專利名稱：一種流態(tài)化分級設備與方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種流態(tài)化分級設備與方法，尤其適用于磨礦回路的粒度控制及煤泥
或其它細粒級礦物的分級。
背景技術：
在細粒級礦物分級領域，主要有旋流器、螺旋分級機、高頻篩、傾斜板分級機、濃縮漏斗等設備和方法，但旋流器的分級粒度不易調(diào)整，分級精度受給料壓力和流量的影響大，分級效率低，同時磨損嚴重，需經(jīng)常更換，能耗高，旋流器組的給料分配平衡困難，更影響分級效果；螺旋分級機占地面積大，能耗高，分級精度差，不適合細粒級分級；高頻篩結構復雜，處理能力小，篩網(wǎng)要經(jīng)常更換；傾斜板分級機和濃縮漏斗分級精度差，不方便調(diào)節(jié)，底流排放口經(jīng)常堵塞。對于較寬粒級范圍內(nèi)特別是細粒級的物料分級效率都不太理想。

發(fā)明內(nèi)容
技術問題本發(fā)明的目的是提供一種方法簡便，結構簡單，能耗低，處理能力大，分級精度高，可靠性高的細粒級物料分級流態(tài)化分級設備與方法。 技術方案本發(fā)明的流態(tài)化分級設備，包括沉降分級室、中心管、切向給料管、給料緩沖桶、溢流匯集槽、錐型傾斜孔板、錐型傾斜孔板支架、流態(tài)化分級室、傳感器、可編程序控制器、粗粒級物料排放自動控制執(zhí)行器；所述的中心管上設有與切向給料管相連的中心給料套管，中心管的頂部設有與溢流匯集槽相通的溢流槽；所述的錐型傾斜孔板喇叭口向下；所述的流態(tài)化分級室內(nèi)中部設有與脈動水流發(fā)生器連接的脈動水流分布器，流態(tài)化分級室下端通過法蘭連接有粗粒級物料流化室，粗粒級物料流化室內(nèi)設有布水板和給水管，布水板上方設有抽放粗粒級物料的粗粒級物料排放管，粗粒級物料排放自動控制執(zhí)行器設在粗粒級物料排放管的管路上。 所述的脈動水流分布器包括主管，與主管連接并穿過的流態(tài)化分級室的多根支管，穿入流態(tài)化分級室內(nèi)的多根支管上設有多個孔口向上的立管，每個立管的頂部均設有透水網(wǎng)板。 所述的脈動水流發(fā)生器為能產(chǎn)生脈動水流的隔膜泵、蠕動泵或旋轉閥。
本發(fā)明的流態(tài)化分級方法，具體步驟如下 a、首先由脈動水流發(fā)生器將水以脈動的方式通過脈動水流分布器打入到流態(tài)化分級室中，形成向上的變加速脈動上升水流； b、然后通過與中心給料套管切向連接的切向給料管將給料緩沖桶內(nèi)的物料給入，物料經(jīng)中心給料套管沿中心管管壁向下流入沉降分級室內(nèi)，在錐型傾斜孔板的輔助作用下即發(fā)生沉降分級，細粒級物料向上浮動，穿過喇叭口向下的錐型傾斜孔板，從沉降分級室上端堰溢流至溢流匯集槽并排出，而粗粒級物料及部分細粒級物料沉降匯集進入流態(tài)化分級室內(nèi)； c、在流態(tài)化分級室內(nèi)，當粗粒級物料及部分細粒級物料遇到脈動上升水流時，這部分細粒級物料在脈動水流的加速上升期將獲得向上的加速運動，在多個脈動周期的作用下，逐漸向上穿過流態(tài)化分級室，被上升水流從中心管帶入溢流，經(jīng)溢流槽流入溢流匯集槽與經(jīng)過傾斜板沉降分級出來的細粒級物料匯合，作為細粒級物料從溢流匯集槽的排出口排出，粗粒級物料在流態(tài)化分級室中穿過脈動水流分布器繼續(xù)向下沉降； d.設置在流態(tài)化分級室上的傳感器測量粗粒級物料的濃度，并將信號轉換后傳遞給可編程序控制器，通過可編程序控制器控制粗粒級物料物排放自動控制執(zhí)行器，通過粗粒級物料排放管對粗粒級物料自動排放； e.向粗粒級物料流化室內(nèi)通入水流，水流向上通過帶孔隙的布水板，使沉降已濃縮的重物料形成流化狀態(tài)，防止粗粒級物料沉積堵塞，利于通過粗粒級物料排放管的自動排放。 有益效果本發(fā)明通過中心給料套管將物料給入沉降分級室內(nèi)，采用喇叭口向下的錐型傾斜孔板和變加速脈動上升水流，強化對細粒級物料的分級作用，通過設置粗粒級物料流化室，防止粗粒級物料沉積堵塞，利于通過粗粒級物料排放管的自動排放。當被分級物料經(jīng)中心給料套管進入沉降分級室內(nèi)，在錐型傾斜孔板的輔助作用下即發(fā)生沉降分級現(xiàn)象，細粒級物料從沉降分級室上端堰溢流至細粒級物料溢流匯集槽，粗粒級物料及部分細粒級物料沉降匯集到流態(tài)化分級室，遇到脈動上升水流時，細粒級物料在脈動水流的加速上升期將獲得向上的加速運動，在多個脈動周期作用下，逐漸向上被上升水流從中心細粒級物料溢流管帶入溢流，作為細粒級物料排出，而粗粒級物料在流化床中則穿過脈動水流分布器繼續(xù)向下沉降，作為粗粒級物料排出，實現(xiàn)對細粒級物料的進一步按粒級脈動流態(tài)化分級。流態(tài)化分級室下端通過法蘭連接有粗粒級物料流化室，向粗粒級物料流化室內(nèi)通入水流，水流向上通過帶孔隙的布水板，使沉降已濃縮的重物料形成流化狀態(tài)，防止粗粒級物料沉積堵塞，利于通過粗粒級物料排放管的自動排放。在整個分級過程中，可通過調(diào)節(jié)脈動水流的流量或脈動頻率或振幅，靈活地調(diào)節(jié)分級粒度。其方法與結構簡單，分級下限低，處理粒度范圍寬，處理能力大，分選精度高，可靠性高，具有廣泛的實用性。


圖1是本發(fā)明的流態(tài)化分級設備結構示意 圖2是本發(fā)明的脈動水流分布器結構示意 圖3是本發(fā)明的脈動水流分布器局部結構示意圖。 圖中沉降分級室-1，中心給料套管-2，中心管_3，溢流槽_4，切向給料管_5，給料緩沖桶_6，溢流匯集槽-7，錐型傾斜孔板-8，錐型傾斜孔板支架-9，流態(tài)化分級室10，脈動水流發(fā)生器-11，脈動水流分布器-12，粗粒級物料排放管-13，傳感器-14，可編程序控制器-15，粗粒級物料排放自動控制執(zhí)行器-16，粗粒級物料流化室-17，布水板-18，給水管-19，脈動水流分布器主管、12-l，開孔朝上的脈動水流分布器支管、12-2，支管開孔上透水網(wǎng)板、12-3。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的一個實施例作進一步的描述 如圖l所示，本發(fā)明的流態(tài)化分級設備，主要由沉降分級室1、中心給料套管2、中心管3、溢流槽4、切向給料管5、給料緩沖桶6、溢流匯集槽7、錐型傾斜孔板8、錐型傾斜孔板支架9、流態(tài)化分級室10、脈動水流發(fā)生器11、脈動水流分布器12、粗粒級物料排放管13、傳感器14、可編程序控制器15、粗粒級物料排放自動控制執(zhí)行器16、粗粒級物料流化室17、布水板18、給水管19構成。沉降分級室1的上部為圓柱體，下部為圓錐體，其下部連接與錐口徑相同的柱狀流態(tài)化分級室10，中心管3為中心細粒級物料溢流管，設在沉降分級室1的中部，中心給料套管2設套裝在中心管3的外部。與給料緩沖桶6相連的切向給料管5連接在中心給料套管2上，與中心給料套管2管壁切向連接，將物料成旋流狀給入。中心管3的頂部設有與溢流匯集槽7相連通的溢流槽4，溢流匯集槽7具有傾斜底部，底部最低處設有細粒級物料排出口。沉降分級室1上部圓柱體內(nèi)固定有錐型傾斜孔板支架9，錐型傾斜孔板支架9上固定有套裝多個喇叭口向下的錐型傾斜孔板8，圖中所示為三個，可根據(jù)現(xiàn)場實際情況設定。與沉降分級室1相連的柱狀流態(tài)化分級室10內(nèi)中部設有脈動水流分布器12，脈動水流分布器12包括主管12-1，與主管12-1連接并穿過的流態(tài)化分級室10的多根支管12-2，穿入流態(tài)化分級室10內(nèi)的多根支管12-2上設有多個孔口向上的立管，每個立管的頂部均設有透水網(wǎng)板12-3。脈動水流分布器12與控制水流脈動的脈動水流發(fā)生器11連接，脈動水流發(fā)生器11為能產(chǎn)生脈動水流的隔膜泵、蠕動泵或旋轉閥。流態(tài)化分級室10下端通過法蘭連接有粗粒級物料流化室17，粗粒級物料流化室17上端設有布水板18，其底部設有給水管19，布水板18的上方設有通向流態(tài)化分級室10外部的粗粒級物料排放管13。粗粒級物料排放管13的管路上設有粗粒級物料排放自動控制執(zhí)行器16。可編程序控制器15接收設在流態(tài)化分級室10壁上的傳感器14的信號，控制粗粒級物料排放自動控制執(zhí)行器16實施粗粒級物料的自動排放。 本發(fā)明的流態(tài)化分級方法首先由脈動水流發(fā)生器11通過脈動水流分布器12將水以脈動的方式打入到流態(tài)化分級室10中，形成向上的變加速脈動上升水流；然后通過與中心給料套管2切向連接的切向給料管5將給料緩沖桶6內(nèi)的物料給入，物料經(jīng)中心給料套管2延中心管3管壁向下流入沉降分級室1內(nèi)，在錐型傾斜孔板8的輔助作用下即發(fā)生沉降分級，細粒級物料向上浮動，穿過喇叭口向下的錐型傾斜孔板8，從沉降分級室1上端堰溢流至溢流匯集槽7內(nèi)，經(jīng)其傾斜底部的出口排出；粗粒級物料及部分細粒級物料沉降匯集進入流態(tài)化分級室10內(nèi)，當粗粒級物料及部分細粒級物料遇到脈動上升水流時，這部分細粒級物料在脈動水流的加速上升期將獲得向上的加速運動，在多個脈動周期作用下，逐漸向上穿過流態(tài)化分級室10，被上升水流從中心管3帶入溢流，經(jīng)溢流槽4流入溢流匯集槽7，與經(jīng)過傾斜板沉降分級出來的細粒級物料匯合，作為細粒級物料從溢流匯集槽7的排出口排出，實現(xiàn)對細粒級物料的進一步按粒級脈動流態(tài)化分級，而粗粒級物料在流態(tài)化分級室10中，穿過脈動水流分布器12繼續(xù)向下沉降；設置在流態(tài)化分級室10內(nèi)壁上的傳感器14測量粗粒級物料的濃度，并將信號轉換后傳遞給可編程序控制器控制器15，通過可編程序控制器控制器15控制粗粒級物料排放自動控制執(zhí)行器16，通過粗粒級物料排放管13將粗粒級物料排出，實現(xiàn)對粗粒級物料的自動排放；向粗粒級物料流化室17內(nèi)通入水流，水流向上通過帶孔隙的布水板18，使沉降已濃縮的重物料形成流化狀態(tài)，防止粗粒級物料沉積堵塞，利于通過粗粒級物料排放管13的自動排放。在分級過程中可通過調(diào)節(jié)脈動水流的流量、脈動頻率或振幅，調(diào)節(jié)分級的粒度。
權利要求
一種流態(tài)化分級設備，包括沉降分級室(1)，中心管(3)，切向給料管(5)，給料緩沖桶(6)，溢流匯集槽(7)，錐型傾斜孔板(8)，錐型傾斜孔板支架(9)，流態(tài)化分級室(10)，傳感器(14)，可編程序控制器(15)，粗粒級物料排放自動控制執(zhí)行器(16)，其特征在于所述的中心管(3)上設有與切向給料管(5)相連的中心給料套管(2)，中心管(3)的頂部設有與溢流匯集槽(7)相通的溢流槽(4)；所述的錐型傾斜孔板(8)喇叭口向下；所述的流態(tài)化分級室(10)內(nèi)設有與脈動水流發(fā)生器(11)連接的脈動水流分布器(12)，流態(tài)化分級室(10)下端通過法蘭連接有粗粒級物料流化室(17)，粗粒級物料流化室(17)內(nèi)設有布水板(18)和給水管(19)；所述的布水板(18)上方設有抽放粗粒級物料的粗粒級物料排放管(13)，粗粒級物料排放自動控制執(zhí)行器(16)設在粗粒級物料排放管(13)的管路上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的流態(tài)化分級設備，其特征在于所述的脈動水流分布器(12)包括主管(12-1)，與主管(12-1)連接并穿過流態(tài)化分級室(10)的多根支管(12-2)，穿入流態(tài)化分級室(10)內(nèi)的多根支管(12-2)上設有多個孔口向上的立管，每個立管的頂部均設有透水網(wǎng)板(12-3)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的流態(tài)化分級設備，其特征在于所述的脈動水流發(fā)生器(11)為能產(chǎn)生脈動水流的隔膜泵、蠕動泵或旋轉閥。
4. 一種流態(tài)化分級方法，其特征在于具體步驟如下a、 首先由脈動水流發(fā)生器(11)將水以脈動的方式通過脈動水流分布器(12)打入到流態(tài)化分級室(10)中，形成向上的變加速脈動上升水流；b、 然后通過與中心給料套管(2)切向連接的切向給料管(5)將給料緩沖桶(6)內(nèi)的物料給入，物料經(jīng)中心給料套管(2)沿中心管(3)管壁向下流入沉降分級室(1)內(nèi)，在錐型傾斜孔板的輔助作用下即發(fā)生沉降分級，細粒級物料向上浮動，穿過喇叭口向下的錐型傾斜孔板(8)，從沉降分級室(1)上端堰溢流至溢流匯集槽(7)并排出，而粗粒級物料及部分細粒級物料沉降匯集進入流態(tài)化分級室(10)內(nèi)；c、 在流態(tài)化分級室(10)內(nèi)，當粗粒級物料及部分細粒級物料遇到脈動上升水流時，這部分細粒級物料在脈動水流的加速上升期將獲得向上的加速運動，在多個脈動周期的作用下，逐漸向上穿過流態(tài)化分級室(IO)，被上升水流從中心管(3)帶入溢流，經(jīng)溢流槽(4)流入溢流匯集槽(7)，與經(jīng)過傾斜板沉降分級出來的細粒級物料匯合，作為細粒級物料從溢流匯集槽(7)的排出口排出，粗粒級物料在流態(tài)化分級室(10)中穿過脈動水流分布器(12)繼續(xù)向下沉降；d、 設置在流態(tài)化分級室(10)上的傳感器(14)測量粗粒級物料的濃度，并將信號轉換后傳遞給可編程序控制器(15)，通過可編程序控制器(15)控制粗粒級物料物排放自動控制執(zhí)行器(16)，通過粗粒級物料排放管(13)對粗粒級物料自動排放；e、 向粗粒級物料流化室(17)內(nèi)通入水流，水流向上通過帶孔隙的布水板(1S)，使沉降已濃縮的重物料形成流化狀態(tài)，防止粗粒級物料沉積堵塞，利于通過粗粒級物料排放管(13)的自動排放。
全文摘要
一種流態(tài)化分級設備與方法，裝置主要包括沉降分級室、中心給料套管、中心管、溢流槽、溢流匯集槽、錐型傾斜孔板、流態(tài)化分級室、脈動水流發(fā)生器、粗粒級物料流化室、傳感器、可編程序控制器、粗粒級物料排放自動控制執(zhí)行器。首先由脈動水流發(fā)生器將水以脈動的方式打入到流態(tài)化分級室中，形成脈動上升水流，被分級物料進入沉降分級室后，在錐型傾斜孔板的輔助作用下即發(fā)生沉降分級，細粒級物料從分級室上端溢流至溢流匯集槽排出，粗粒級物料及部分細粒級物料沉降到流態(tài)化分級室，其中的細粒級物料被脈動上升水流從中心管帶入溢流，而粗粒級物料在流態(tài)化分級室中則繼續(xù)向下沉降，作為粗粒級物料排出，方法與結構簡單，處理粒度范圍寬。
文檔編號B03B11/00GK101767051SQ201010116648
公開日2010年7月7日 申請日期2010年3月3日 優(yōu)先權日2010年3月3日
發(fā)明者章新喜 申請人:中國礦業(yè)大學