專利名稱：離心選礦機智能給礦器及給礦方法
技術領域：
本發明屬于一種礦山用的選礦輔助設備，具體是一種離心選礦機智能給礦器 及給礦方法。
背景技術：
傳統離心選礦機是近代發展起來的回收細粒礦物(礦泥)中有用礦物的新 型設備。細粒礦泥在重力場中分選效果差，有時甚至難于分選。而在離心力場中
所受離心力比重力大的多，并和流膜選別相結合。能夠解決從74 10微米礦泥 中回收細粒礦物問題。
傳統離心選礦機的構造及工作過程如圖l所示。它主要由主機和控制機構 兩大部分組成。主機的任務是選礦，控制機構是為主機服務的，它的作用是控制 給礦、斷礦、沖礦與分礦,使主機能夠按工藝要求準確及時地工作。
如圖1所示，傳統離心選礦機的工作過程:礦漿經過分礦箱18，調整給礦 膠塞19的上下行程大小，控制礦漿的給礦量，經給礦管1給到給礦分配器2，然 后流入給礦槽3,經導管5進入離心選礦機轉鼓7內，通過給礦嘴6，順轉鼓轉動 方向將礦漿給人轉鼓小頭部分內壁上，轉鼓以350 500轉/分旋轉，在離心力與 流膜作用下,重礦物沉積到轉鼓內壁成為精礦，并隨轉鼓一起旋轉。輕礦物在精 礦層表面沿轉鼓坡度方向被水膜沖走，并成為尾礦流入尾礦槽14中。
給礦時間結束，控制機構kl通電動作,將給礦分配器2偏轉到回流槽4上， 礦漿回到給礦泵池，經泵重新打回離心選礦機給礦分礦箱。離心選礦機待尾礦 排放結束后，控制機構k2通電動作，接著轉鼓下面的排礦分配器13便偏轉移到精礦槽15—側。這時高壓水閥控制機構k3通電動作，高壓水閥門16自動打開， 把轉鼓壁內的精礦沖入精礦槽15內。待精礦沖洗千凈后，高壓水閥控制結構k3 停電動作，沖礦高壓水閥水門16自動關閉，控制機構kl、 k2停電動作，給礦分 礦器2及排礦分礦器13也自動復位，離心選礦機又自動給礦，開始下一個周期的 選別。所以離心選礦機的工作過程是間斷式的， 一個選礦周期時間根據入選礦 石性質而定。
其離心選礦機優點是(1)對微細粒礦泥的處理比較有效，對37 19微米 的粒級回收率高度90%左右，其他重選設備無法達到；(2)離心力的作用，強 化了重選過程，縮短分選時間，處理能力到達自動流槽的IO倍；(3)占地面積 小，自動化程度高。
這種離心選礦機其缺點(1)生產過程間斷作業，不能連續生產；(2)耗 水量比平面流槽大；(3)有一部分礦漿在沖礦時必須走回流，造成能耗及管道 消耗增高；(4)控制系統的執行機構較多，事故率較高，影響選礦指標。
發明內容
本發明針對傳統離心選礦機部分給礦礦漿在沖礦時必須走回流循環、執行 機構較多等缺點，在不改變離心選礦機主機的結構及選礦過程條件下，采用離 心選礦機智能給礦器，解決離心選礦機必須走回流增加能耗、物耗及控制系統 執行機構事故率高的問題。
本發明的技術方案是將同一段作業的多臺、分散給礦、幾何布置的離心選礦 機并聯，幾臺并聯的離心選礦機用一臺給礦器聯結，形成一個給礦器組，其每 臺給礦器的設備包括總給礦管、給礦分礦箱、給礦管、給礦膠塞、控制閥，其 特點是，將離心選礦機給礦分礦箱和給礦分配斗合為一體成為整體式給礦分礦 箱，采用控制閥對分礦的給礦膠塞動作，準確完成對離心選礦機給礦、斷礦、沖礦與分礦的控制。
由于本發明離心選礦機選礦過程是周期循環式的，離心選礦機每一個周期
洗礦卸礦時的回流量被緩沖存放在給礦分礦箱內，為了保證給礦分礦箱內礦漿 體積量的穩定，確保給礦分礦箱不冒礦，根據離心選礦機功率、入選礦石性質 及指標要求確定選礦周期，對同一組給礦器內的離心選礦機給礦、沖礦與分礦 時間進行合理編程，形成一個選礦程序控制組，由控制閥控制給礦器對每臺離 心選礦機的給礦、斷礦、沖礦與分礦時間，其每臺離心選礦機控制器開關控制 閥的給礦時間按下列公式計算t產T-t;每組相鄰兩臺離心選礦機的給礦時間 間隔為一臺離心選礦機洗礦卸礦所用時間t;這樣就能保證當其中一臺離心選 礦機在洗礦卸礦礦時，其它幾臺離心選礦機在給礦狀態，這樣給礦分礦箱的礦 漿液位就能夠穩定；
式中t每臺離心選礦機的洗礦卸礦時間(包括斷礦、復位時間)，
T選礦的周期，每臺離心選礦機從給礦到沖洗卸礦結束的時間。 每一組給礦器控制離心選礦機的臺數與離心選礦機的選礦技術要求及給礦 的總體能力有關， 一般來講，離心選礦機的功率是一定的，本發明根據不同的 礦石及選礦精度的要求，確定離心選礦機的沖洗卸礦時間t，再根據總體給礦 能力，適當調整總給礦管的流量，使每臺離心選礦機的給礦時間t,是洗礦卸礦 時間t的倍數，從而確定每臺給礦器所配離心選礦機的臺數及選礦周期，以確 保每一個選礦周期給礦及沖洗卸礦的均衡穩定；
N= t,/t +1式中N為每一組給礦器控制離心選礦機的臺數，
ti為每臺離心選礦機的給礦時間，
t為每臺離心選礦機沖洗、卸礦的時間(包括斷礦、復位時間)。
綜合考慮一組離心選礦機的臺數為4~8臺。本發明通過對給礦設備及對給礦方法的改進，將原離心選礦機給礦分礦箱 和給礦分配器合二為一，采用智能給礦控制，使給礦器能夠準確完成對離心選 礦機給礦、斷礦、沖洗、卸礦；離心選礦機給礦系統變得更簡單合理，設備運 行穩定安全，降低離心選礦機的能耗及物耗，提高了離心選礦機的選礦經濟指 標。本發明結構簡單，操作管理方便，具備推廣應用價值。
圖1為原給礦器及離心選礦機的結構示意圖2為本發明給礦器及離心選礦機的結構示意圖3為圖2給礦器部分的俯視圖4單臺離心選礦機選礦周期示意圖5給礦器配備與離心選礦機的配置示意圖6給礦器控制離心選礦機給礦智能分礦器控制程序電路圖。
圖中，l一給礦管；2 —給礦分配器；3 —給礦槽；4一回漿槽；5 —給礦導管； 6 —給礦嘴；7 —轉鼓；8 —底盤；9一轉動軸；IO —滾動軸承；ll一電動機；12 一接礦槽；13 —排礦分配器；14一尾礦槽；15 —精礦槽；16 —高壓水閥門；17 一沖洗水鴨嘴；18 —給礦分礦箱；19 —給礦膠塞；20 —給礦總管；21—分礦總 管；22 —接手；kl，k2，k3 —控制閥組。
具體實施例方式
下面根據附圖對本發明的具體實施例做詳細說明。
如圖2、 3所示，本發明每臺給礦器的設備包括總給礦管、給礦分礦箱、給 礦管、給礦膠塞、控制閥，其特征在于，把原離心選礦機給礦分礦箱和給礦分 配斗合為一體成為整體式給礦分礦箱，采用控制閥對分礦的給礦膠塞動作，準 確完成對離心選礦機給礦、斷礦，使離心選礦機給礦系統變得更簡單合理。如圖4所示，每臺離心選礦機的給礦及洗礦周期時間為T， T=給礦時間 t一沖洗、卸礦時間t (包括斷礦、復位時間)。
如圖5所示，本發明的技術方案是將原同一段作業的多臺、分散給礦、按 幾何方式布置的離心選礦機并聯，幾臺并聯的離心選礦機用一臺給礦器給礦， 形成給礦器組；每一組給礦器控制離心選礦機的臺數與離心選礦機的選礦技術 要求及給礦的總體能力有關， 一般來講，離心選礦機的功率是一定的，本發明 根據不同的礦石及選礦精度的要求，確定離心選礦機的沖洗卸礦時間t，再根 據總體給礦能力，適當調整總給礦管的流量，使每臺離心選礦機的給礦時間是 洗礦卸礦時間的倍數，以確保每一個選礦周期給礦及沖洗卸礦的均衡穩定，從 而確定每臺給礦器所配離心選礦機的臺數N， N=tyt+1，并根據現場的實際情 況，將原有平面按幾何方式布置的離心選礦機就近分組，并聯到一個給礦器上。 式中N為離心選礦機的臺數，綜合考慮一組離心選礦機的臺數為4 8臺。 L為每臺離心選礦機的給礦時間，
t為每臺離心選礦機沖洗、卸礦的時間(包括斷礦、復位時間)。 為了保證礦漿給礦分礦箱礦漿體積量的穩定，給礦分礦箱不冒礦，當這臺 離心選礦機開始沖洗卸礦時，其它離心選礦機處于給礦狀態，其控制閥控制每 臺離心選礦機給礦時間按下列公式計算"U=T -t 式中L每臺離心選礦機的給礦時間，
t控制每臺離心選礦機的沖洗、卸礦時間(包括斷礦、復位時間)， T選礦的周期，每臺離心選礦機從給礦到沖洗卸礦結束的時間， N為所選定離心選礦機的臺數。 本發明的給礦控制過程是這樣的，以其中一組給礦器為例，如圖2、 3、 5 所示，圖2為其中一臺給礦器與一臺離心選礦機的聯結示意圖，其給礦器設備包括總給礦管20、給礦分礦箱18、給礦管1、給礦膠塞19、控制閥，本發明將 原離心選礦機給礦分礦箱和給礦分配斗合為一體成為整體式給礦分礦箱18，采 用控制閥Kh對分礦的膠塞動作進行控制，完成離心選礦機準確給礦、斷礦的 要求。離心選礦機待處理的礦漿，經過礦槳給礦管20、分礦總管21均勻發布 在給礦分礦箱18內，給礦時，控制閥kl通電工作，帶動接手22、膠塞連桿提 起給礦膠塞19，礦漿通過給礦膠塞19通過給礦管1、給入離心選礦機導管5 進入離心選礦機，通過給礦嘴6給入轉鼓7內進行選礦；在第一臺離心選礦機 給礦時間為L (一臺離心選礦機的洗礦卸礦時間)結束時，控制閥k2通電工作 給第二臺離心選礦機給礦，以此類推，當第最后一臺離心選礦機開始給礦時， 控制閥kl斷電，第一臺離心選礦機給礦結束，開始沖礦卸礦。當控制閥kl斷 電，第一臺離心選礦機斷礦，結束給礦時，控制閥k2通電動作，控制轉鼓下面 的排礦分配器13便偏轉移入精礦槽15 —側，這時高壓水控制閥k3通電動作， 高壓水閥門16自動打開，把轉鼓壁內的精礦沖入精礦槽15內。待精礦沖洗干凈 后，高壓水控制閥k3i斷電，停止動作，沖礦高壓水閥水門16自動關閉；同時， 控制閥k2停電動作，控制閥kl通電工作，給礦器給第一臺離心選礦機給礦， 開始下一個周期的選礦。
例如某赤鐵礦選礦工藝離心選礦機的洗礦卸礦時間為30秒，(斷礦時間 2秒，沖礦時間27秒，復位時間l秒)。如圖5所示，每組給礦器給5臺離心 選礦機(1#~5#)給礦，離心選礦機一個選礦周期為150秒，其中給礦時間120 秒，30秒完成一臺離心選礦機的沖洗卸礦，5臺離心選礦機的沖洗卸礦過程分 5個時間段進行，5臺離心選礦機逐臺進行動作，相隔時間為30秒， 一個分礦 器始終保持有4臺處于給礦狀態， 一臺處于洗礦狀態，150秒一個周期后，完 成」次給礦、斷礦、沖礦卸礦的自動控制執行動作過程。上述實施例的電氣控制原理如圖6所示。每臺離心選礦機配一組給礦、卸 礦、給水電磁閥，以一組給礦器為例，當智能給礦器的第一臺離心選礦機給礦
時間結束時，J6開關斷電，線圈CF1停止工作，控制閥K1控制膠塞斷礦；斷 礦時間2秒結束時開關J7、 J8通電，線圈CF2、 CF3吸合開始工作，控制閥 Kl2動作控制接著轉鼓下面的排礦分配器13便偏轉移到精礦槽15 —側。這時 高壓水閥控制機構K3通電動作，高壓水閥門16自動打開,把轉鼓壁內的精礦沖 入精礦槽15內；離心選礦機沖礦卸礦時間27秒結束時，開關J7、 J8斷電，線 圈CF2、 CF3停止開始工作，控制闊K3停電動作，沖礦高壓水閥水門16自動 關閉,控制閥K2停電動作，排礦分礦器13也自動復位，時間1秒,此時J6開關 通電，線圈CF1閉合工作，控制閥K1控制膠塞開始自動給礦,開始下一個周期 的選別，當離心選礦機給礦時間達到120秒后，J6開關斷電，開始下一個'周期 的沖礦選礦，以此類推。五臺離心選礦機同一種動作按時間差30秒順序動作工 作，始終保持一臺離心選礦機在給礦，其余四臺離心選礦機在沖洗、卸礦。離 心選礦機給礦、沖礦、卸礦由PLC按時間要求進行編程邏輯控制，從而實現 PLC控制對離心選礦機系統的智能給礦。
通過上述的控制方法給礦，就能到達分配器的礦漿液位穩定，原設計時的 占給礦量的20%回流礦漿就沒有了，既簡化了離心選礦機的操作執行過程，而 且，消滅了離心選礦機的回流礦漿量，減少了 20%的給礦泵的能源消耗及物耗。
本發明主要把離心選礦機原給礦分礦箱和給礦分配器合二為一，再加上離 心選礦機合理分組進行給礦、沖洗卸礦的自動控制程序設計，實現離心選礦機 給礦的穩定及簡化，降低離心選礦機的能耗及物耗，使離心選礦機的操作管理 進一步簡單化，提高離心選礦機的選礦經濟指標。本發明結構十分簡單，操作 管理方便，并且在生產上已經試驗使用，具備推廣應用條件。
權利要求
1、一種離心選礦機智能給礦器，其設備包括總給礦管、給礦分礦箱、給礦管、給礦膠塞、控制閥，其特征在于，離心選礦機給礦分礦箱和給礦分配斗合為一體成為整體式給礦分礦箱，采用控制閥對分礦的給礦膠塞動作，通過給礦管準確完成對離心選礦機給礦、斷礦、沖礦與分礦過程的控制。
2、按權利要求1所述的離心選礦機智能給礦器的給礦方法，其特征在于， 同一段作業的多臺、分散給礦、幾何布置的離心選礦機并聯，與一臺離心選礦 機智能給礦器形成一個給礦器組，對同一組給礦器內的離心選礦機給礦、斷礦、 沖礦與分礦時間進行編程，形成一個選礦程序控制組，控制閥控制給礦器對每臺離心選礦機的給礦、斷礦、沖礦與分礦時間，其給礦時間按下列公式計算 tl=T-t;每組相鄰兩臺離心選礦機的給礦時間間隔為一臺離心選礦機洗礦卸礦 所用時間t;上述公式中t控制每臺離心選礦機的卸礦時間；T選礦周期，每臺離心選礦機從給礦到卸礦結束的時間； N為所選定離心選礦機的臺數。
3、如權利要求2所述的離心選礦機智能給礦器的給礦方法，其特征在于，離心選礦機的沖洗卸礦時間是根據離心選礦機入選礦性質及精度要求而定，每 一組給礦器的離心選礦機臺數根據給總體給礦能力而定，調整每組給礦器流量， 使每臺離心選礦機的給礦時間是洗礦卸礦時間的倍數，以確保每一個選礦周期給礦及沖洗卸礦的均衡穩定，其每組離心選礦機的臺數為N= "U/t +1式中"U為每臺離心選礦機的給礦時間， t為每臺離心選礦機沖洗、卸礦的時間。
全文摘要
本發明公開一種離心選礦機智能給礦器及給礦方法，其設備包括總給礦管、給礦分礦箱、給礦管、給礦膠塞、控制閥，其特點是離心選礦機給礦分礦箱和給礦分配斗合為一體成為整體式給礦分礦箱，再加上對離心選礦機合理分組，采用自動控制程序進行給礦、沖洗卸礦；本發明通過對給礦設備及對給礦方法的改進，使給礦器能夠準確完成對離心選礦機給礦、斷礦、卸礦等過程的有效控制，使離心選礦機給礦系統變得更簡單合理、設備運行穩定安全、降低離心選礦機的能耗及物耗、提高了離心選礦機的選礦經濟指標。本發明結構簡單，操作管理方便，具備推廣應用價值。
文檔編號B03B11/00GK101579656SQ200810011438
公開日2009年11月18日 申請日期2008年5月14日 優先權日2008年5月14日
發明者強 姚, 孫雷達, 韋錦華 申請人:鞍鋼集團礦業公司