CN103394405B - 卧式新型离心选矿机 - Google Patents

Abstract

卧式新型离心选矿机，包括机架（8）、外罩（1）、转鼓（2）、通过联轴器（3）与转鼓转轴联接的变频减速电机（4）、设置于外罩内并与外部供水系统连接的冲水系统（5）、位于外罩下方的分矿器系统（6）及接矿斗（7）、设置于外罩外部并通入至转鼓内的给矿系统（9）；转鼓包括转轴、套装在转轴上的喇叭形转盘、套装于转盘外的圆台形转筒，转筒的大端面与转盘外缘连接，转筒内壁面的张口倾角为2～6°；冲水系统包括设置有气动球阀的进水管、位于转筒内的冲洗水嘴；分矿器系统包括气缸、摆动轴、一端与汽缸推杆连接而另一端与摆动轴连接的连接臂、顶部吊臂连接于摆动轴上的分矿斗；给矿系统包括进矿口设置气动刀闸阀的分矿箱、安装于分矿箱给矿管末端的至少两个给矿嘴，给矿嘴朝向转筒内壁面。本发明结构简单、易于控制和维护且选矿效果好。

Description

卧式新型离心选矿机

技术领域

本发明涉及金属重力选矿设备技术领域，特别是用于有色金属、黑色金属及贵金属的离心选矿机。

背景技术

目前国内选矿行业广泛使用摇床和离心选矿机作为金属矿的重力选矿设备。摇床存在占地空间大、生产效率较低、维护成本高、工人劳动强度大等缺点，而且现在用于制造摇床的木质材料控制严格，难于采购，因此，采用新型设备来取代摇床设备是重力选矿工艺发展的趋势。传统的离心选矿机也存在诸多不足，首先是传动方式为电机-皮带轮传动，当工艺需要（如冲洗精矿时）电机从高转速向低转速变速时，由于皮带轮无制动功能，加上转鼓的惯性作用，常出现皮带在降速时打滑失效，设备不能正常工作，严重影响选矿效果；其次，给矿方式为分矿箱给矿，分矿箱上除设有给矿口外，还有一个溢流口，设备在冲洗精矿的时间段，矿浆从溢流口流出到一个浆液暂储池，再由浆泵返回进分矿箱，选矿工艺系统配置较为复杂，给矿系统有一半是在做无用功；第三，传统的离心选矿机的执行机构是以电磁推动器为动力元件，电磁推动器的缺点是怕潮湿，线圈易热易损，因此需大量备件，且维护更换频繁，影响设备正常产能的发挥；第四，传统的给矿方式为单一的给矿嘴给矿，矿浆与转鼓接触面积小，在较短的时间内，矿浆不能迅速均匀分散在转鼓内壁上，影响选别效果。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在的适选矿别单一、操作复杂、故障率高，运行不稳定等不足，提供一种系统结构较为简单、易于控制和维护且选矿效果好的卧式新型离心选矿机。

本发明的目的通过如下技术方案实现。

卧式新型离心选矿机，包括有机架、外罩、设置于外罩内的转鼓、通过联轴器与转鼓的转轴联接的变频减速电机、设置于外罩内并与外部供水系统连接的冲水系统、设置于外罩下方的分矿器系统及接矿斗、设置于外罩外部并通入至转鼓内的给矿系统；所述转鼓包括有两端安装于轴承座上的转轴、套装在转轴上的开口向外的喇叭形转盘、套装于转盘外的圆台形转筒，转筒的大端面与转盘外缘连接，转筒内壁面的张口倾角为2～6°；所述冲水系统包括有设置有气动球阀的进水管、连接于进水管末端并位于转筒内的冲洗水嘴；所述分矿器系统包括有安装于固定支架上的气缸、安装于轴承座上的摆动轴、一端与汽缸推杆连接而另一端与摆动轴连接的连接臂、顶部吊臂连接于摆动轴上的分矿斗；所述给矿系统包括有进矿口设置气动刀闸阀的分矿箱、安装于分矿箱给矿管末端的至少两个给矿嘴，给矿嘴朝向转筒内壁面。

本发明所述冲水系统的冲洗水嘴为高度和角度可调的冲洗水嘴，冲洗水嘴包括有并排的2～8个喷水嘴。所述冲水系统的进水管为悬臂式结构，悬臂的纵臂两端通过连接活接头实现纵臂高度可调，冲洗水嘴通过与纵臂下端的活接头连接实现冲洗水嘴角度可调。所述接矿斗内部分隔为精矿箱和尾矿箱。变频减速电机、气动球阀、气缸、气动刀闸阀均由PLC控制系统控制。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

1、本发明的传动方式采用变频电机—减速机—联轴器传动方式，减速机具有制动功能，可消除传统皮带传动方式出现皮带打滑的现象，确保很好的选矿效果。加之电机为变频无级调速，可以任意调整转鼓的转速以达到最佳选矿效果。

2、本发明的执行机构如气动球阀、气缸、气动刀闸阀全部采用气动元件，可实现执行动作的精准控制，使用寿命长，设备故障率低，降低了设备的维护成本，保证了设备正常产能的发挥。

3、经过分析研究各种矿浆的特性以及本发明设备的结构特点，并经大量的实验验证，本发明将圆台式转筒的张口倾角控制在2～6°，该最佳倾角角度达到了最优的选别效果。选别效率比传统的离心式选矿机至少提高20%。

4、本发明的给矿系统采用气动刀闸阀直接控制给矿，使给矿系统更加简捷和稳定且流量可调，设备在整个工作过程中，没有回浆产生，在工艺系统配置上省去了回浆池和返浆泵，同时在转筒内把单一给矿嘴改为多处分散给矿嘴，使矿浆与转鼓接触面积增大，在较短的时间内，矿浆在离心力的作用下，能迅速均匀分散在转鼓内壁上。

5、本发明的冲水系统设置在转鼓内并采用多点冲洗水嘴，可将选出的有用矿物冲到接矿斗的精矿箱。由于冲洗水嘴与转鼓内壁的距离和角度可调，可使一定压力的水均匀分散地喷射在转鼓筒内壁上，并面迎转筒的转向形成反作用力，抵制转鼓转动惯性，尽快有效地降低转鼓转速，以达到高效的冲洗效果。

6、本发明采用PLC自动控制系统，将离心选矿机所需的转动速度、各动作时间、间隔时间、工作循环全部集中控制，针对不同的矿浆性质，对离心选矿机工作的主要参数如给矿量、转鼓速度、运行时间和间隔等可方便地使用触摸屏进行操作，同时电气可设有连锁保护功能，遇到故障能有效保护设备，对设备的故障情况一目了然，易于排除，节省了故障排查、检修维护时间。

本发明选矿处理能力大，抛尾效率高，易实现自动控制。可根据不同入选矿浆性质，适时方便地控制转鼓速度、给矿时间、给矿量、间隔时间、冲洗分矿时间等各选矿参数，达到较佳的选矿效果。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是离心转动部分的结构示意图；

图4是冲水系统的示意图；

图5是图6的左视图；

图6是分矿器系统的示意图；

图7是给矿系统的示意图；

图8是图7 的右视图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本发明包括有外罩1、转鼓2、联轴器3、变频减速电机4、冲水系统5、分矿器系统6、接矿斗7、机架8、给矿系统9等。转鼓2设置于外罩1内，变频减速电机4通过联轴器3与转鼓的转轴联接。转鼓2如图3所示包括有两端安装于轴承座204上的转轴203、套装在转轴上的开口向外的喇叭形转盘202、套装于转盘外的圆台形转筒201，转筒的大端面与转盘外缘通过螺栓连接，转筒通过转盘201固定在转轴203上，转筒内壁面的张口倾角α为2～6°。在外罩内部设置有与外部供水系统连接的冲水系统5。冲水系统5如图4、图5所示，由进水管501、支座504、气动球阀502、冲洗水嘴503、活接头505等组成。冲洗水嘴503为高度和角度可调的冲洗水嘴，冲洗水嘴包括有并排设置的2～8个喷水嘴，本实施例进水管501为悬臂式结构，悬臂的纵臂两端通过连接活接头505实现纵臂高度可调，冲洗水嘴503通过与纵臂下端的活接头连接实现冲洗水嘴角度可调，喷水嘴设置为6个。进水管501两端与活接头505连接，可方便更换进水管501长度调整冲洗水嘴503与转筒201内壁之间的距离，并通过活接头505调整冲洗水嘴503与转筒201之间的轴向夹角，根据矿浆的品质达到良好的冲洗及选矿效果。进水管501管路上设置有气动球阀502，可通过PLC控制系统控制进水和断水以及进水时的水流量。分矿器系统6设置于外罩下方，接矿斗7位于分矿器系统下方。分矿器系统6如图6所示由固定支架601、气缸602、轴承座603、分矿斗604、连接臂605、摆动轴606组成，气缸602安装于固定支架601上，摆动轴606安装于轴承座603上，连接臂605的一端与汽缸推杆连接、另一端与摆动轴连接，分矿斗604的顶部吊臂连接于摆动轴上。分矿斗604通过摆动轴606、连接臂605与气缸602相连，气缸工作时分矿斗604可绕摆动轴进行摆动。接矿斗7内部分隔为精矿箱701和尾矿箱702。设置于外罩外部的给矿系统9通过分矿箱给矿管902通向转鼓2内。给矿系统9如图7、图8所示，由给矿嘴901、给矿管902、分矿箱903、气动刀闸阀904、给矿系统固定支架905组成。分矿箱903的进矿口设置气动刀闸阀904，在分矿箱给矿管902的末端安装至少两个给矿嘴901，给矿嘴901朝向转筒201的内壁面。本发明的动作执行机构除变频减速电机外，全都采用气动元件控制，整个控制系统使用PLC集成，变频减速电机4、气动球阀502、气缸602、气动刀闸阀904均由PLC控制系统控制。

本发明的工作过程如下：变频减速电机4启动，通过联轴器3带动转鼓2转动，转动速度为高速，一般为140~220r/min，此速度可根据矿浆性质，通过PLC程序调到最佳。随后气动刀闸阀904打开，矿浆流入分矿箱903并经给矿管902分两路进入两个给矿嘴901再进入到转鼓2内，由于转鼓2的高速旋转，转筒201内壁带动矿浆一起旋转并生产了离心力，矿浆内的重矿物质即精矿在离心力的作用下，沉积于转筒201内壁上并随转筒201一起旋转，随着时间的推移精矿厚度不断堆积，而矿浆中的较轻颗粒即尾矿则以一定的差速在随转筒201的转动中，由于转筒具有一定的锥度即2～6°的倾角α，在旋转过程中从给矿端沿转筒201的坡度并以螺旋方式向排矿端经外罩1流出到分矿系统6，此时的分矿系统6的分矿斗604为初始位置，其出口指向接矿斗7的尾矿箱702一侧，尾矿由接矿斗7下部的尾矿口流出。再经过一段时间（一般为120～240秒，此时间可根据需要通过PLC程序调节）的高速离心选别后，气动刀闸阀904关闭，停止向转鼓2给矿，待尾矿排出干净后（排出时间一般为6～10秒，此时间可根据需要通过PLC程序调节），变频减速电机4降为低速，一般为100～120 r/min，分矿斗604在气缸602的推动下转离初始位置，其出口摆向接矿斗7的精矿箱701一侧，准备卸出精矿，此时气动球阀502打开，高压水经过进水管501流向冲洗水嘴503，通过6个冲洗水嘴503射出的高压水，将沉积在转筒201内壁上的精矿冲洗下来，经过外罩1、分矿斗604进入接矿斗7的精矿箱一侧，由下部精矿口流出，经过一段时间（一般为10～15秒，此时间可通过PLC程序调节）把附着在转筒201上的精矿冲洗干净后，分矿斗604在气缸602的作用下转回到初始位置，出矿口指向接矿斗7尾矿箱一侧，同时变频减速电机4变频提速至开始转动时的高转速上，气动刀闸阀904打开，开始给矿，进行下一个选矿循环。

Claims (5)

1.卧式新型离心选矿机，其特征在于，包括有机架（8）、外罩（1）、设置于外罩内的转鼓（2）、通过联轴器（3）与转鼓的转轴联接的变频减速电机（4）、设置于外罩内并与外部供水系统连接的冲水系统（5）、设置于外罩下方的分矿器系统（6）及接矿斗（7）、设置于外罩外部并通入至转鼓（2）内的给矿系统（9）；所述转鼓（2）包括有两端安装于轴承座（204）上的转轴（203）、套装在转轴上的开口向外的喇叭形转盘（202）、套装于转盘外的圆台形转筒（201），转筒的大端面与转盘外缘连接，转筒内壁面的张口倾角（α）为2～6°；所述冲水系统（5）包括有设置有气动球阀（502）的进水管（501）、连接于进水管末端并位于转筒内的冲洗水嘴（503）；所述分矿器系统（6）包括有安装于固定支架（601）上的气缸（602）、安装于轴承座（603）上的摆动轴（606）、一端与汽缸推杆连接而另一端与摆动轴连接的连接臂（605）、顶部吊臂连接于摆动轴上的分矿斗（604）；所述给矿系统（9）包括有进矿口设置气动刀闸阀（904）的分矿箱（903）、安装于分矿箱给矿管（902）末端的至少两个给矿嘴（901），给矿嘴（901）朝向转筒（201）内壁面。

2.根据权利要求1所述的卧式新型离心选矿机，其特征在于，所述冲水系统（5）的冲洗水嘴（503）为高度和角度可调的冲洗水嘴，冲洗水嘴包括有并排的2～8个喷水嘴。

3.根据权利要求2所述的卧式新型离心选矿机，其特征在于，所述冲水系统（5）的进水管（501）为悬臂式结构，悬臂的纵臂两端通过连接活接头（505）实现纵臂高度可调，冲洗水嘴（503）通过与纵臂下端的活接头连接实现冲洗水嘴角度可调。

4.根据权利要求1所述的卧式新型离心选矿机，其特征在于，所述接矿斗（7）内部分隔为精矿箱（701）和尾矿箱（702）。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的卧式新型离心选矿机，其特征在于，变频减速电机（4）、气动球阀（502）、气缸（602）、气动刀闸阀（904）均由PLC控制系统控制。