专利名称：变形式斜板浓密分级机的制作方法
技术领域：
变形式斜板浓密分级机
一、 技术领域本发明涉及一种变形式斜板浓密分级机,属于矿物加工技术领域。
二、 背景技术分级是矿物加工厂的重要作业之一。根据设备结构特征和作 用力场的不同，公知的分级设备主要有四大类，即筛分分级机、水力分级机、离 心分级机和风力分级机。筛分分级机一般仅对大于0.2mm的中粗粒级分级较为 有效，对于小于0.2mm的细粒级分级，存在筛孔堵塞加剧、筛分效率下降、处 理量大幅降低及操作维护难度加大等问题。风力分级仅适用于干式物料的微细粒 级分级，应用领域有限。在常规的矿物加工领域，对于0.2mm以下的细粒及微 细粒级分级，生产上主要使用水力重力分级和离心力分级设备。
公知的生产上广泛使用的水力分级设备主要有螺旋分级机、水力分级机、分 泥斗、单元集成斜窄流分级设备等。其中螺旋分级机主要用于与磨矿机构成闭路 磨矿，该设备的主要缺点是分级面积小，返砂夹细严重，溢流容易抛粗，设备分 级效率低，分级质效率仅能达到20 40%。水力分级机和分泥斗主要用于微细 粒级的分级与脱泥，设备结构简单、动力消耗少、操作方便，明显的缺点则是单 位面积处理量小、横向流干扰造成粗细混杂严重，设备分级效率低，分级质效率 也仅能达到为30%~50%。单元集成式斜窄流分级设备是上世纪末、本世纪初发 明的倾斜板式水力分级设备，设备对传统的斜板分级设备进行了较多改进，通过 縮短溢流排放路径、在狭窄的单元内进行分级提高水力分级效率，通过单元集成 方式进行设备大型化。该设备的主要缺点是，对单元断面尺寸和斜板厚度根据进 行有效调整，使设备不能发挥最大的分级效能，经常出现设备大马拉小车的现象， 设备的价格也较贵，影响了设备的推广应用。
以旋流器为代表的离心分级设备，以其处理量大、分级效率高而成为上世纪 五十年代至八十年代细粒分级的主导产品。近年来，因能源价格上涨和国家节能 减排的要求，旋流器的应用受到较大抑制。选矿厂都在寻求能耗低、处理量大的
新型分级设备。
三、 发明内容
本设计的目的是提供一种变形式斜板浓密分级机,利用单元集成斜窄流分级 设备的水力模型和设备结构特点，设计的这种闪速变形式斜板分级机，能满足不 同分级对象和不同分级粒度对分级单元断面尺寸、斜板厚度、斜板倾角等参数的 不同要求，可根据不同分级要求对斜板分级设备进行简易的变形设计，在大幅降 低设备成本的同时，发挥设备最佳的浓密分级效能，达到最高的分级效率。
本设计通过以下的技术方案来实现
如图1所示的本设计的主体结构图，其由上部箱体1和下部箱体2组成。上 部箱体1为带倾角的长方形或正方形焊接箱体，其包括给料箱3，分级组件4，溢
流汇总槽5:溢流收集槽6;下部箱体2为正方形或长方形的方锥斗焊接件，其包 括上升水冲洗水管IO,粗砂排放管ll，流量控制阀12 。给料箱3焊接在箱体1 的中上部，箱体l内设置分级组件4，在箱体给料箱对面的边侧部焊接溢流汇总 槽5,在分级组件的侧部和两个分级组件之间安装溢流收集槽6，上、下箱体用螺 钉8连接，中间用油绳9密封,箱体1和箱体2整体由支架13支承。
所述分级组件结构如图3所示。其包括边侧板4一1、倾斜板4一2和分隔条 4一3，由紧固支架4一4通过紧固件4一5将分级组件紧固，形成一个完整的分级 组合体。将倾斜板4一2的两边插入到两块边侧板4一1的沟槽内，依次插入倾斜 板，则两块倾斜板之间构成一个分级单元，在分级单元的中部插入分隔条4一3， 用铆钉与倾斜板固定，将一个单元分为两个更小的单元,用钢架对由边侧板、斜 板和分隔条组成的分级组合体进行紧固，可通过紧固件4—5调节张紧度。
(1) 边侧板为无静电吸附的高分子材料塑料板。边侧板厚度为15 25mm， 高度为1200 2300mm，宽度为600 1000mm,在边侧板上沿30 6()G倾角开宽 度为4 9mm、深度为8 10mm的沟槽，可以让斜板的边顺利地嵌入槽内，各 沟槽之间的中心距为40 80mm。在边侧板的下部开设2 3个宽度为20 50mm、长度为80 120mm的长方孔。
(2) 倾斜板为无静电吸附的高分子材料塑料板，用聚丙烯或聚氯乙烯为基 体材料压制而成。斜板厚度3 8mm，长度1400 2500mm，宽度500 1000mm。
G)分隔条4—3。分隔条为与斜板或边侧板同材料的塑料条。可加工成"工" 字型或"凹"字型。分隔条的长度与斜板的高度相同，宽度与边侧板沟槽的中心 距相同，分隔条材料厚度为10 20mm。
(4)倾斜板分级单元及分级组合体。将倾斜板4一2的两边插入到两块边侧 板4一1的沟槽内，依次插入倾斜板，则两块倾斜板之间构成一个分级单元，在 分级单元的中部插入分隔条4一3，用铆钉与斜板固定，将一个单元分为两个更 小的单元。n块斜板插入到边侧板的沟槽内，构成n-l个分级单元，在相应单元 插入分隔条后，得到2(n-l)个小分级单元，由此构成分级组合体。n的大小取决 于设备给矿量的大小、分级粒度的粗细和边侧板的宽度。给矿量越大，分级粒度 越细，边侧板越宽，则n值越大，反之n的值减小,本设计中n- 5-30。
(5)溢流收集槽的设置。在分级组合体顶部紧靠边侧板的两侧，设置分级溢 流收集槽6，使从分级单元排出的细粒级溢流从各单元的侧部凹槽内横向流入到 溢流收集槽，达到分级溢流双侧横向短距离排料的目的。如果分级机较大，也可 并行设置两组或更多分级组合体，在两组分级组合体之间再设置一个溢流收集 槽，靠近中部的溢流从分级单元流出后汇集到中间的溢流槽。溢流槽的宽度为 150 300mm，坡度为5 10Q，深度根据实际需要确定。溢流槽材料可以是耐磨 塑料，也可以用钢材加工，在内部铺设耐磨橡胶板或涂刷耐磨材料层，以增强其 耐磨性。
本设计的分级机理
本设计的分级过程主要在斜板分级组合体内完成。给料以矿浆形式自流给人 到上部箱体的给料箱内，在压差作用下，再分别从分级组合体的侧板下部的长方 形进料孔进入到分级单元。粗粒级颗粒由于沉降速度较快，进入给料箱和分级单 元后，直接沉落至下部箱体内并在锥斗内富集浓縮，从粗砂排放管经控制闸阀排 出。细粒级和微细粒级在分级单元内受重力和斜上升水流曳力的双重作用，其重 力沉降速度服从斯托克斯定律。在附图3所示的斜板分级单元内，设斜板长为L， 两块斜板之间的距离为H，斜板的水平倾角为a，颗粒的沉降末速为Vo，沿斜 板向上的水流速度为V,，则根据相似比原理有
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当分级粒度确定后，颗粒的沉降末速Vo可以由斯托克斯定律简单求出，其 他参数L、 H和a是分级单元的设计参数，可以根据需要进行调整， 一旦设定后
都变为常数，所有分级过程仅与分级单元的斜上升流速v,有关，而w主要取决
于溢流排出流量Q,，与Q,成正比。
当所有参数都确定后，设分级粒度为d，比d大的颗粒在斜上升流动中，受 重力作用将沉落到斜板上，再沿斜板下滑流入到下部箱体的浓縮斗内，随粗粒一 起排出，比d小的颗粒随斜上升水流到达溢流面后，从分级单元的侧向凹槽内排 入到溢流槽，再从溢流汇总槽排出，从而达到粗细分级的目的。
与公知技术相比的优点及积极效果
1、 分级组合体为单元集成模式。每个分级单元具有相同的进料、排砂和溢 流功能，可以保证各分级单元作业的稳定性和同一性。由多个分级组合体可以组 合成大型的分级设备。
2、 分级在各个独立的分级单元内分别完成，细粒溢流从各单元溢流面横向 直接排出，縮短了溢流排出路径，有效解决溢流排出过程的细粒短路和循环问题, 减少粗砂的夹细，保证设备获得较高的分级效率；
3、 可以根据分级矿浆的性质差异和分级粒度大小的不同，进行分级组合体 的变形设计。分级粒度较粗、矿石硬度较大时，采用较短和较厚的斜板，同时加 大斜板之间的间距；分级粒度较细、矿石硬度较软时，采用较长和较薄的斜板， 并减小斜板之间的间距。
4、 采用专用工具在一定厚度的高分子塑料板上进行灵活加工，就可以得到 满足不同要求的分级组合体的侧板，无需专门的塑料挤出模具，大大降低组合体 加工成本。
5、 当斜板足够长，分级单元足够多，设备可以作为浓縮脱泥设备使用；添
加一定的絮凝剂对矿浆进行预处理，设备可以作为高效浓密机使用。
四、
图1是本设计的组成结构主视图,图中1为上部箱体，2为下 部箱体，3为给料箱,4为分级组件,5为溢流汇总槽,6为溢流收集槽,8为螺钉，9 为油绳，10为上升水冲洗水管，11为粗砂排放管，12为流量控制阀，13为支架； 图2是图1是俯视图，图3是分级组件4的组成结构放大图，图中4一1为边侧板, 4-2为倾斜板,4-4为紧固支架，4-5为紧固件；图4是图3的俯视图,图中4-3为分 隔条。
五具体实施方式
结合附图作具体说明。
实施例一某小型铅锌选矿厂，在选锌前需对矿浆进行19um分级脱泥与 浓縮，给料矿浆浓度为12%，流量为500m3/h，要求按19um分级脱泥的效率 达到50以上，底流沉砂浓度大于35%。
结构如图1所示,该变形式斜板浓密分级机由上部箱体1和下部箱体2组成。 上部箱体l为带倾角的长方形或正方形焊接箱体，其包括给料箱3，分级核心组 件4，溢流汇总槽5，溢流收集槽6;下部箱体2为正方形或长方形的方锥斗焊接 件，其包括上升水冲洗水管10，粗砂排放管ll，装流量控制阀12 。给料箱3焊 接在箱体1的中上部，箱体1内设置分级核心组件4，在箱体给料箱对面的边侧 部焊接溢流汇总槽5，在分级组件的侧部和两个分级组件之间安装溢流收集槽6。 上、下箱体用螺钉8连接，中间用油绳9密封,箱体1和箱体2整体由支架13支 乘。所述分级组件结构如图3所示。其包括边侧板4一1、倾斜板4一2和分隔条 4_3，由紧固支架4一4通过紧固件4一5将分级组件紧固，形成一个完整的分级 组合体。将斜板4一2的两边插入到两块侧板4一1的沟槽内，依次插入斜板，则 两块斜板之间构成一个分级单元，在分级单元的中部插入分隔条4一3,用铆钉 与斜板固定，将一个单元分为两个更小的单元。用钢架对由侧板、斜板和分隔条 组成的分级组合体进行紧固，可通过紧固件4一5调节张紧度。
根据提供的分级矿浆参数，理论计算需要的分级浓縮设备面积为160m2。 今设计一台闪速变形式斜板浓密分级机用于该矿浆的分级脱泥与浓縮，设备分级 组合体的主要参数为边侧板为高2000mm、宽800mm，厚18mm的塑料板， 用聚丙烯或聚氯乙烯为基体材料压制而成。在板上沿5()G倾角高度方向上开尺寸 为5X10的沟槽，每两个沟槽之间的中心距为50mm，在下部每两个沟槽之间开 设两个尺寸为30X80的进料口；倾斜板为长2200mm、宽520mm、厚度4mm 的高分子塑料板，依顺序插入到侧板的沟槽内，在每两块斜板的中部插入长 2200mm、宽46mm、厚10mm的分隔条并用铆钉与斜板固定，由此形成完成的 小断面分级单元，每个分级单元的有效分级面积为0.32m2，根据分级流量计算 的总分级面积，需要498个分级单元。设备实际设计按500个分级单元设计，由 五个分级组合体组成，每个分级组合体共100个分级单元。各分级组合体紧固后， 按平行方式并排置入3500X4000X2500mm的上部箱体内，焊接给矿箱和溢流汇 总箱，再与相应的下部箱体连接，得到整体的变形式斜板分级设备。设备在生产现场经过3个月的连续生产测试，按19um分级脱泥的效率达 到56%，底流沉砂浓度达到38%，全部参数达到用户要求，取得了理想的分级 效果，处于国内先进水平。
实施例二某钛铁矿选矿厂，需对矿石分级后粗、细粒级分别入选，要求的 分级粒度为63，给矿矿浆流量为400m3/h，给矿浓度为15%，要求按63 U m分 级的分级质效率达到55%以上，分级后沉砂浓度大于45%。
结构如图1所示，该变形式斜板浓密分级机组成结构与实施例一相同。根据 分级物料的矿浆性质和分级粒度要求，理论计算需要的分级设备的分级面积为 40m2，用本发明的思路设计制作一台闪速变形式斜板浓密分级机，用于该物料 的分级。设备分级组合体的主要参数为边侧板为高1800mm、宽600mm，厚 20mm的塑料板，在板上沿45G倾角高度方向上开尺寸为7X10的沟槽，每两个 沟槽之间的中心距为60mm，在下部每两个沟槽之间开设两个尺寸为40X100的 进料口；倾斜板为长2000mm、宽620mm、厚度6mm的高分子塑料板，依顺序 插入到边侧板的沟槽内，在每两块斜板的中部插入长2000mm、宽54mm、厚10mm 的分隔条并用铆钉与斜板固定，由此形成完成的小断面分级单元，每个分级单元 的有效分级面积为0.38m2，根据分级流量计算的总分级面积，需要106个分级 单元。设备实际设计按120个分级单元设计，由3个分级组合体组成，每个分级 组合体共40个分级单元。各分级组合体紧固后，按平行方式并排置入2800 X 3400 X2300的上部箱体内，焊接给矿箱和溢流汇总箱，再与相应尺寸下部箱体连接， 得到整体的变形式斜板分级设备。
用设计对给定的物料按63Pm进行分级，经过3个月的连续测试，分级质 效率达到65%，底流沉砂浓度达到48%，各项指标均达到用户要求，处于国内 先进水平。
权利要求1、一种变形式斜板浓密分级机，其特征在于其由上部箱体(1)和下部箱体(2)组成，上部箱体(1)为带倾角的长方形或正方形焊接箱体，其包括给料箱(3)，分级核心组件(4)，溢流汇总槽(5)，溢流收集槽(6)，下部箱体(2)为正方形或长方形的方锥斗焊接件，其包括上升水冲洗水管(10)，粗砂排放管(11)，装流量控制阀(12)，给料箱(3)焊接在箱体的中上部，箱体内设置分级组件(4)，在箱体给料箱对面的边侧部焊接溢流汇总槽(5)，在分级组件的侧部和两个分级组件之间安装溢流收集槽(6)，上、下箱体用螺钉(8)连接，中间用油绳(9)密封，箱体(1)和箱体(2)整体由支架(13)支承，所述分级组件包括边侧板(4-1)、倾斜板(4-2)和分隔条(4-3)，由紧固支架(4-4)通过紧固件(4-5)将分级组件紧固，斜板(4-2)的两边插入到两块侧板(4-1)的沟槽内，依次插入斜板，则两块倾斜板之间构成一个分级单元，在分级单元的中部插入分隔条(4-3)，用铆钉与斜板固定，用钢架对由侧板、倾斜板和分隔条组成的分级组合体进行紧固，通过紧固件(4-5)调节张紧度。
2、 根据权利要求1所述的变形式斜板浓密分级机，其特征在于所述边侧板 为无静电吸附的高分子材料塑料板，厚度为15 25mm，高度为1200 2300mm， 宽度为600 1000mm,在边侧板上沿30 60"顷角开宽度为4 9mm、深度为8 10mm的沟槽，各沟槽之间的中心距为40 80mm，在边侧板的下部开设2 3个 宽度为20 50mm、长度为80 120mm的长方孔。
3、 根据权利要求1所述的变形式斜板浓密分级机,其特征在于:所述倾斜板为 无静电吸附的高分子材料塑料板，倾斜板厚度3 8mm,长度1400 2500mm， 宽度500 1000mm。
4、 根据权利要求1所述的变形式斜板浓密分级机,其特征在于:所述分隔条为 无静电吸附的高分子材料塑料板，加工成"工"字型或"凹"字型,分隔条的长度 与斜板的高度相同，宽度与边侧板沟槽的中心距相同，厚度为10 20mm。
专利摘要一种变形式斜板浓密分级机，利用单元集成斜窄流分级设备的水力模型和设备结构特点，设计的这种闪速变形式斜板分级机，其由上部箱体和下部箱体组成。其分级过程主要在斜板分级组合体内完成。斜板分级组合体包括边侧板、倾斜板和分隔条，由紧固支架通过紧固件将分级组件紧固，形成一个完整的分级组合体，能满足不同分级对象和不同分级粒度对分级单元断面尺寸、倾斜板厚度、倾斜板倾角等参数的不同要求，可根据不同分级要求对倾斜板分级设备进行简易的变形设计，在大幅降低设备成本的同时，发挥设备最佳的浓密分级效能，达到最高的分级效率。
文档编号B03B5/00GK201070599SQ200720104849
公开日2008年6月11日 申请日期2007年8月1日 优先权日2007年8月1日
发明者周兴龙, 张文彬 申请人:昆明理工大学