[發明專利]一種水力分級機

有效

• 申請號: 201310411512.2
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN103433118A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 鄒山宏;張嶺;吳彬;劉遠楊;惠兵;郝楊森;王紅陽;王飛躍;竇阿濤;張義順
• 申請（專利權）人: 煤炭工業鄭州設計研究院股份有限公司;河南理工大學
• 主分類號: B03B5/66
• 分類號: B03B5/66
• 代理公司: 鄭州中民專利代理有限公司 41110
• 代理人: 郭中民

技術領域

本發明利用特性水流干擾顆粒沉降以實現細粒物料分級，具體為一種水力分級機。

背景技術

隨著煤炭資源“貧、雜、細”化及開采機械化程度的提高，入選原煤的細粒含量不斷增加，導致分級作業中細粒物料愈來愈多。通常該部分粗煤泥粒度較小、粒度范圍寬，不易分選。分級是對粗煤泥進行預處理的有效手段，采用合適的分級設備是對其進行分級的關鍵。

水力分級機是一種利用礦物比重、顆粒大小差異，在上升水流中由于干擾沉降進行分層，從而可根據需要進行控制，分級出符合要求的各種粗細不同粒級的水力分級設備。

在很多選礦作業中，水力分級起著重要作用。分級通常是指固體物料在流體（水或空氣中）由于顆粒沉降速度差異而按物料粒度大小進行分離。由于顆粒的沉降速度不僅僅與粒度大小相關，而且還與固體顆粒的形狀、比重、流體運動狀態等諸多因素有關，因此通常所述的分級并不是真正嚴格意義上的按照粒度差異進行分離，從而造成分級產品分級粒度不精確、分級效率較低。

目前細粒級分級設備主要有三類：篩分設備、離心分級設備和水力分級設備。篩分設備嚴格按照粒度分級，分級精度相對較高，多適用分級下限為0.2mm的物料。對于細粒物料分級，傳統的篩分設備有以下缺點：分級效率低、篩網易堵塞，磨損嚴重，維修量大。目前正在選煤工業推廣應用的一些高效篩分設備，如德瑞克高頻細篩、Pansep篩分機、MVS系列電磁高頻振網篩等，這些設備分級效率相對較高，但多為進口設備、成本較高。離心分級設備按照徑向速度差進行分級，具有較大的處理能力和較高的分級效率，一般適用于分級上限為0.5mm的物料。分級旋流器是最常用的離心分級設備，但是其在分級過程中影響因素多，能耗高，煤泥泥化現象嚴重。水力分級設備按照顆粒在上升水流中的沉降速度分級，結構簡單、運行成本低、適應能力強、處理量大，多適用于分級粒度上限小于0.5mm甚至更細的物料，相對于傳統篩分設備具有較高的效率。

發明內容

本發明的目的正是針對上述現有技術中所存在的不足之處而提供一種多參數可調的水力分級設備。

本發明的設備針對常規分級機的可調參數少、自動化程度低、分級效率低等缺點，對現有水力分級設備結構進行重新設計及優化參數，以提高其分級精度及分級效率。本發明的設備能夠在生產作業中提供不同濃度、不同流速的入料及穩定上升水流、上升旋流，使分級設備能適應不同分級環境。

本發明的目的可通過下述技術措施來實現：

本發明的水力分級機包括由錐型分級室組成的分級機構、由入料井、給料管、混料桶組成的給料機構、由溢流排料機構和沉砂排料機構構成的排料系統以及供水系統；所述錐型分級室的上部設置溢流排料機構、下端與供水筒連接；所述入料井以與錐型分級室共軸線方式安裝在錐型分級室內，且入料井的進料口通過給料管與混料桶相連接；在供水筒的下端連接有一U型管連通器，在U型管連通器底部的底流收集段設置有沉砂排料機構；所述供水系統由底部供水機構和中部供水機構組成，所述中部供水機構是由中部供水泵、連通中部供水泵與供水筒的供水管、以及安裝在延伸至供水筒內的供水管出水口端的360°噴嘴組成；所述底部供水機構是由底部供水泵、設置在U型管連通器高于錐型分級室一端的端口上方的供水箱、U型管連通器、以及連通底部供水泵和供水箱的供水管組成。

本發明所述入料井的下端深入至錐型分級室中下部，入料井上端高出溢流收集槽上邊緣；且所述的入料井為夾套式筒體結構，內套筒與外套筒之間的環形腔體為給料通道（物料在內外套筒之間的環形通道內均勻分布，落入錐型分級室）；所述的入料管以切線連接方式接入料井的給料通道，并設置有給料管球閥，通過調節球閥達到調節入料的目的。

所述沉砂排料機構包括設置在底流收集段凹底位置處的底流排料口、位于底流排料口處的浮標閘門和數字比重計，所述數字比重計與排料執行器電連接，數字比重計與信號控制中心電連接。

本發明所述的連通中部供水泵與供水筒的供水管以切線方式延伸至供水筒腔體內，提供上升旋流；所述供水筒與U型管連通器的連接端之間設置有穩流板。

所述溢流排料機構是由傾斜板構成的溢流收集段、以及設置在溢流收集段邊緣口處設置有溢流收集槽組成，溢流收集槽與溢流收集段向同一側傾斜，并固定于溢流收集段的邊緣口處。所述溢流排料機構的溢流流速隨著分級機主體部分橫截面積逐漸變大而減小，在溢流收集段形成流速較小較穩定的的溢流，最終流出溢流收集段外邊緣進入溢流收集槽。

本發明所述的錐型分級室固定于分級機支架上，錐型分級室橫截面積由下至上逐漸變大。