一种新型的浮选柱空气喷射式气泡发生装置的制作方法

本实用新型涉及一种新型的浮选柱空气喷射式气泡发生装置。

背景技术：

浮选法是磷矿选矿的主要方法之一，其中浮选柱已是浮选领域的常规设备，是一种逆流浮选设备。在进行生产时，经药剂调和好的矿浆由柱体顶部的给矿装置给入；压缩空气经分布在柱体底部的空气喷射式发泡器(喷枪)从柱体底部鼓入，通过φ2.8mm的陶瓷喷嘴喷射，使空气在柱体内形成大量细小气泡。矿粒在重力作用下缓慢下降，气泡穿过向下流动的矿浆产生升浮，矿浆与气泡通过逆流接触与碰撞，实现气泡选择性矿化。但在磷矿浮选过程中，存在大量的镁离子、钙离子容易析出结晶，会附着在空气喷射式发泡器(喷枪)上，造成喷嘴堵塞。导致浮选柱内形成的气泡层不均匀，使浮选柱浮选性能下降。如图1所述，为现有技术结构示意图，包括枪身4，及设置在枪身4一端的喷头1，及设置在枪身4另一端的弹簧座10、及设置在枪身4上的密封环2和螺母3，及设置在枪身4和弹簧座10之间的Y型三通5和弹簧座6。所述枪身4内贯穿有阀杆、阀芯12，所述弹簧座10内设置有橡胶密封圈7和垫片8、弹簧9、调节螺栓11。

一般浮选柱使用的气泡发生器为10～80支，当气泡量减少浮选柱浮选能力下降后，为避免喷枪更严重的堵塞只能手动关闭部分堵塞的喷枪压力输送,使弹簧复位顶住阀芯，避免矿浆进入造成枪体堵塞。

由于喷枪的控制采用了单作用薄膜式气缸作为控制喷枪阀芯的动力，在空气压力的作用下通过薄膜密封使弹簧变形拉动喷枪阀芯，空气通过节流孔喷出；在失去空气动力时靠弹簧的复位拉动喷枪阀芯关闭。所以，在浮选柱在正常运行中喷枪一直处于打开状态，单作用薄膜式气缸的薄膜长时间处于受压状态，薄膜老化和疲劳度下降快，这样大大缩短了使用寿命。浮选柱在检修或更换气泡发生器(喷枪)后，仅能正常运行7天左右，便会发生气泡发生器堵塞的现象。

另外，空气喷射式气泡发生器(喷枪)的针形阀芯和阀杆在气流流动时出现歪斜不正，喷头孔径随时间和气流加速的影响逐步扩大，导致矿浆流入枪体形成堵塞。不仅影响了矿浆的工艺指标和设备运行率，而且频繁维修和更换喷枪，增加喷枪的采购费用和人工维修成本费用。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新型的浮选柱空气喷射式气泡发生装置，能解决上述的现有技术中喷枪堵塞、膜片损坏、使用周期短的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种新型的浮选柱空气喷射式气泡发生装置，喷头(1)、密封环(2)、尼龙连接螺母(3)、枪身(4)Y型螺纹三通(5)、密封盒(6)、调节杆套(7)、连接杆(8)、气缸(9)、调节螺母Ⅰ(10)、调节螺母Ⅱ(11)、唇形密封圈(12)阀杆(13)、喷嘴定位隔套(14)、针形阀芯(15)、陶瓷喷嘴(16)、气泡产生动力气源(17)、控制气源接口Ⅰ(18)、控制气源接口Ⅱ(19)。

进一步的，所述气缸(9)使用二位三通电磁阀进行控制，并连接至DCS控制系统。

进一步的，所述气泡产生动力气源(17)，直接接入0.6～1.0Mpa空气压力。

进一步的，所述控制气源接口Ⅰ(18)，控制气源接口Ⅱ(19)，压缩空气经减压过滤器减压后的0.3～0.4Mpa压力作为控制动力气。

本实用新型空气喷射式气泡发生器(喷枪)的工作原理介绍：

一种新型的空气喷射式气泡发生器(喷枪)工作时由气泡产生动力气源(17)处直接接入0.6～1.0Mpa空气压力,作为气泡产生动力；在关闭喷头时枪体内则变成一个管道式密封储气罐,使枪体内形成正压,确保下沉的矿浆重力不会堵塞喷枪。气泡的产生由针形阀芯(15)打开，枪体内的0.6～1.0Mpa空气通过喷嘴急速喷射在矿浆中产生气泡。针形阀芯(15)的开关控制则通过阀杆连接到枪体外部的双作用气缸进行控制，气缸并且在电磁阀的驱动下实现气路的切换控制。

本实用新型空气喷射式气泡发生器(喷枪)可根据控制的需求可实现单只或多只喷枪的组合控制，其控制引入到DCS控制系统。同时，在控制系统组态时采用正向控制的逻辑高电位输出时电磁阀使能，则喷头关闭；在低电位时电磁阀失能，通过气路切换喷头打开；控制上采用反向的控制，确保在出现断气、断电的情况下新型实用空气喷射式气泡发生器(喷枪)的枪体里形成正压，杜绝矿浆进入到枪体造成堵塞。在控制上，电磁阀使能时阀芯关闭，避免运行过程中电磁阀线圈长期使能，发热的现象。

上述的一种新型的空气喷射式气泡发生器(喷枪)，所述气泡产生动力气(17)

在运行或停止时，其枪体内都形成正压。

上述的一种新型的空气喷射式气泡发生器(喷枪)，所述针形阀芯阀杆(15)与连接到枪体外部的双作用气缸设置了气体密封圈和阀杆行程调节装置。

上述的一种新型的空气喷射式气泡发生器(喷枪)，述的可实现单只或多只喷枪的组合控制，其控制使用了DCS系统。

上述的一种新型的空气喷射式气泡发生器(喷枪)，所述气泡发生压力和控制压力设置了两个不同气源压力。动力气源和控制气源。动力气源作为气泡产生的一个加速动力；控制气源通过电磁的控制切换实现气泡的产生或失效。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型结构设计简单，设计合理，且控制扩展性强和操作方便。

2、本实用新型通过喷嘴定位隔套(14)和密封圈精密配合实现了阀芯与阀杆的平稳运行，避免运动过程中偏离喷嘴；提升了喷头和阀芯的使用周期。

3、本实用新型气缸(9)的使用，扩展了喷枪的控制功能。提升自动化程度。

4、本实用新型制造方便，便于安装和拆检，成本低，适用性强。

综上所述，通过成功安装新型的空气喷射式气泡发生器(喷枪)，实现了浮选柱气泡发生器的长周期运行，克服了喷头堵塞和现有技术控制的缺陷，使得浮选柱横截面上充气均匀，确保喷头喷射的气泡量和气泡率在与逆流下降的矿浆进行充分接触和碰撞。提高了气泡选择性矿化率。同时还能实现对单只或多只喷枪的组合控制引入到DCS控制系统。提升了自动化控制程度。

附图说明

图1为现有技术结构示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型的密封盒示意图；

图4为本实用新型的喷头示意图。

图中，喷头(1)、密封环(2)、尼龙连接螺母(3)、枪身(4)Y型螺纹三通(5)、密封盒(6)、调节杆套(7)、连接杆(8)、气缸(9)、调节螺母Ⅰ(10)、调节螺母Ⅱ(11)、唇形密封圈(12)阀杆(13)、喷嘴定位隔套(14)、针形阀芯(15)、陶瓷喷嘴(16)、气泡产生动力气源(17)、控制气源接口Ⅰ(18)、控制气源接口Ⅱ(19)。

具体实施方式

在本实施例中，需要说明的是，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

另，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定或钉销固定，或销轴连接等方式，因此，在本实施例中不再详述。

参阅图1至图4所示，一种新型的浮选柱空气喷射式气泡发生装置，包括枪身4，及设置在枪身4一端的喷头1，及设置在枪身4另一端的气缸9，及设置在枪身4与气缸9之间的Y型螺纹三通5和调节杆套7，及贯穿枪身4和调节杆套7的阀杆13，及设置在调节杆套7内的、且与阀杆13连接的连接杆8，及设置在枪身4外围的密封环2和尼龙连接螺母3，所述连接杆8与阀杆13连接的另一端设置有调节螺母Ⅱ11，所述气缸9和连接杆8之间设置有调节螺母Ⅰ10，所述喷头1内安装有陶瓷喷嘴16、针形阀芯15和喷嘴定位隔套14，其中针形阀芯15在阀杆的推动下进入喷嘴定位隔套14，实现封堵喷头1的作用，达到关闭气路的目的，其中喷嘴定位隔套14通过基座和o型密封圈的组合，实现了可拆卸和更换的功能。所述Y型螺纹三通5靠近枪身4的端部，所述调节杆套7靠近气缸9的端部。所述Y型螺纹三通5一端外接气泡产生动力气源17，另一端与枪体进行螺纹连接，工作于枪体压力中，再一端与密封盒6连接，实现了枪体内的动力气源与机械能量转换连接杆8的密封、隔绝。所述Y型螺纹三通5和调节杆套7之间设置有密封盒6，所述调节杆套7和密封盒6之间设置有唇形密封圈12，通过唇形密封圈12实现了阀杆在作机械运动时与气泡产生的工作压力进行了有效的密封、隔绝。所述气缸9上安装有控制气源接口Ⅰ18和控制气源接口Ⅱ19。使用双作用气缸作为控制动力，在喷枪上有气泡产生的工作压力(0.6～1.0MPa)和阀杆运动控制的压力(0.3MPa)两股气源管构成，所述的气泡产生的工作压力，包含了喷枪工作时作为气泡产生的最终动力源，喷头关闭时则利用枪体本身形成一个小型的管道式密封储气罐，杜绝喷头堵塞，所述的控制动力，包含了双作用气缸和其控制运动的电子元件构成。克服现有气泡发生器运行周期短、膜片损坏频繁的缺陷，提供一种结构牢固、使用周期长、故障率低、控制灵活，且能延长使用寿命的浮选柱空气喷射式气泡发生器(喷枪)装置。

所述的喷头采用内凹锥形的结构,使用陶瓷材质。

所述的密封盒6主要作用是密封控制阀杆和枪体间的空气密封。克服阀杆在0.6～1.0Mpa的环境下运行，同时，起到固定阀杆底部的作用，确保阀杆直线运动。

所述的控制气源接口Ⅰ18、控制气源接口Ⅱ19为双作用气缸工作时的气源口，气路切换来自于电磁阀和DCS系统的逻辑控制。

所述的调节螺母Ⅰ10、调节螺母Ⅱ11设置了两端阀杆的控制精度调节，主要双作用气缸连接阀杆的过程调节和调节枪体内阀杆的行程距离。

所述的喷嘴定位隔套14实现了针形阀芯15在顶部的定位作用，使针形阀芯在运动过程中准确定位在喷头内凹锥形进行密封。

实施例：

云南云天化股份有限公司红磷分公司脱镁装置的X-101B浮选柱上应用。

本实用新型所述的一种新型的空气喷射式气泡发生器(喷枪)工作时由气泡产生动力气源17处直接接入0.6～1.0Mpa空气压力,作为气泡产生动力；在关闭喷头时枪体变成一个管道式密封储气罐,使枪体内形成正压,确保下沉的矿浆重力不会堵塞喷枪。气泡的产生由针形阀芯15打开，枪体内的0.6～1.0Mpa空气通过喷嘴急速喷射在矿浆中产生气泡。针形阀芯15的开关控制则通过阀杆连接到枪体外部的双作用气缸进行控制，气缸并且在电磁阀的驱动下实现气路的切换控制。

具体使用时：

由于使用双作用气缸作为控制动力，在喷枪上有工作压力(0.6MPa)和控制压力(0.3MPa)两股气源管。所以在操作上有所改变，工艺在开车前设置好喷气量的自动调节流量，控制气的调节阀开始打开进气，使枪管充满近0.6MPa的空气压力，但空气未喷出，需在DCS系统上点击打开后，喷枪管内的空气才开始喷射出去。

在关的时候，先关闭电磁阀，通过电磁阀切换气路工作，气缸力矩推动阀杆，阀芯关闭。保持枪管充满近0.6Mpa的空气压力，达到气封的效果，然后在关闭气量自动控制调节阀。保证矿浆不能从气孔里进入枪管，防止枪管堵塞。

通过对本实用新型所述的一种新型的空气喷射式气泡发生器(喷枪)的使用，提高了喷枪在浮选柱使用周期，节约喷枪的维修和采购成本，解决枪体不积矿浆，降低维修费用，更重要提高效率和稳定浮选的工艺指标。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。