[发明专利]一种水力分级机

说明书

技术领域

本发明利用特性水流干扰颗粒沉降以实现细粒物料分级，具体为一种水力分级机。

背景技术

随着煤炭资源“贫、杂、细”化及开采机械化程度的提高，入选原煤的细粒含量不断增加，导致分级作业中细粒物料愈来愈多。通常该部分粗煤泥粒度较小、粒度范围宽，不易分选。分级是对粗煤泥进行预处理的有效手段，采用合适的分级设备是对其进行分级的关键。

水力分级机是一种利用矿物比重、颗粒大小差异，在上升水流中由于干扰沉降进行分层，从而可根据需要进行控制，分级出符合要求的各种粗细不同粒级的水力分级设备。

在很多选矿作业中，水力分级起着重要作用。分级通常是指固体物料在流体（水或空气中）由于颗粒沉降速度差异而按物料粒度大小进行分离。由于颗粒的沉降速度不仅仅与粒度大小相关，而且还与固体颗粒的形状、比重、流体运动状态等诸多因素有关，因此通常所述的分级并不是真正严格意义上的按照粒度差异进行分离，从而造成分级产品分级粒度不精确、分级效率较低。

目前细粒级分级设备主要有三类：筛分设备、离心分级设备和水力分级设备。筛分设备严格按照粒度分级，分级精度相对较高，多适用分级下限为0.2mm的物料。对于细粒物料分级，传统的筛分设备有以下缺点：分级效率低、筛网易堵塞，磨损严重，维修量大。目前正在选煤工业推广应用的一些高效筛分设备，如德瑞克高频细筛、Pansep筛分机、MVS系列电磁高频振网筛等，这些设备分级效率相对较高，但多为进口设备、成本较高。离心分级设备按照径向速度差进行分级，具有较大的处理能力和较高的分级效率，一般适用于分级上限为0.5mm的物料。分级旋流器是最常用的离心分级设备，但是其在分级过程中影响因素多，能耗高，煤泥泥化现象严重。水力分级设备按照颗粒在上升水流中的沉降速度分级，结构简单、运行成本低、适应能力强、处理量大，多适用于分级粒度上限小于0.5mm甚至更细的物料，相对于传统筛分设备具有较高的效率。

发明内容

本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的不足之处而提供一种多参数可调的水力分级设备。

本发明的设备针对常规分级机的可调参数少、自动化程度低、分级效率低等缺点，对现有水力分级设备结构进行重新设计及优化参数，以提高其分级精度及分级效率。本发明的设备能够在生产作业中提供不同浓度、不同流速的入料及稳定上升水流、上升旋流，使分级设备能适应不同分级环境。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的水力分级机包括由锥型分级室组成的分级机构、由入料井、给料管、混料桶组成的给料机构、由溢流排料机构和沉砂排料机构构成的排料系统以及供水系统；所述锥型分级室的上部设置溢流排料机构、下端与供水筒连接；所述入料井以与锥型分级室共轴线方式安装在锥型分级室内，且入料井的进料口通过给料管与混料桶相连接；在供水筒的下端连接有一U型管连通器，在U型管连通器底部的底流收集段设置有沉砂排料机构；所述供水系统由底部供水机构和中部供水机构组成，所述中部供水机构是由中部供水泵、连通中部供水泵与供水筒的供水管、以及安装在延伸至供水筒内的供水管出水口端的360°喷嘴组成；所述底部供水机构是由底部供水泵、设置在U型管连通器高于锥型分级室一端的端口上方的供水箱、U型管连通器、以及连通底部供水泵和供水箱的供水管组成。

本发明所述入料井的下端深入至锥型分级室中下部，入料井上端高出溢流收集槽上边缘；且所述的入料井为夹套式筒体结构，内套筒与外套筒之间的环形腔体为给料通道（物料在内外套筒之间的环形通道内均匀分布，落入锥型分级室）；所述的入料管以切线连接方式接入料井的给料通道，并设置有给料管球阀，通过调节球阀达到调节入料的目的。

所述沉砂排料机构包括设置在底流收集段凹底位置处的底流排料口、位于底流排料口处的浮标闸门和数字比重计，所述数字比重计与排料执行器电连接，数字比重计与信号控制中心电连接。

本发明所述的连通中部供水泵与供水筒的供水管以切线方式延伸至供水筒腔体内，提供上升旋流；所述供水筒与U型管连通器的连接端之间设置有稳流板。

所述溢流排料机构是由倾斜板构成的溢流收集段、以及设置在溢流收集段边缘口处设置有溢流收集槽组成，溢流收集槽与溢流收集段向同一侧倾斜，并固定于溢流收集段的边缘口处。所述溢流排料机构的溢流流速随着分级机主体部分横截面积逐渐变大而减小，在溢流收集段形成流速较小较稳定的的溢流，最终流出溢流收集段外边缘进入溢流收集槽。

本发明所述的锥型分级室固定于分级机支架上，锥型分级室横截面积由下至上逐渐变大。