專利名稱：微粉磨料水力分級機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種微粉磨料分級的水力分級機(jī)。
微粉磨料通常是指物料粒度小于100μm的粉狀磨料，其分級方法及分級產(chǎn)品與常規(guī)微細(xì)物料分級不同，它要求將混合粒度的磨料分離成一系列粒度均勻且粒級范圍窄的產(chǎn)品，以達(dá)到或滿足不同使用要求，如對微粉石榴石磨料的分級粒度質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB2477-83規(guī)定，如產(chǎn)品牌為W63，即分級粒度范圍為63-50μm，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定最粗粒(μm)，尺寸范圍100-80μm，允許顆粒數(shù)為1；粗粒(μm)，尺寸范圍80-63μm，重量不多于15％；基本粒(μm)，尺寸范圍63-50μm，重量不少于50％；混合粒(μm)，尺寸范圍63-40μm，重量不少于80％；細(xì)粒(μm)，尺寸范圍細(xì)于μm，重量不多于5％；。
從上述的標(biāo)準(zhǔn)可以看出，微粉分級范圍很窄，而且各種粒度均有明確的數(shù)量規(guī)定，要達(dá)到上述要求，目前礦物工程等領(lǐng)域使用的水力分級機(jī)，雖然種類很多，但多數(shù)是將原料分離成粗、細(xì)兩個粒級，分級產(chǎn)品粒度范圍很寬，粗細(xì)混雜顯著，所以不能使用，在選礦工程中有一種四室沉降式水力分級機(jī)，它雖然可以一次將原料分離成4-5個多個粒級，只能適用于重力選礦前給礦的預(yù)先分級，對粒度范圍要求不嚴(yán)格，粒度范圍仍然很寬，粗、細(xì)混雜顯著，因此用于微粉磨料的分級仍不可能，其原因是這種分級機(jī)的分級室為角錐形，上升水流在分級室上、下部很不均勻，導(dǎo)致粒度范圍廣而粗細(xì)混雜，又因無上升水穩(wěn)流裝置，不能保證上升水流的流速均勻性。
本實(shí)用新型的目的在于克服上述已有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，而設(shè)計一種適用于微粉磨料分級的水力分級機(jī)，從而解決了微粉物料的分級難題。
本實(shí)用新型的目的是通過下列技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型的技術(shù)是根據(jù)微粒在水介質(zhì)中的沉降速度可采用斯托克斯定律，即在自由沉降條件下，微粒的沉降速度可由下式表示V=gd2(δ-ρ)18μ······(1)]]>式中V-顆粒沉降速度，cm/sμ-水介質(zhì)粘度Pa·S，20℃時為0.001Pa·Sg-重力加速度，cm/s2d-顆粒直徑，cmδ-顆粒密度，g/cm3ρ-水介質(zhì)密度，G/cm3在常溫的水介質(zhì)中代g，ρ，μ各參數(shù)，則(1)式可簡化為V＝5450d2(δ-1)cm/s ………(2)從(2)式中可以看出，沉降速度與顆粒粒度平方成正比，粒度大沉降速度大，反之，粒度小，沉降速度慢。
綜上所述，對于特定的粉料在δ一定常溫水介質(zhì)中沉降時，其沉降速可由如下簡式表示V＝k0d2……(3)式中k0-常數(shù)本實(shí)用新型正是根據(jù)上述原理而進(jìn)行設(shè)計，適用于微粉磨料分級的水力分級機(jī)。
具體技術(shù)方案為微粒磨料水力分級機(jī)，包括沉降分級室、供水管、攪拌葉片、連桿、錐形塞、沉砂緩沖箱、沉砂口、中空軸、蝸輪、凸輪緣，蝸輪箱、傳動軸，其特征在于a)在分級箱下部呈階梯形排列的多個沉降分級室為不同直徑不同高度的圓柱形體，各室供水量確定后每個分級室直徑根據(jù)分級粒度按下列公式確定D=K21d]]>式中D-分級室直徑，cmK2-常數(shù)d-分級粒度，cm
分級室直徑與分級粒度成反比，控制各分級室供水量相同時，各分級室的直徑比例按下列公式確定D1D2=d2d1D1Di=did1]]>式中D1第一分級室直徑，cmD2第二級分級粒度Di第i分級室直徑di第i分級粒度，分級室直徑比例與分級粒度也成反比關(guān)系；分級室的高度為直徑的1.5-2.0倍。
b)在分級室下部進(jìn)水管處的圓柱體內(nèi)裝有柵板式穩(wěn)流板，它由多個與進(jìn)入管垂直與圓柱體徑向平行帶有均布孔眼薄板組成，薄板兩端與柱體內(nèi)壁連接固定，多個等高薄板等高呈漸低排列成斜式柵板，柵板間隙10毫米。
在分級室下部略高于進(jìn)水管的圓柱體內(nèi)裝有與圓柱體等徑的篩板式穩(wěn)流板，篩板有均布的孔眼，中心為沉砂排放口；穩(wěn)流板上的孔眼直徑為0.5-1.0毫米。
確定分級室直徑的公式
由下述公式導(dǎo)出，當(dāng)水力分級機(jī)的各分級室的供水量大致相同時，即Q＝Q1＝Q2＝Q3……(4)而Q=S·V=πD24·K0·d2=K1D2d2······(5)]]>式中Q-供水量cm3/SS-沉降分級室橫斷面積，cm2D-沉降分級室直徑，cmd-該室分有粒度，cmk0，k1-常數(shù)由式(5)可知，供水量與分級室直徑、分離粒度的二次方式正比，當(dāng)直徑(D)一定時，供水量隨分離粒度(d)增大而增大，當(dāng)分級粒度(d)一定時，供水量隨分級室直徑(D)的增大而增加，因此為了將供水量控制在一定范圍內(nèi)，方便操作，因此分離粒度較大時，采用較小直徑的分級室，分離粒度較細(xì)時，采用較大直徑的分離室。
由式(5)導(dǎo)出，D與d存在下述關(guān)系D=Qk1d2=QK1d=k2·1d······(6)]]>從式(6)可以看出，當(dāng)供水量確定后，沉降的分級室直徑與分級粒度成反比。以此作為設(shè)計公式。
各分級室直徑的比例關(guān)系由下式確定D1D2=d2d1D1Di=diD1······(7)]]>例如，按微粒磨料不同牌號產(chǎn)品粒度要求，設(shè)第一分級室得到產(chǎn)品牌號為W63，即標(biāo)準(zhǔn)粒度范圍63-50μm，則粒度d1＝50μm，設(shè)第二分級室得到產(chǎn)品牌號為W50，即標(biāo)準(zhǔn)粒度范圍50-40μm，則粒度d2＝40μm，那么第一分級室與第二分有室的直徑為D1D2=4050=0.8]]>所以D1=0.8D2,D2=D10.8]]>余此類推，可確定其余各室直徑。
分級室的高度為直徑的1.5-2.0倍，保證顆粒沉降時間和雜質(zhì)顆粒的分離。
由于采取上述技術(shù)方案，使本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)及效果a)采用圓柱形體的分級室保證沉降分級室不同高度截面面積相等，從而保證上升水流在不同截面的速度均勻性，有利于控制過粗過細(xì)顆粒在該室的混雜現(xiàn)象，同時控制了分級粒度的較窄范圍，圓柱體的分級室可取代已有角錐形分級室，其它不作改變；b)增加了上升水流的穩(wěn)流板，可減輕下部供水的渦動分級不利影響，穩(wěn)定的上升水流，保證上升水流的均布均勻性，提高分級效率。
c)圓柱體分級室結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；d)根據(jù)分級粒度不同，設(shè)計相應(yīng)的分級室直徑，在利于滿足磨料分極的要求。


圖1為水力分級機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1的側(cè)視圖，柵板式穩(wěn)流板位置圖；圖3為圖1的側(cè)視視，篩板式穩(wěn)流板位置圖。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型技術(shù)進(jìn)一步說明微粒磨料水力分級機(jī)，包括沉降分級室(1)、供水管(2)、攪拌葉片(3)、連桿(4)、錐形塞(6)、沉砂緩沖箱(7)，沉砂口(8)、中空軸(9)、蝸輪(10)、凸輪緣(11)，蝸輪箱(12)、傳動軸(13)，在分級箱下部的多個不同直徑的不同高度分級室為圓柱體形，呈階梯形排理，根據(jù)分級粒度確定分級室室直徑和分級室直徑比以及分級室的高度，根據(jù)產(chǎn)品確定分級室數(shù)，采用圓柱體的分級室可防止粗、細(xì)顆?；祀s問題，在分級室下部進(jìn)水管的圓柱體內(nèi)裝有柵板式穩(wěn)流板(5)，它由多個與進(jìn)水管垂直與圓柱體徑向平行帶有均布的孔眼薄板組成，薄板兩端與柱體內(nèi)壁連接固定，多個薄板高度相等，在圓柱體內(nèi)漸低排列，孔眼為0.5-1.0mm，薄板距離為10mm，使下部進(jìn)水經(jīng)穩(wěn)流板形成穩(wěn)定的上升水流，形成傾斜柵板，沉降顆粒由薄板間隙沉積于緩沖箱，最后由沉砂口排出；穩(wěn)流板也可以采用篩板式的穩(wěn)流板(14)，它在分級室下部略高于進(jìn)水管與圓柱體等徑，水平安裝，篩板有均布的孔眼，孔眼為0.5-1.0mm，中心為沉砂排口，它可使上升水流穩(wěn)定均勻的保證分級的粒度，避免不合格顆粒的混入。
工作時，先啟動傳動系統(tǒng)，攪拌葉片轉(zhuǎn)動，錐形塞上、下啟動正常后，打開上升水流調(diào)整供水量達(dá)到正常后，由上部(15)給料，進(jìn)行分級沉降，分級產(chǎn)品通過錐形塞的間歇上、下啟動，而將沉砂放到沉砂緩沖箱中，從沉砂口收集各級產(chǎn)品(17)，溢流(16)可回收或尾棄。
權(quán)利要求1.微粒磨料水力分級機(jī)，包括沉降分級室、供水管、攪拌葉片、連桿、錐形塞、沉砂緩沖箱、沉砂口、中空軸、蝸輪、凸輪緣，蝸輪箱、傳動軸，其特征在于a)在分級箱下部呈階梯形排列的多個沉降分級室為不同直徑不同高度的圓柱形體，各室供水量確定后每個分級室直徑根據(jù)分級粒度按下列公式確定D=K21d]]>式中D-分級室直徑，cmK2-常數(shù)d-分級粒度，cm分級室直徑與分級粒度成反比，控制各分級室供水量相同時，各分級室的直徑比例按下列公式確定D1D2=d2d1D1Di=did1]]>式中D1第一分級室直徑，cmD2第二級分級粒度，cmDi第i分級室直徑，cmdi第i分級粒度，cm分級室直徑比例與分級粒度也成反比關(guān)系；分級室的高度為直徑的1.5-2.0倍。b)在分級室下部進(jìn)水管處的圓柱體內(nèi)裝有柵板式穩(wěn)流板，它由多個與進(jìn)入管垂直與圓柱體徑向平行帶有均布孔眼薄板組成，薄板兩端與柱體內(nèi)壁連接固定，多個等高薄板等高呈漸低排列成斜式柵板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水力分級機(jī)，其特征在于在分級室下部略高于進(jìn)水管的圓柱體內(nèi)裝有與圓柱體等徑的篩板式穩(wěn)流板，篩板有均布的孔眼，中心為沉砂排放口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的分級機(jī)，其特征在于穩(wěn)流板上的孔眼直徑為0.5-1.0毫米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種微粒磨料水力分級機(jī),其特征在于分級室為圓柱形體,在進(jìn)水口的圓柱體內(nèi)裝有柵板式或篩板式穩(wěn)定板,該分級機(jī)適用于100－5μm微粒磨料的分級,具有分級效果好,防止過粗過細(xì)的混雜,操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B03B5/28GK2299664SQ9722572
公開日1998年12月9日 申請日期1997年9月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月5日
發(fā)明者呂憲俊 申請人:西安建筑科技大學(xué)