流套管5的內(nèi)徑為煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體4直徑的1/4 ~ 1/3。它插 入簡(jiǎn)體4內(nèi)部的深度可通過絲杠7調(diào)整實(shí)現(xiàn)。外溢流套管5的調(diào)整范圍最低位 置與煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體4的下沿齊平，最高位置與煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體4的 軸向中心面齊平，即與內(nèi)溢流管9下沿齊平。在此范圍內(nèi)通過調(diào)整外溢流套管5 插入簡(jiǎn)體4內(nèi)部的深度，用以實(shí)現(xiàn)煤泥旋流重選柱分選密度的調(diào)整。所述煤泥旋流重選柱筒體4的高度為簡(jiǎn)體4直徑的1. 4 ~ 1. 6倍。本發(fā)明煤泥旋流重選柱的工作原理如下細(xì)粒煤和水混合成均勻礦漿借助 渣漿泵或定壓箱以一定壓力(0. 10~0. 15MPa)由入料管3沿切線方向給入簡(jiǎn)體 4。由于受到筒體4器壁的阻礙作用，礦漿在簡(jiǎn)體4內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)，在離心力的作 用下，顆粒被甩向器壁的同時(shí)基本完成按密度分層。顆粒床層沿簡(jiǎn)體4的器壁 旋轉(zhuǎn)向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過錐體6上半段后遇到反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)12,床層及液流產(chǎn) 生水躍。利用水躍處的旋滾流增大床層顆粒間相對(duì)剪切速度，加大顆粒床層松 散程度。此時(shí)高密度細(xì)粒轉(zhuǎn)移到顆粒床層最底部，同時(shí)通過空間位置置換，低 密度較粗顆粒上浮到顆粒床層的最頂部，完成析離分層。反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)12 后段產(chǎn)生的向心旋轉(zhuǎn)上升流的速度分布規(guī)律是自上而下梯度減小，底層高密度 顆粒由于靠近器壁流速很低不能進(jìn)入上升流直接從底流口 13做為高密度物排出 機(jī)體外，從而減小了此類礦粒進(jìn)入低密度物的機(jī)會(huì)。上層顆粒隨水躍產(chǎn)生的向 心旋轉(zhuǎn)上升流在重力場(chǎng)和離心力場(chǎng)構(gòu)成的復(fù)合力場(chǎng)中進(jìn)行干擾沉降，上層低密 度顆粒由于密度小而受到較小的重力與離心力，且上層液流流速較大，從而不能克服向心旋轉(zhuǎn)上升流的流體曳力做向上和向心運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入重選柱中心設(shè)置的 外溢流套管5的內(nèi)溢流管9成低密度產(chǎn)物。中間密度顆粒由于受到較大的離心力，克服流體曳力向器壁運(yùn)動(dòng)，再次進(jìn)入靠近簡(jiǎn)體4或錐體6上部的旋轉(zhuǎn)下降 流，重新經(jīng)過反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)12進(jìn)行再選。煤泥旋流重選柱裝置集顆粒的粗 選-精選-掃選于一身，分選精度高。本發(fā)明將水躍引入深水層重力分選過程，利用水躍產(chǎn)生的介于躍首與躍尾 位置的旋渦提高細(xì)顆粒床層間的散壓強(qiáng)，增強(qiáng)床層松散與析離分層，借助水躍 后段的向心旋轉(zhuǎn)上升流實(shí)現(xiàn)對(duì)已分層物料的搬運(yùn)分離。提高了分選精度和分選 效率。
權(quán)利要求
1、一種煤泥旋流重選柱，包括煤泥旋流重選柱筒體(4)，筒體(4)上部切向設(shè)置的入料管(3)，筒體(4)內(nèi)部與筒體(4)同軸心設(shè)置的溢流管，筒體(4)下端通過連接法蘭(11)密封固接的錐體(6)等部件，在錐體(6)下部中心開設(shè)有圓形底流口(13)；其特征在于本發(fā)明煤泥旋流重選柱筒體(4)下端的錐體(6)設(shè)置為反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)(12)，該反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)(12)的錐體(6)設(shè)計(jì)呈正錐-反錐-正錐型；筒體(4)內(nèi)部與筒體(4)同軸心設(shè)置的溢流管由內(nèi)溢流管(9)和外溢流套管(5)組成；內(nèi)溢流管(9)通過上蓋法蘭(10)固接于筒體(4)的上端，外溢流套管(5)密封地套裝于內(nèi)溢流管(9)的外壁，外溢流套管支架(8)通過絲杠(7)與調(diào)節(jié)支架(2)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的煤泥旋流重選柱，其特征在于所述反向復(fù)錐水 躍結(jié)構(gòu)(12)沿錐體(6)的中部圓周設(shè)計(jì)，反向復(fù)錐母線夾角為120°-170°, 反向復(fù)錐徑向長(zhǎng)度為煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體(4)直徑的1/12 ~ 1/8。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤泥旋流重選柱，其特征在于所述內(nèi)溢流管(9 ) 通過內(nèi)溢流管支架(14)與上蓋法蘭(10)固定，并穿越上蓋法蘭(10)的中 心插入簡(jiǎn)體(4)的腔體內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的煤泥旋流重選柱，其特征在于所述外溢流套管 (5)的上端固接有外溢流套管支架(8)，該外溢流套管支架(8)的上部連接有絲杠(7),絲杠(7)與調(diào)節(jié)支架(2)連接并通過螺紋連接調(diào)節(jié)手輪(1)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的煤泥旋流重選柱，其特征在于所述外溢流套管 (5)的調(diào)整范圍是最低位置與煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體(4)的下沿齊平，最高位置與煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體(4)的軸向中心面齊平
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的煤泥旋流重選柱，其特征在于所述煤泥旋流重 選柱簡(jiǎn)體(4)上部切向設(shè)置的入料管(3)呈方形，在該方形切向入料管(3)位于簡(jiǎn)體(4) 一側(cè)設(shè)置有斜擋板(15)，該斜擋板U5)與入料管(3)的軸線 夾角為10° ~15° 。
7、根據(jù)權(quán)利要求l所述的煤泥旋流重選柱，其特征在于所述外溢流套管 (5)的內(nèi)徑為煤泥旋流重選柱簡(jiǎn)體(4)直徑的1/4-1/3。
全文摘要
一種煤泥旋流重選柱，包括煤泥旋流重選柱筒體(4)，筒體(4)上部切向設(shè)置的入料管(3)，筒體(4)內(nèi)部與筒體(4)同軸心設(shè)置的溢流管，筒體(4)下端通過連接法蘭(11)密封地固接的錐體(6)等部件，在錐體(6)下部中心開設(shè)有圓形底流口(13)，筒體(4)下端的錐體(6)設(shè)置為反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)(12)，該反向復(fù)錐水躍結(jié)構(gòu)(12)的錐體(6)設(shè)計(jì)呈正錐-反錐-正錐型。本發(fā)明將水躍引入深水層重力分選過程，利用水躍產(chǎn)生的介于躍首與躍尾位置的旋渦提高細(xì)顆粒床層間的散壓強(qiáng)，增強(qiáng)床層松散與析離分層，借助水躍后段的向心旋轉(zhuǎn)上升流實(shí)現(xiàn)對(duì)已分層物料的搬運(yùn)分離，提高了分選精度和分選效率。
文檔編號(hào)B04C5/00GK101590451SQ20091007385
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者嚴(yán)潔靜, 劉愛榮, 楊宏麗, 樊民強(qiáng), 董連平 申請(qǐng)人:太原理工大學(xué)