一種礦物分離機及其使用方法
【專利摘要】提供一種礦物分離機及其使用方法，該礦物分離機包括電動提升機吊掛、礦物分離機分離床、氣固混合物收集裝置、旋風分離器、布袋除塵器、主風機、除塵引風機、噴霧降塵系統、電器控制、監控系統、外接熱源系統及礦物分離機封閉框架組成；礦物分離機分離床和振動器吊掛在電動提升機吊掛上，振動器與礦物分離機分離床連接，且與礦物分離機分離床底部風室連接供風裝置；礦物分離機分離床包括大致呈直角梯形的床面，該直角梯形的斜邊為分離床的排料邊，排料邊側設有排料擋板，與排料邊相對的直角邊側設有用于引導物料向上翻轉的背板。該礦物分離機及其使用方法可有效克服了現有分離床床面上的適用范圍，選擇合理床面的傾斜角度，使分選量得到提高，使分離精度提高。
【專利說明】一種礦物分罔機及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及礦物分選機械領域，尤其是涉及一種礦物分離機及其使用方法，其適用于高密度和低密度混合物的分離，特別適用于高密度礦物含量較多的難分離物料及高溫物料進行分離。也適用于煤炭與矸石、黃鐵礦的分離。
【背景技術】
[0002]目前，國內外應用于工業生產的礦物分離機，主要有中國專利CN103008092中公開了粗礦和細礦的分離，其主要分離的介質是水，主要是分離不同粒徑的物料。
[0003]美國格雷厄姆和特羅曼有限公司1988年出版的《選煤技術一卷》中公開了一種逆流分選機，它是一種風力搖床，床面為矩形，并與水平面呈10°的傾角，縱向振動裝置使床面縱向運動，床面是沖孔篩板。一臺風機以恒定的風速和壓力向篩下送風，由于向上的流動的氣流使床面上的物料產生分層作用，較重的矸石透過床層落在篩板上，并在偏心往復運動的作用下沿床面傾斜向上移動，較輕的煤浮在床層的上部，并被入料推向床面傾斜向下的方向。該風力搖床屬于空氣流化床，在床面上進行一次分選，精煤產品一次排出，易混入小粒度的矸石，分離效果差，生產率低，同時該風力搖床要求風力大。
[0004]此外，常用的礦物分離機還有一種干式搖床，不采用風力，僅僅靠物料螺旋運動分層，大粒度的在上層，小粒度的在下層，按密度分離效果差。九十年代，公開了 一種復合式分選法，它是采用自生介質(入選原煤中所含細粒煤)與空氣組成氣固兩相混合介質分選；借助機械振動使分選物料作螺旋翻滾運動，形成多次分選；并充分利用逐漸提高的床層物料的密度所產生的顆粒相互作用的浮力效應而進行分選。使物料在分選機床面上作螺旋翻轉運動的條件下，利用振動力和上升氣流的綜合作用造成床層松散和礦粒按密度分層。在重力作用下，剝離出表層低密度物料。在多次循環過程中，物料受到多次分選，經過層層剝離，生產出灰分由低到高的多種產品，直至排出密度最大的矸石和黃鐵礦；又利用入選原煤中所含細粒物料(稱為自生介質)與上升氣流混合組成氣固兩相混合介質進行分選，在這種具有一定密度的懸浮介質中，低密度物料上浮，而高密度物料下沉；還利用重礦粒相互作用產生的浮力效應，使混入矸石層中的煤粒不斷浮出而得到純凈的矸石產品。
[0005]中國專利CN2101532、CN2314850中分別公開了上述的復合式干法分選機，其適合密度不同的固體顆粒混合物的分離。主要是采用它包括在機架上吊掛的振動器和分選床，構成振動床體；在其上設置與物料運動方向一致的格條，格條間的床面上均勻布設垂直風孔，該垂直風孔與空氣室連通，在分選床床面的后部連接傾斜背板。在振動力和上升氣流作用下，物料作螺旋運動，并按密度分層，經多次循環分選，使低密度物料與高密度物料分離。
[0006]然而，上述兩項專利所公開的分選床所存在的問題是:
[0007]第一，床面的橫向和縱向角度對分選效果有直接影響，然而上述專利未公開床面傾斜角度，如果床面的橫向角度過小，床層厚度增加，表層煤分離速度減小，橫向角度過大，則床層底部高密度物料搬動速度減小，甚至不動，破壞了分選過程。縱向正角度(是指排矸端低于給料端的傾角)過大會造成矸石和煤擁向排矸口，縱向負角(是指排矸端高于給料端的傾角)過大，則矸石運動速度太小，在床面上矸石堆積過多而破壞分選，因此，合理的床面傾角至關重要。
[0008]第二，床面上平行格條的作用，格條高度及角度的合理設計對分選效果也有較大影響。其一，引導高密度礦粒向矸石通道運動；其二，提高床層底部高密度礦粒向矸石端運動的速度，有利于提高分選床處理量；其三，格條能起到一定的分選作用。床層上層密度小的煤可越過格條向排料邊運動，而底層高密度物料在格條阻擋下，只能沿格條向高密度端運動，提高了分選精度，因此，格條高度及角度的合理設計對分選效果也有較大影響。
[0009]第三，其床面形狀為直角五邊形，床面給料邊寬度與床面長度之比為4:10，造成分選時間短，低密度物料中易含高密度物料，分選精度不易提高。
[0010]第四，上述專利未給出背板相對于床面的傾斜角度，而背板的角度對于引導物料作螺旋運動起著導向的作用，傾斜角度的合理設計，使物料具有合理的螺旋運動，對輕質物料的剝離起著重要的作用。
[0011]第五，床面振動形式為電磁振動或低振幅慣性力振動，不利于分選粒度較大的物料，對床面上床層底部物料搬運速度較低，難以提高生產能力。
[0012]隨著現代工業對礦物精選的要求，急需一種能克服現有技術缺陷的礦物分離技術。

【發明內容】

[0013]為了解決上述問題，本發明人針對上述現有技術的不足，經過多次設計和研究，提出了一種礦物分離機及其使用方法，其具有分離精度較高、適用范圍廣的優點。
[0014]依據本發明的第一方面，提供一種礦物分離機，其包括電動提升式吊掛、礦物分離機分離床、氣固混合物收集裝置、旋風分離器、布袋除塵器、主風機、除塵引風機、噴霧降塵系統、電器控制和監控系統、外接熱源系統及礦物分離機封閉框架組成；礦物分離機分離床和振動器吊掛在電動提升式吊掛上，振動器與礦物分離機分離床連接，且與礦物分離機分離床底部風室連接供風裝置；礦物分離機分離床包括大致呈直角梯形的床面，該直角梯形的斜邊為分離床的排料邊，排料邊側設有排料擋板，與排料邊相對的直角邊側設有用于引導物料向上翻轉的背板，床面的較寬的底邊為給料邊，較窄的另一底邊為排料端，在所述床面上開設有若干個孔徑不同的錐形風孔，所述分離床為傾斜放置，其床面縱向與水平面的夾角α為-3。?+10°，其角度由電動提升機吊掛自動調節。
[0015]依據本發明的第二方面，提供一種使用上述礦物分離機的方法，其中緩沖倉里的物料經振動給料機將物料均勻給到皮帶輸送機上，皮帶輸送機將物料經入料溜槽304給入礦物分離機分離床5,所述分離床5為傾斜放置,其床面縱向與水平面的夾角α為-3°?+10°，床面分成三段，各段夾角不完全相同，各段床面橫向與水平面的夾角β為-5°?15° ；，其特征在于所述床面的給料邊夾角隨礦物密度的變化而變化，床面給料邊301段夾角一般在3°?8° ;床面排料端303段床面的夾角較大，夾角一般在8°?15°有利于重產物的加速分離，提高處理能力；床面中間段302床面的夾角一般在-5°?3°，主要是將中間產物在此段停留時間加長，提高礦物分離的精度。
[0016]其中，所述分離床為傾斜放置，其床面縱向與水平面的夾角β為_5。?15°，其角度由電動提升機自動調節，且各不相同，排料擋板306為多段分別設置，且其高度可分別升降。物料經振動電機305振動力和主風機11送入風力的共同作用力分離礦物，進入分離床底部分風室。分離床上面的風與粉塵經氣固混合物收集裝置12收集后進入旋風分離器4，氣固混合物收集裝置將粉塵收集后以礦粉匯集，可以到產品輸送皮帶機上，分離出的氣體再次進入主風機11，循環分離礦物。
[0017]進一步地，在礦物分離機封閉框架形成負壓，使得礦物分離機在運行期間粉塵不可以外溢。
[0018]進一步地，經布袋除塵器過濾的風可以直接經除塵器引風機2排向大氣。經布袋除塵器過濾的粉塵與旋風分離器收集的粉塵匯集，可以到產品輸送皮帶機上。
[0019]進一步地，分離后的產品經產品出口 7落到輸送皮帶機上輸出到產品倉或工業場地上。分離后的中間產品經中間產品出口 8落到輸送皮帶機上輸出到中間產品倉或工業場地上。分離后的尾礦經尾礦出口 9落到輸送皮帶機上輸出到尾礦倉或工業場地上。
[0020]優選地，礦物分離機中的分離機主體由電動提升機帶動的懸掛系統聯動，在各種礦物分離時根據不同的密度和粒度組合可以實現自動化控制。
[0021]此外，在該分離機的礦物出口處安裝有噴霧降塵系統，該噴霧降塵系統由水箱803、進水口 802、排水口 801組成，進水口 802為水箱補水用，排水口 801為不使用時排水用，當礦物分離后，揚塵在出口處較大時，可以開噴淋泵806，水經出水管804到分水器805內，水經過分水管808在噴霧噴頭807的作用下噴出霧狀水滴，可以對細小粒度的物料不再具有揚塵性，有利的保護了環境。
[0022]本發明的礦物分離機及其使用方法具有能夠克服現有技術的缺陷的分離床，其具有合理的孔徑分布、特殊的床面材料可以應用于高溫物料的分離，從而提高礦物分離的精度和擴大產品的應用范圍。提升礦物分離機中的分離機主體由電動提升機帶動的懸掛系統聯動，在各種礦物分離時根據不同的密度和粒度組合可以實現自動化控制。提高礦物分離的精度和效率。分離機主體下方的分風室由拼接式改進為一體式，提高了材料利用率，降低的分風室阻力，提高礦物分離的精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發明的礦物分離機整體布置示意圖；
[0024]圖2為本發明的礦物分離機工藝流程圖；
[0025]圖3-1為本發明的分選床面分布圖的主視圖，圖3-2為本發明的分選床面分布圖左視圖；
[0026]圖4為本發明提升電動提升式吊掛示意圖；
[0027]圖5-1為本發明風室改進前示意圖的主視圖、圖5-2為本發明風室改進前示意圖的左視
[0028]圖、圖5-3為本發明風室改進前示意圖的俯視圖；
[0029]圖6-1為本發明風室改進后示意圖的主視圖、圖6-2為本發明風室改進后示意圖的左視
[0030]圖、圖6-3為本發明風室改進后示意圖的俯視圖；(
[0031]圖7為本發明的床面孔徑分布示意圖；
[0032]圖8為本發明的噴霧降塵系統示意圖；[0033]圖9-1為本發明的礦物分離機封閉框架結構示意圖的主視圖、圖9-2為本發明的礦物分
[0034]離機封閉框架結構示意圖的左視圖；
[0035]圖10為本發明的礦物分離機循環風系統示意圖；
[0036]圖11為本發明的礦物分離機電器控制系統原理圖。
[0037]其中:
[0038]1.1旋風分離器出風管道1.2旋風分離器進風管道1.3布袋除塵器進風管道
[0039]2除塵器引風機3布袋除塵器4旋風分離器
[0040]5礦物分離 機主體6入料口7產品出口
[0041]8中間產品出口9尾礦出口10封閉體
[0042]11主風機12氣固混合物收集裝置13熱源
[0043]301a段床面302b段床面303c段床面
[0044]304入料溜槽305振動電機306排料擋板
[0045]307分風室401提升滾筒402改向滑輪
[0046]403鋼絲繩404吊掛滑輪組501側板
[0047]502進風口503底板601側板
[0048]602進風口Ia段床面2b段床面
[0049]3c段床面801排水口802進水口
[0050]803水箱804出水管805分水器
[0051]806噴淋泵807噴霧噴頭808分水管
[0052]901封閉頂902采光透氣口903封閉板
[0053]904產品出口905門906封閉框架底盤
【具體實施方式】
[0054]下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。另外地，不應當將本發明的保護范圍僅僅限制至下述具體結構或部件或具體參數。
[0055]本專利是以風為分離介質，且本專利是分離礦物的不同密度和礦物粒度無關。此與目前國內外應用于工業生產的礦物分離機(例如中國專利CN103008092中公開了粗礦和細礦的分離，其主要分離的介質是水，主要是分離不同粒徑的物料)的存在巨大差別。本發明所提供的分選精度較高、生產能力較大的礦物分離機，能夠克服現有技術中分選床床面的傾斜角度的不足，從而提高分離精度和效率。進一步克服了現有分選床床面上的適用范圍，選擇合理床面的傾斜角度，使分選量得到提高，使分離精度提高。
[0056]本發明所提供的礦物分離機具有能夠克服現有技術的缺陷的分離床，其具有合理的孔徑分布、特殊的床面材料可以應用于高溫物料的分離，從而提高礦物分離的精度和擴大產品的應用范圍。提升礦物分離機中的分離機主體由電動提升機帶動的懸掛系統聯動，在各種礦物分離時根據不同的密度和粒度組合可以實現自動化控制。提高礦物分離的精度和效率。分離機主體下方的分風室由拼接式改進為一體式，提高了材料利用率，降低的分風室阻力，提高礦物分離的精度。
[0057]本發明所提供的礦物分離機，在該分離機的礦物出口處安裝有噴霧降塵系統，該系統可以對分離后的高、低密度物料進行噴淋處理，使得細小粒度的物料不再具有揚塵性，有利的保護了環境。在該分離機的最外層有框架結構，該結構可以對礦物分離機所有的機械設備進行密封、保溫、安裝。特別設計的框架底盤，使得分離系統不再需要土建基礎。可以實現全系統的快速安裝和使用，也可以實現系統的快速二次拆裝。在該分離機的旋風出風管道上接外接熱風，該熱風可以是各種余熱，也可以是熱風爐的熱煙氣，通過對外水分大的礦物進行加溫脫水，從而提高分選精度和效率。
[0058]為了實現上述目的，本發明首先提供一種礦物分離機分離床，包括呈直角梯形的床面，該直角梯形的斜邊為分離床的排料邊，排料邊側設有排料擋板，與排料邊相對的直角邊側設有用于引導物料向上翻轉的背板，床面的較寬的底邊為給料邊，較窄的另一底邊為出料端，在所述床面上開設有若干個不同孔徑的風孔，風孔的大小和穿孔率從擋料背板至排料端可以不同，適用與各種不同密度和不同粒度組成的混合物料的高效分離。所述分離床為傾斜放置，其床面縱向與水平面的夾角α為-3。?+10°，床面分成三段，各段夾角不完全相同，各段床面橫向與水平面的夾角β為-5°?15° ;床面的給料邊夾角隨礦物密度的變化而變化，夾角一般在3°?8° ;排料端床面的夾角較大，夾角一般在8°?15°有利于重產物的加速分離，提高處理能力；中間段床面的夾角一般在-5°?3°主要是將中間產物在此段停留時間加長，提高礦物分離的精度。
[0059]所述床面為直角梯形形狀，使排料邊為傾斜狀，且使床面由給料邊至排料端呈收縮形狀，這樣使得由給料邊至排料端得物料床層具有均勻的厚度。
[0060]分離床底部分風室，采用模具壓制而成的一體式，使分風室阻力降低、無渦流產生，氣體各截面均勻。提高礦物分離的精度。
[0061]另外，本發明提供一種利用上述分離床構成的礦物分離機，其包括電動提升式吊掛、礦物分離機分離床、氣固混合物收集裝置、旋風分離器、布袋除塵器、主風機、除塵引風機、噴霧降塵系統、電器控制和監控系統、外接熱源系統及礦物分離機封閉框架組成。分離床和振動器吊掛在電動提升式吊掛上，振動器與分離床連接，分離床底部風室連接供風裝置；分離床包括大致呈直角梯形的床面，該直角梯形的斜邊為分離床的排料邊，排料邊側設有排料擋板，與排料邊相對的直角邊側設有用于引導物料向上翻轉的背板，床面的較寬的底邊為給料邊，較窄的另一底邊為排料端，在所述床面上開有若干個風孔，所述分離床為傾斜放置，其床面縱向與水平面的夾角α為_3。?+10°，提升其角度由電動提升機自動調節。床面分為三段，其橫向與水平面的夾角β為_5。?15°且各不相同。
[0062]供風裝置包括位于分離床下并與之聯為一體的分風室，風機通過進風管與風室連接，且進風管與風室之間為軟連接。風室為多個，并各設風門分別控制各風室的風量。
[0063]提升分離床和振動器分別通過提升機吊掛裝置吊掛于礦物分離機框架上，提升機吊掛裝置由鋼絲繩一端連接框架的上部，鋼絲繩的另一端繞過設在分離床上的吊掛滑輪組、提升框架上的改向滑輪與提升機滾筒連接，由電動機帶動。在鋼絲繩的上端設有減震彈簧。
[0064]進一步，本發明提供一種利用上述礦物分離機構成的裝置，該裝置由給料部分、供風除塵部分、分離機部分、噴淋部分、外接熱源部分、整體框架部分、電控系統組成，其特征在于
[0065]a.給出料部分:包括皮帶輸送機、緩沖倉、振動給料機；給出料部分包括皮帶輸送機、緩沖倉、振動給料機；皮帶輸送機分為原料皮帶輸送機、產品皮帶輸送機、中間產品皮帶輸送機和尾礦皮帶輸送機，其皮帶的長度可以依據工作現場的要求靈活選取，皮帶的寬度可以按照皮帶機國家標準及輸送的物料量來選取；緩沖倉是上口大下口小的錐型臺，其目的是儲存一定量的礦物，礦物經下口落料到振動給料機上，振動給料機通過振動力將物料均勻輸送到原料皮帶輸送機上。原料皮帶輸送機將物料輸送到礦物分離機主機。經礦物分離機分離后的物料通過排料裝置分別落到產品皮帶輸送機上、中間產品皮帶輸送機上、和尾礦皮帶輸送機上，以上皮帶輸送機將分離后的物料分別輸送到相應的場地。
[0066]b.分離機部分:包括機體框架、電動提升式吊掛裝置、分離床、振動器、排料裝置；分離機部分包括框架、電動提升式吊掛裝置、分離床、振動器、排料裝置。框架是分離機框架底盤上部由型鋼焊接成的立方體框架，提升電動提升式吊掛裝置的滑輪組、轉向滑輪均安裝在框架上，分離床(圖3-1及圖3-2)安裝在提升電動提升式吊掛裝置的吊掛上，電動提升機通過提升滾筒調節吊掛高度，即達到柔性連接又達到調節分離床角度的目的。框架也是圖9-1、圖9-2安裝封閉板、密封頂、采光透氣口、門這些部件的主梁。振動器直接與分離床連接圖3-2，可以將落在分離床的礦物在振動力和風力的組合作用力下分離出高低密度物料。分離后物料落料在排料裝置里，排料裝置是帶調節擋板的上下口一般大的長方形容器，排料裝置可以無極調節分離后的產品、中間產品、尾礦的產量比例，調節后的產品、中間產品、尾礦依靠重力落到各自的皮帶輸送機上。
[0067]c.供風、除塵部分:包括風室、風機、風管、除塵風機、氣固混合收集裝置、旋風分離器、袋式除塵器；供風、除塵部分包括風室、風機、風管、除塵風機、吸氣固混合收集裝置、旋風分離器、袋式除塵器。風室(見圖6-1?3)是為分離床面均勻布風所設，在分離床橫向和縱向上都可以有若干個風室，把風機鼓進的風匯集到分離床面下方并均勻送給分離床面。風機采用離心式通風機，產生一定壓力和風量給分離床的礦物，達到分離礦物的目的。在分離床的上方安裝有氣固混合收集裝置，目的是收集分離后的氣體和浮起的粉塵，氣固混合收集裝置通過管路與旋風分離器連接，旋風分離器將氣體和礦粉分離開，起到保護風機葉輪的作用，分離后的氣體通過風管和風機連接，在鼓到風室里，形成閉路循環風。除塵風機吸風口安裝在礦物分離機封閉框架內，主要是使得礦物分離機封閉框架內形成負壓區，保護環境。密封不嚴的粉塵，或礦物分離機封閉框架外的粉塵被吸入袋式除塵器內，分離后排出礦粉和干凈的氣體通過風管排向大氣。
[0068]d.噴淋部分:包括水箱、進水口、排水口、出水管、噴淋泵、分水器、分水管、噴霧噴頭。噴淋部分包括水箱、進水口、排水口、出水口、噴淋泵、分水器、分水管、噴霧噴頭。水箱是有一定體積的鋼板焊接箱體，是儲存水的容器并代有加溫裝置，在水箱上部安裝有進水口，目的是給水箱上水用。在下端安裝有排水口，為不使用時將水排出時使用，水箱下端安裝有噴淋泵，噴淋泵輸送一定量和壓力的水，出水管一端與噴淋泵連接，出水管另一端與分水器連接，分水器可以將水變成所需的多路出水口，每個出水口可以接一個分水管和一個噴霧噴淋頭，噴霧噴淋頭在一定的水壓下被轉化成霧狀水滴，噴霧噴頭安裝在可能產生灰塵的產品出口處、礦粉出口處或尾礦出口處。可以有效的防止粉塵保護環境。[0069]e.外接熱源部分:包括熱風爐、熱風爐管路、溫度調節裝置。外接熱源部分包括熱風爐、熱風爐管路。熱風爐是通過燃燒煤炭或煤粉產生熱源的機械設備之一，產生的熱煙氣可以通過熱風爐管路與旋風分離器管路連接，目的是加熱送給礦物分離機分離床的風溫。
[0070]f.礦物分離機封閉框架:包括封閉頂、采光透氣口、封閉板、產品出口、門、封閉框架底盤組成。礦物分離機封閉框架包括封閉頂、采光透氣口、封閉板、產品出口、門、封閉框架底盤。封閉頂、采光透氣口、封閉板、產品出口、門、均固定在框架上，其中門是為檢修設備預留的人員出入口，采光透氣口為檢修時通風用，密封頂和密封板由鋼板壓型，內板敷防火保溫層制成，可以根據處理量的不同由若干個板組成，和封閉框架底盤一起組成封閉的空間，空間內部是分選機、旋風分離器、風機、布袋除塵器，起到保溫、隔音、隔塵的目的。封閉框架底盤由型材焊接而成的平面框架，是承受設備載荷和地面之間的構件。
[0071]g.電控系統:由控制臺、電子元器件、PLC控制系統、監控系統組成。PLC與HMI之間通過以太網通訊協議建立數據通訊。通過上位機組態軟件與PLC編程軟件的配合實現操作人員通過HMI對設備的操作和信息反饋。PLC通過供電系統對設備進行控制，并由供電系統反饋給PLC設備運行狀態。而檢測系統則將各個測量點的實時數據傳送給PLC，由PLC做出相應的程序反映。PLC的處理器選用西門子S7-300系列的CPU-3152DP模塊，通訊模塊選用CP343-1，其他輸入輸出模塊根據系統進行適配。HMI選用北京昆侖通態公司生產的MCGS系列觸摸屏，檢測系統由一體化軸振動檢測儀、PT100溫度檢測儀、粉塵傳感器、電流檢測變送器組成，具體數據采集與控制在程序設計中詳細介紹。供電系統包括設備總進線柜和饋線柜，饋線柜內回路用塑殼式斷路器加接觸器和電動機綜合保護器的方式驅動和保護。
[0072]皮帶輸送機位于緩沖倉的上部，緩沖倉的下部連接振動給料機；
[0073]分離床和振動器通過提升機吊掛裝置固定在框架上，振動器與分離床相連接，分離床面為三段階梯式，床面有不同穿孔率、不同孔徑、耐高溫材料的床面，排料裝置位于分離床排料端的下部；
[0074]分離床風機的出口通過風管與分離床底部的風室連接，氣固混合收集裝置位于分離床的上部，氣固混合收集裝置上端一出口與旋風分離器進口相連，其出口并通過風管與風機的入口連接；袋式除塵器的進口與氣固混合收集裝置上的另一出口相接，袋式除塵器的上部出口與除塵風機的進口相連，在礦物分離機內部形成負壓區域。
[0075]在另外的實施例中，分離機分離床可以包括床面、背板、排料擋板，床面大致呈直角梯形形狀，該直角梯形的斜邊為分離床的排料邊，排料擋板位于床面的排料邊，與排料邊相對的直角邊側設有用于引導物料向上翻轉的背板，床面的較寬的底邊為給料邊，較窄的另一底邊為排料端，分離床的床面被分為三段，每段床面與水平面成夾角β為_5。?15°且各不相同，在所述床面上開設有若干個風孔，其由備板到排料端孔徑由小到大，可以有不同的穿孔率；所述分離床為傾斜放置，其沿梯形的高的方向(縱向)與水平面的夾角α為-3。?+10°，由電動提升機在電控系統控制臺上手動或自動調節分各段床面橫向與水平面的夾角β為-5°?15°。
[0076]排料裝置由低密度、中間產物、高密度的排料溜槽組成并位于分離機的下部；排料裝置的排料溜槽中設有可調翻板，可調翻板為一橫置門狀的平板，其寬度略小于接料槽寬，安裝在中間產品和高密度接料槽中，下端位置在排料口中心。各產品排料溜槽的下部分別設有產品皮帶運輸機。[0077]分風室在床面下方與床面連成一體，各風室均與進風管軟連接，風室進口均設風門；
[0078]除塵風機的出口與排氣管相接。
[0079]礦物分離機的控制系統由檢測系統、供電系統、PLC(可編程控制器)和HMI (人機界面)組成。
[0080]檢測系統包括一體化軸振動檢測儀、PT100溫度檢測儀、粉塵傳感器、電流檢測變送器。供電系統包括設備總進線柜和饋線柜，饋線柜內回路用塑殼式斷路器加接觸器和電動機綜合保護器的方式驅動和保護。
[0081]PLC與HMI之間通過以太網通訊協議建立數據通訊。通過上位機組態軟件與PLC編程軟件的配合實現操作人員通過HMI對設備的操作和信息反饋。PLC通過供電系統對設備進行控制，并由供電系統反饋給PLC設備運行狀態。而檢測系統則將各個測量點的實時數據傳送給PLC，由PLC做出相應的程序反映。
[0082]在電氣程序控制方面，首先是設備的順序啟停，遵循逆物料流啟動，順物料流停止的原則。并構成關聯設備的連鎖。防止出現堆積物料現象。其次是對主風機及其電機進行溫度、振動量的檢測，溫度檢測采用電機內置PT100方式，在通過變送器將PT100電阻信號轉換為4-20Ma信號傳送給PLC，振動量的檢測則采用一體化振動儀將振動信號轉化為4_20Ma標準電流信號。傳送至PLC模擬量輸入通道，并通過PLC比較指令設定兩級報警值。一級報警提示，二級報警停車。防止重大事故發生。再次是對布袋式除塵器的粉塵檢測及除塵引風機的電流檢測來判斷布袋除塵器的工作狀態。將粉塵傳感器安裝除塵引風機的出風側，粉塵傳感器通過塵埃粒子流經探頭產生的電荷感應來確定塵埃粒子濃度，對排放到大氣中的粉塵量進行檢測，并能夠根據粉塵量來判斷除塵器內布袋是否完好。布袋式除塵器上的反吹電機是間歇性運行，在布袋內積存的粉塵量達到一定程度的時候才會啟動反吹風機來將粉塵排出。人為判斷除塵器內的粉塵量比較困難，而引風機的電流可以間接并準確的反映布袋除塵器內的粉塵量。所以將引風機的電流值通過互感器和變送器轉換為4-20Ma的模擬量信號輸入到PLC中，在在PLC中正定到準確的電流值。并與設定的電流界限值進行比較，實現布袋除塵器反吹風機的自動運行。
[0083]下面結合附圖及具體實施例，詳述本發明的技術方案及其有益效果。
[0084]實施例一:參見圖1、圖2、圖3，其展示了本發明所述的一種分離床礦物分離機分離床5。緩沖倉里的物料經振動給料機將物料均勻給到皮帶輸送機上，皮帶輸送機將物料經304入料溜槽給入分離床礦物分離機分離床5，所述分離床5為傾斜放置，其床面縱向與水平面的夾角α為_3。?+10°，床面分成三段，各段夾角不完全相同，各段床面橫向與水平面的夾角β為-5°?15° ;，其特征在于所述床面的給料邊夾角隨礦物密度的變化而變化，301段夾角一般在3°?8° ;排料端303段床面的夾角較大，夾角一般在8°?15°有利于重產物的加速分離，提高處理能力；中間段302床面的夾角一般在-5°?3°，主要是將中間產物在此段停留時間加長，提高礦物分離的精度。包括一床面如圖7，所述床面為直角梯形形狀，在所述床面上開設有若干個風孔，風孔的大小和穿孔率從擋料背板至排料端可以不同，適用與各種不同密度和不同粒度組成的混合物料的高效分離，提高礦物分離的精度。該直角梯形的斜邊為分離床的排料邊，床面的較寬的底邊為給料邊，較窄的另一底邊為排料端，排料邊側設有排料擋板306。所述分離床為傾斜放置，其床面縱向與水平面的夾角β為-5°?15°，其角度由電動提升機自動調節。且各不相同，排料擋板306為多段分別設置，且其高度可分別升降。使每次分選時間和分選次數更為合理，從而提高分選精度和效率；特殊設計的耐磨橡膠床面具有一定摩擦系數，有利于提高底層物料搬運速度，同時保護鋼板床面不受磨損。且適用于高溫物料的分離。
[0085]物料經振動電機305的振動力和主風機11送入的風力共同作用力分離礦物，進入分離床底部分風室，分離床底部分風室采用模具壓制而成的一體式，使分風室阻力降低、無渦流產生，氣體各截面均勻。提高礦物分離的精度。礦物被分離出低密度物料(產品)、中間密度(中間產品)、及高密度物料(尾礦)。分離床上面的風與粉塵經氣固混合物收集裝置12收集后進入旋風分離器4，旋風分離器將粉塵收集后以礦粉匯集，可以到產品輸送皮帶機上，分離出的氣體再次進入主風機11，循環分離礦物。在分離床周邊及礦物分離機封閉框架結構圖9內，有布袋除塵器3和除塵器引風機2，主要是在礦物分離機封閉框架形成負壓，使得系統在運行期間粉塵不可以外溢，是環保的主要措施之一。經布袋除塵器過濾的風可以直接經除塵器引風機2排向大氣。經布袋除塵器過濾的粉塵與旋風分離器收集的粉塵匯集，可以到產品輸送皮帶機上。
[0086]分離機的最外層的框架結構，該結構可以對礦物分離機所有的機械設備進行密封、保溫、安裝。框架底盤依據分選機、旋風分離器、布袋除塵器、風機的靜動載荷設計，使得分離系統安裝框架底盤上，框架底盤直接坐落在地面上。在不再需要土建基礎。可以實現全系統的快速安裝和使用，也可以實現系統的快速二次拆裝。
[0087]分離后的產品經產品出口 7落到輸送皮帶機上輸出到產品倉或工業場地上。分離后的中間產品經中間產品出口 8落到輸送皮帶機上輸出到中間產品倉或工業場地上。分離后的尾礦經尾礦出口 9落到輸送皮帶機上輸出到尾礦倉或工業場地上。
[0088]在系統處理礦物量較小時，可以將全部系統安裝在如圖9的礦物分離機封閉框架結構示意圖內，由封閉頂901、封閉板903、及906封閉框架底盤組成，封閉頂、采光透氣口、封閉板、產品出口、門、均固定在框架上，封閉頂901是框架結構的最上層，由若干塊封閉板903組成礦物分離機封閉框架的四周，為便于人員檢修設備留有門905，采光透氣口 902，產品出口 904是分選后礦物安裝輸送皮帶機的開口。封閉框架底盤設計成現場不需要混凝土安裝基礎。礦物分離機封閉框架滿足電動機提升機吊掛裝置的安裝。
[0089]在系統大型化時為便于運輸，可以將各個部分如分離機主體5、旋風分離器4、或布袋除塵器3單獨制作成圖9分離機框架那樣，他們之間就用旋風分離器管道1.1機1.2連接。布袋除塵器同理用布袋除塵器管道1.3連接。
[0090]實施例二:在礦物的粒度較小時，采用如圖7所示的床面，床面由上層為耐磨和耐溫的非金屬橡膠層和下層的金屬層固化組成。在床面la、2b、3c三個區域，床面上有一定穿孔率的穿透上下層的孔，可以是統一孔徑，也可以是從背板到排料端將孔徑分為二個規格，靠近排料端為大直徑孔徑，靠近背板為小孔徑，這樣作使穿透床面7的風速更加均勻，對小粒度物料分離精度更高。應用該床面的分離機具有能夠克服現有技術的缺陷，其具有合理的孔徑分布，具有高效分離小粒度礦物的能力，從而提高礦物分離的精度。特殊設計的床面材料可以應用于高溫物料的分離，從而提高礦物分離的精度和擴大產品的應用范圍。
[0091]實施例三:其分離機主體由電動提升機帶動的懸掛系統聯動，在分離礦物密度有加大波動時，需要隨時調節分離床床面橫向與水平面的夾角β，在各種礦物分離不同的密度和粒度組合可以實現在線自動化控制。提高礦物分離的精度和效率。[0092]實施例四:在該分離機的礦物出口處安裝有噴霧降塵系統如圖8，該系統由水箱803、進水口 802、排水口 801組成，進水口 802為水箱補水用，排水口 801為不使用時排水用，當礦物分離后，揚塵在出口處較大時，可以開噴淋泵806，水經出水管804到分水器805內，水經過分水管808在噴霧噴頭807的作用下噴出霧狀水滴，可以對細小粒度的物料不再具有揚塵性，有利的保護了環境。
[0093]實施例五:與上一實施例不同之處在于，在該分離機的旋風出風管道上可以接外接熱風，該熱風可以是各種余熱，也可以是熱風爐的熱煙氣，通過對外水分大的礦物進行加溫脫水，從而提高分選精度和效率。
[0094]本發明可以配設電氣控制部分，例如:包括降壓啟動柜、配電柜和自動控制柜，可實現手動或自動連鎖控制、開停車自動程序控制、自動報警、床體停車防共振保護及系統運轉狀況顯示等功能，可參考圖11所示。
[0095]礦物分離機電氣控制系統由檢測系統、供電系統、PLC(可編程控制器)和HMI (人機界面)組成。PLC與HMI之間通過以太網通訊協議建立數據通訊。通過上位機組態軟件與PLC編程軟件的配合實現操作人員通過HMI對設備的操作和信息反饋。PLC通過供電系統對設備進行控制，并由供電系統反饋給PLC設備運行狀態。而檢測系統則將各個測量點的實時數據傳送給PLC，由PLC做出相應的程序反映。
[0096]PLC的處理器選用西門子S7-300系列的CPU-3152DP模塊，通訊模塊選用CP343-1，其他輸入輸出模塊根據系統進行適配。HMI選用北京昆侖通態公司生產的MCGS系列觸摸屏，檢測系統由一體化軸振動檢測儀、PT100溫度檢測儀、粉塵傳感器、電流檢測變送器組成，具體數據采集與控制在程序設計中詳細介紹。供電系統包括設備總進線柜和饋線柜，饋線柜內回路用塑殼式斷路器加接觸器和電動機綜合保護器的方式驅動和保護。
[0097]在電氣程序設計方面，首先是設備的順序啟停，遵循逆物料流啟動，順物料流停止的原則。并構成關聯設備的連鎖。防止出現堆積物料現象。其次是對主風機及其電機進行溫度、振動量的檢測，溫度檢測采用電機內置PT100方式，在通過變送器將PT100電阻信號轉換為4-20Ma信號傳送給PLC，振動量的檢測則采用安裝與主風機軸承箱上方的一體化振動儀將振動信號轉化為4-20Ma標準電流信號。傳送至PLC模擬量輸入通道，并通過PLC比較指令設定兩級報警值。一級報警提示，二級報警停車。防止重大事故發生。再次是對布袋式除塵器的粉塵檢測及除塵引風機的電流檢測來判斷布袋除塵器的工作狀態。將粉塵傳感器安裝除塵引風機的出風側管道內，粉塵傳感器通過塵埃粒子流經探頭產生的電荷感應來確定塵埃粒子濃度，對排放到大氣中的粉塵量進行檢測，并能夠根據粉塵量來判斷除塵器內布袋是否完好。布袋式除塵器上的反吹電機是間歇性運行，在布袋內積存的粉塵量達到一定程度的時候才會啟動反吹風機來將粉塵排出。人為判斷除塵器內的粉塵量比較困難，而引風機的電流可以間接并準確的反映布袋除塵器內的粉塵量。所以將引風機的電流值通過互感器和變送器轉換為4-20Ma的模擬量信號輸入到PLC中，在在PLC中正定到準確的電流值。并與設定的電流界限值進行比較，實現布袋除塵器反吹風機的自動運行。
[0098]如上述，已經清楚詳細地描述了本發明提出的一種礦物分離機及其使用方法。盡管本發明的的優選實施例詳細描述并解釋了本發明，但是本領域普通的技術人員可以理解，在不背離所附權利要求定義的本發明的精神和范圍的情況下，可以在形式和細節中做出多種修改。
【權利要求】
1.一種礦物分離機，其特征在于，其包括電動提升機吊掛、礦物分離機分離床、氣固混合物收集裝置、旋風分離器、布袋除塵器、主風機、除塵引風機、噴霧降塵系統、電器控制、監控系統、外接熱源系統及礦物分離機封閉框架組成；礦物分離機分離床和振動器吊掛在電動提升機吊掛上，振動器與礦物分離機分離床連接，且與礦物分離機分離床底部風室連接供風裝置；礦物分離機分離床包括大致呈直角梯形的床面，該直角梯形的斜邊為分離床的排料邊，排料邊側設有排料擋板，與排料邊相對的直角邊側設有用于引導物料向上翻轉的背板，床面的較寬的底邊為給料邊，較窄的另一底邊為排料端，在所述床面上開設有若干個風孔，所述分離床為傾斜放置，其床面縱向與水平面的夾角α為-3。~+10°，其角度由電動提升機自動調節。
2.使用權利要求1中所述的礦物分離機的方法，其特征在于，緩沖倉里的物料經振動給料機將物料均勻給到皮帶輸送機上，皮帶輸送機將物料經入料溜槽(304)給入礦物分離機分離床(5)，所述分離床(5)為傾斜放置且其床面縱向與水平面的夾角α為-3°~+10°，床面分成三段，各段夾角不完全相同，各段床面橫向與水平面的夾角β為-5°~15° ;所述床面的給料邊夾角隨礦物密度的變化而變化，床面給料邊301段夾角一般在3°~8° ;床面排料端303段床面的夾角較大，夾角一般在8°~15°有利于重產物的加速分離，提高處理 能力；床面中間段302床面的夾角一般在-5°~3°，主要是將中間產物在此段停留時間加長，提高礦物分離的精度。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述分離床為傾斜放置，分離床床面縱向與水平面的夾角β為-5°~15°，夾角角度由電動提升機自動調節且各不相同，排料擋板306為多段分別設置且其高度可分別升降。
4.權利要求2至3中之任一所述的方法，其特征在于，物料經振動電機(305)振動力和主風機(11)送入風力的共同作用力分離礦物，進入分離床底部分風室。
5.根據權利要求2至4中之任一所述的方法，其特征在于，分離床上面的風與粉塵經氣固混合物收集裝置(12)收集后進入旋風分離器(4)，氣固混合物收集裝置將粉塵收集后以礦粉匯集，可以到產品輸送皮帶機上，分離出的氣體再次進入主風機(11)，循環分離礦物。
6.根據權利要求2至4中之任一所述的方法，其特征在于，在礦物分離機封閉框架形成負壓，使得礦物分離機在運行期間不外溢粉塵。
7.根據權利要求2中所述的方法，其特征在于，經布袋除塵器過濾的風可以直接經除塵器引風機(2)排向大氣；經布袋除塵器過濾的粉塵與氣固混合物收集裝置收集的粉塵匯集，可以到產品輸送皮帶機上。
8.根據權利要求7中所述的方法，其特征在于，分離后的產品經產品出口(7)落到輸送皮帶機上輸出到產品倉或工業場地上，分離后的中間產品經中間產品出口(8)落到輸送皮帶機上輸出到中間產品倉或工業場地上，分離后的尾礦經尾礦出口(9)落到輸送皮帶機上輸出到尾礦倉或工業場地上。
9.根據權利要求6中所述的方法，其特征在于，礦物分離機中的分離機主體由電動提升機帶動的懸掛系統聯動，在各種礦物分離時根據不同的密度和粒度組合可以實現自動化控制。
10.根據權利要求7中所述的方法，其特征在于，在該分離機的礦物出口處安裝有噴霧降塵系統，該噴霧降塵系統由水箱(803)、進水口(802)、排水口(801)組成，進水口(802)為水箱補水用，排水口(801)為不使用時排水用，當礦物分離后，揚塵在出口處較大時，可以開噴淋泵(806)，水經出水管(804)到分水器(805)內，水經過分水管(808)在噴霧噴頭(807)的作用下噴出霧狀水滴，可以對細小粒度的物料不再具有揚塵性，有利的保護了環境 。
【文檔編號】B03B4/06GK104001613SQ201410230711
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月28日 優先權日:2014年5月28日
【發明者】李功民, 盛建中, 李婧, 王旭哲 申請人:唐山市神州機械有限公司