专利名称：赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种氧化铝生产中赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法及装置，属于赤泥堆场 排水竖井技术领域。
背景技术：
赤泥是氧化铝生产中产生的废渣，除少量可以综合利用外，各氧化铝厂均需修建专门的 赤泥堆场来堆放赤泥。
赤泥从工厂送到堆场， 一般有两种方式 一种是将赤泥过滤后的滤饼用汽车送到堆场； 一种是加水后以赤泥浆的形式用管道输送到堆场。在后一种方式中，根据输送赤泥浆含水率 的不同，又分为湿法和干法两种工艺。无论湿法工艺还是干法工艺，排水竖井都是堆场中排 水设施的重要组成部分，其作用是正常运行时排出赤泥附液，降雨时排泄雨水。排水竖井一 般设置在堆场中心的最低点，赤泥浆在坝体上放料后，经过沉降、分离作用分离出的赤泥附 液及降雨产生的雨水自流到排水竖井再排出库外。
赤泥堆场中的排水竖井设置，主要有三种形式
1、 窗口溢流式， 一般用于湿法赤泥堆场。 一次将排水竖井修建到设计高度，排水竖井 上每隔一定标高设置若干溢流窗口，赤泥附液和雨水通过窗口流入排水竖井。湿法堆场表面 积水较深，可由工人乘小船到达排水竖井后用木塞自下而上逐层封堵排水竖井的排水窗口， 防止赤泥流入排水竖井堵塞排水系统。
2、 穿孔竖管式， 一般用于干燥面积较大的干法赤泥堆场。用穿孔钢管作为排水竖井， 初期排水竖井高度较低。由于干燥面积大，人工可以到达排水竖井附近，随赤泥面上升，用 法兰逐节连接加高，排水竖井周围设砂石过滤层，正常运行时赤泥附液通过反滤层过滤后流 入排水竖井，暴雨时雨水从排水竖井顶部溢流排出。
3、 管口溢流式，在湿法堆场和干燥面积小的干法堆场中都有使用。 一次将排水竖井修 建到设计高度，在排水竖井标高上每隔一定间距预埋若干排水短管，赤泥附液和雨水通过短 管流入排水竖井。随着赤泥面上升，管口也需要逐层封堵，防止赤泥进入排水竖井。在湿法 堆场中使用时，其封堵方法与窗口溢流式相似，赤泥面上升后，排水竖井附近积水水位随之 上升，当水位淹没排水管顶前，排水管起排水作用，当水位淹没排水管顶后，及时乘小船封堵排水口。在干燥面积较小的干法堆场中使用时，由于赤泥固结较慢，除排水竖井附近积水 外，堆场其余地方赤泥层类似于沼泽地，要关闭排水竖井排水口，不能象湿法堆场那样使用 小船。目前的做法是，在库底设置可通行人的钢筋砼排水廊道与排水竖井相连，直接通向库 外回水池。库外设进入廊道的出口。需要关闭排水管口时，人工从库外出口进入廊道走到排 水竖井，再通过排水竖井内直爬梯上到相应的排水口用闸门关闭。这种方法，由于库底廊道 较长，工作条件较差，堆场日常管理十分麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法及装置，该方法利用闸板 上的气囊在水中的浮力，实现排水竖井排水口随赤泥面或水面上升自动关闭的效果，达到无 须人工控制，减轻工人劳动强度，克服现有技术的不足。
本发明是这样实现的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法是在排水竖井的管壁上焊接一 根排水管，排水管的另一端焊接一块带孔的底板，底板上的孔与排水管的孔重合；底板上设 有闸槽和挡条，闸槽中插有带有气囊和空洞的浮动闸板，闸板上的空洞挂在底板上的挡条上 ;初始位置时底板上的孔完全暴露在闸板的空洞之中，当水位高于气囊位置时，气囊浮起， 闸板上的空洞逐渐向上移动，闸板下部的实体部份逐渐遮挡住底板上的孔，直到空洞的下底 被挡条挡住，这时排水管被完全关闭。
上述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法中，所述气囊的大小和容积，应满足气囊所产 生的浮力应大于闸板和气囊的重量、闸板在闸槽中滑动的磨擦力及水的阻力之和。
前述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法中，所述的闸板上的空洞和闸板下部实体部份 的宽度和高度应大于底板上孔的直径。
前述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法中，所述底板上的挡条最低点高于底板上孔的 最高点。
前述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法中，所述的闸板和气囊采用高密度聚乙烯制作
按照前述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法构建的赤泥堆场排水竖井自动关闭的装置 ，包括排水竖井l，排水竖井1的管壁上设有排水管2，排水管2的一端焊接有带孔的底板3， 底板3上的孔与排水管口重合；底板3上设有闸槽4和挡条5，闸槽4中插有带气囊8和空洞7的 闸板6 ，闸板6上的空洞7挂在底板3上的挡条5上。
与现有技术相比，现有技术是人工乘船到排水竖井处关闭排水通道，或人工从库外出口 进入廊道走到排水竖井，再通过排水竖井内直爬梯上到相应的排水口用闸门关闭，既脏又累
4，还相当麻烦，本发明的方法是利用闸板上的气囊在水中的浮力，实现排水竖井排水口随赤 泥面或水面上升自动关闭的效果，实现了无须人工控制，减轻工人劳动强度，克服了现有技 术的不足。
附图l是本发明的示意附图2是附图1的俯视附图3是附图1的侧视图。
附图中的标记为l-排水竖井，2-排水管，3-底板，4-闸槽，5-挡条，6-闸板，7-空 洞，8-气囊。
具体实施例方式
实施例。赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法，如图l、图2和图3所示。该方法是在排水 竖井1的管壁上焊接一根排水管2，排水管2的另一端焊接一块带孔的底板3，底板3上的孔与 排水管2的孔重合；底板3上设有闸槽4和挡条5，闸槽4中插有带有气囊8和空洞7的浮动闸板6 ，闸板6上的空洞7挂在底板3上的挡条5上；初始位置时，底板3上的孔完全暴露在闸板6的空 洞7之中，当水位高于气囊8位置时，气囊8浮起，闸板6上的空洞7逐渐向上移动，闸板6下部 的实体部份逐渐遮挡住底板3上的孔，直到空洞7的下底被挡条5挡住，这时排水管2被完全关 闭。所述气囊8的大小和容积，应满足气囊8所产生的浮力大于闸板6和气囊8的重量、闸板6 在闸槽4中滑动的磨擦力及水的阻力之和。所述闸板6上的空洞7和闸板6下部实体部份的宽度 和高度应大于底板上孔的直径。所述底板上的挡条最低点高于底板上孔的最高点。闸板和气 囊采用高密度聚乙烯(HDPE)制作。
按照前述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法构建的赤泥堆场排水竖井自动关闭的装置 ，包括排水竖井l，排水竖井1的管壁上设有排水管2，排水管2的一端焊接有带孔的底板3， 底板3上的孔与排水管口重合；底板3上设有闸槽4和挡条5，闸槽4中插有带气囊8和空洞7的 闸板6 ，闸板6上的空洞7挂在底板3上的挡条5上。
具体实施时，应首先在排水竖井1的排水管2的外端，垂直于排水管焊接一块钢制底板3 。底板3中间开圆孔，其孔径与排水管2的外径相同。在底板3上对称地设置两条闸槽4，用槽 钢制作，焊接固定在底板3上。两条闸槽4间的距离比排水管2外径大200mm。在底板3上焊接 一块挡条5，宽50mm，厚10mm，长度与排水管2外径相同，高度位于排水管2顶部正上方50mm 处。
然后用高密度聚乙烯板(HDPE)加工制作闸板6，其宽度和厚度满足闸板6能放入闸槽4
5内上下滑动但不滑出闸槽4为合适。闸板6中间开有正方形空洞7，其宽和高均比排水管2外径 大100mm。空洞7底部与闸板6底部的距离比排水管2外径大100mm。
用高密度聚乙烯板(HDPE)加工制作气囊8，焊接在闸板6上。气囊8内为密封的空气， 其容积应满足当气囊8完全浸没在水中时所产生的浮力，大于闸板6的重量、气囊8的重量 、闸板6在闸槽4内滑动时的摩擦力、闸板6上浮时水的阻力四者之和。气囊8的尺寸根据上述 要求计算确定。闸板6制作完成后，通过空洞7的上底悬挂在底板3上的挡条5上，闸板6的两 侧卡在闸槽4内。
当排水竖井1附近积水水位低于气囊8底部时，堆场积水可以通过空洞7进入排水管2，再 流入排水竖井l。当水位持续上升超过气囊8的底部时，气囊8开始为闸板6提供浮力，当水位 完全淹没气囊8时，整个闸板6将会在闸槽4内向上滑动，直到空洞7下底被挡条5挡住为止， 此时闸板6将完全挡住排水管口 ，从而起到关闭排水口的作用。
权利要求
权利要求1一种赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法，其特征在于该方法是在排水竖井的管壁上焊接一根排水管，排水管的另一端焊接一块带孔的底板，底板上的孔与排水管的孔重合；底板上设有闸槽和挡条，闸槽中插有带有气囊和空洞的浮动闸板，闸板上的空洞挂在底板上的挡条上；初始位置时底板上的孔完全暴露在闸板的空洞之中，当水位高于气囊位置时，气囊浮起，闸板上的空洞逐渐向上移动，闸板下部的实体部份逐渐遮挡住底板上的孔，直到空洞的下底被挡条挡住，这时排水管被完全关闭。权利要求2根据权利要求1所述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法，其特征在于所述气囊的大小和容积，应满足气囊所产生的浮力大于闸板和气囊的重量、闸板在闸槽中滑动的磨擦力及水的阻力之和。权利要求3根据权利要求1所述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法，其特征在于所述的闸板上的空洞和闸板下部实体部份的宽度和高度应大于底板上孔的直径。权利要求4根据权利要求1所述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法，其特征在于所述底板上的挡条最低点高于底板上孔的最高点。权利要求5根据权利要求1所述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法，其特征在于所述的闸板和气囊采用高密度聚乙烯制作。权利要求6一种赤泥堆场排水竖井自动关闭的装置，它包括排水竖井(1)，其特征在于在排水竖井(1)的管壁上设有排水管(2)，在排水管(2)的一端焊接有带孔的底板(3)，底板(3)上的孔与排水管口重合；底板(3)上设有闸槽(4)和挡条(5)，闸槽(4)中插有带气囊(8)和空洞(7)的闸板(6)，闸板(6)上的空洞(7)挂在底板(3)上的挡条(5)上。
2.根据权利要求l所述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法，其特征 在于所述气囊的大小和容积，应满足气囊所产生的浮力大于闸板和气囊的重量、闸板在闸 槽中滑动的磨擦力及水的阻力之和。
3.根据权利要求l所述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法，其特征 在于所述的闸板上的空洞和闸板下部实体部份的宽度和高度应大于底板上孔的直径。
4.根据权利要求l所述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法，其特征 在于所述底板上的挡条最低点高于底板上孔的最高点。
5.根据权利要求l所述的赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法，其特征 在于所述的闸板和气囊采用高密度聚乙烯制作。
6.一种赤泥堆场排水竖井自动关闭的装置，它包括排水竖井(1)， 其特征在于在排水竖井(1)的管壁上设有排水管(2)，在排水管(2)的一端焊接有带 孔的底板(3)，底板(3)上的孔与排水管口重合；底板(3)上设有闸槽(4)和挡条(5 )，闸槽(4)中插有带气囊(8)和空洞(7)的闸板(6)，闸板(6)上的空洞(7)挂在 底板(3)上的挡条(5)上。
全文摘要
本发明公开了一种赤泥堆场排水竖井自动关闭的方法及装置，它在排水竖井的管壁上焊接一根排水管，排水管的另一端焊接一块带孔的底板，底板上的孔与排水管的孔重合；底板上设有闸槽和挡条，闸槽中插有带有气囊和空洞的浮动闸板，闸板上的空洞挂在底板上的挡条上；初始位置时底板上的孔完全暴露在闸板的空洞之中，当水位高于气囊位置时，气囊浮起，闸板上的空洞逐渐向上移动，闸板下部的实体部份逐渐遮挡住底板上的孔，直到空洞的下底被挡条挡住，这时排水管被完全关闭。本发明的方法是利用闸板上的气囊在水中的浮力，实现排水竖井排水口随赤泥面或水面上升自动关闭的效果，达到无须人工控制，减轻工人劳动强度，克服了现有技术的不足。
文档编号E03F1/00GK101446106SQ20071020268
公开日2009年6月3日 申请日期2007年11月27日 优先权日2007年11月27日
发明者李明阳, 胡禹志, 袁大钧 申请人:贵阳铝镁设计研究院