專利名稱：塊狀物料與粉狀物料的分離裝置及其分離方法
技術領域：
本發明屬物料分離領域，尤其涉及礦山、冶金領域分離塊狀物料與粉狀物料的裝置。
背景技術：
塊狀物料與粉狀物料通常使用振動篩進行篩分，但是當濕度大或物料含水率高時 粉狀物料與塊狀物料相互粘結，此時采用振動篩很難將塊狀物料與粉狀物料分離。在礦山、 冶金領域，經常需要將塊礦中的粉礦分離。隨著鐵礦石資源市場變化，鋼鐵企業對塊礦需求 量不斷提高，要求直接入爐塊礦含粉率越來越低，而實際進口塊礦質地相對較軟，運輸距離 遠、倒運次數多，到達用戶時其含粉率一般在25%左右，最高達到35%。目前，國內鋼鐵企 業基本采用振動篩對塊礦進行篩分，篩上物進入高爐冶煉，篩下物返回燒結利用。這種振動 篩篩分方法在非雨季或塊礦原含水低(< 4%)時篩分效率較高，且操作簡易、成本低廉，是 一種成熟經濟有效降低塊礦含粉率的方式，但在雨季或塊礦含水量高時，塊礦中的粉礦呈 泥狀，與塊礦相互粘結，此時采用振動篩很難將塊礦的粉礦有效地去除，最終導致入爐塊礦 含粉率高，影響高爐的穩定順行。因此，為降低塊礦中含有的粉礦對高爐的影響，企業這種 情況下只好減少塊礦的入爐比例，導致高爐煉鐵成本增加。國內鋼鐵企業也有采用噴水沖 洗方式對塊礦進行除粉，如濟鋼針對含粉較高的塊礦，建立了一套離線跳汰法水洗分級處 理系統，但其占地面積大，洗礦時間較長，處理能力相對較小，耗水量及污水處理量大，運行 費用相對較高。
發明內容
為解決現有技術存在問題，本發明提供一種塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，利 用粉狀物料遇水稀釋后粘性下降和塊狀物料與水相對運動過程中水對粘附在塊狀物料表 面的粉料的淘洗來實現塊狀物料與粉狀物料的分離。為實現上述目的，本發明提供的塊狀物料與粉狀物料的分離裝置是在水槽中設置 1個以上的提升裝置，所述提升裝置的一端浸入水中，另一端高出水面，所述提升裝置傾斜 布置，浸入水中的一端靠近水槽進料端，高出水面的一端靠近水槽出料端，所述提升裝置包 括鏈條、鏈輪和傳動裝置，在所述的鏈條上安裝淘洗裝置。本發明的進一步改進為，所述水槽的進料端上部為垂直面，下部為60° 85°的 斜面，出料端為45° 60°斜面。本發明的進一步改進為，所述提升裝置傾斜角度為45° 60°。本發明的進一步改進為，所述提升裝置的鏈條為單鏈板鏈條，所述單鏈板鏈條包 括軸、軸承、鏈板和連桿，兩根軸由兩根鏈板連接形成長方形框架，所述長方形框架之間由 兩個連桿連接形成鏈條。本發明的進一步改進為，所述淘洗裝置呈簸箕狀，底部為篩網。本發明的進一步改進為，所述淘洗裝置呈簍狀，底部及四邊為篩網。
本發明的進一步改進為，在水槽出料端設置成品物料輸送系統。本發明的進一步改進為，在水槽底部設置底流物輸送裝置。本發明的進一步改進為，在所述底流物輸送裝置后連接固液分離裝置，在所述固 液分離裝置由高頻篩、泥漿調節池、輸送泵、脫水機順序組成。高含水高含粉塊狀物料之所以難以篩分，主要是因為其中的粉料呈泥狀，并具有 一定的粘性，在篩分一定時間后，篩孔逐漸被粘堵，導致篩分系統篩分效率下降，甚至失去 其篩分功能。本發明根據高含水高含粉塊狀物料的特性，利用其粉料遇水稀釋后粘性下降 和塊狀物料與水相對運動過程中水對粘附在塊狀物料表面的粉料的淘洗，發明了浸泡淘洗 裝置，實現塊狀物料與粉狀物料的分離。本發明的技術特點是(1)采用單鏈板鏈作為提升裝置連接部件，以防止大顆粒料卡住鏈條出現脫鏈現 象，同時減少磨損部件，提高鏈條的使用壽命。(2)淘洗裝置呈簸箕狀或簍狀，底部為篩網，篩網可以是長條型，也可以是方格型， 還可以是圓孔型，網孔大小根據對塊狀物料粒度的要求設定。(3)將水槽設計為具有淘洗和沉降雙重功能一體的盛水裝置，利用淘洗出來的粉 料比重大、沉降速度快和水槽中水體相對穩定的特點，使得上部水體含固相對低，保證淘洗 水的要求；下部水體相對靜止，保證粉料有效沉降濃縮，減少了系統占地和投資。水槽結構 如圖2所示。進料端水槽上部為垂直面，下部為60° 85°的斜面；出料端采用45° 60°斜面。由于進料端粉量大、細粉多，出料端粉量少、粗粉多，該種結構既保證了浸泡淘洗 物料的最小水量，還有利于粉料沉降和濃縮，便于底流物(沉積在水槽底部的粉料)的處 理。(4)在水槽底部設置螺旋輸送器，及時將高含固底流物送出水槽，保證水槽內的淘 洗水質。(5)采用高頻篩對高含固底流物進行篩分，除去其中> 3mm的粗顆粒粉料，減少底 流物在后續脫水工序的處理量，降低脫水機磨損和能耗。(6)粗料堆場設計具有濾水和排水功能，以堆放高頻篩篩出的粗顆粒粉料，便于進 一步回收淘洗水。(7)設置回水池，收集脫水機的上清液和粗粉堆場濾出的水液，再由水泵輸送回水 槽，實現水資源的循環利用。回水池兼備緩沖功能，為淘洗提供連續的循環水。本發明將待分離塊狀物料與粉狀物料導入水槽水面下的淘洗裝置中，然后由提升 裝置將淘洗裝置提出水面至一定高度，翻轉后將淘洗裝置內的塊狀物料與粉狀物料倒入下 一級淘洗裝置中，經過多次淘洗后，在最后一次提出水面后離開水槽前，在利用補充新水和 循環水對淘洗后的塊狀物料進行沖洗，然后轉到成品料輸送系統運至成品料堆場。水槽底 流物由螺旋輸送器輸送到高頻篩進行篩分，篩上物運至粗粉堆場，篩下物進入砂漿調節池 中攪拌均勻，通過砂漿輸送泵輸送至脫水機處理，脫水后的細粉料運至細粉堆場，脫水機的 上清液進入回水池，由水泵返回至水槽中，實現水的循環利用。與現有技術相比，本發明具 有以下效果(1)除粉效果好，篩分效率高。塊狀物料在凈含粉率25%、30%，含水為7.5%、 6. 5%的情況下，經過本裝置分離后凈含粉可降到3. 5%左右，篩分效率達到90%，相對目前實際生產篩分后的凈含粉低7 13個百分點。(說明凈含粉指塊狀物料含有所有小于 淘洗裝置篩網間距的顆粒和粘附細粉的比率。試驗測定表明，常規篩分物料的凈含粉率在 7%以上)(2)循環水處理量低。循環水處理量為97. 8t/h，循環水量為44t/h。(3)與濟鋼跳汰法水洗系統相比，在投資費用相當的條件下，處理能力大，可滿足 400t/h的物料處理量。(4)可在線運行，運行成本低，約1.78元/t。濟鋼跳汰法水洗系為離線運行，運行 成本約為20元/t。(5)占地面積少，系統投資費用低。按500t/h的塊狀物料處理能力，浸泡淘洗法系 統占地約500m2，投資約1000萬元。
圖1 塊狀物料與粉狀物料的分離裝置示意2 單鏈板鏈帶結構示意3 水槽結構示意圖
具體實施例方式下面以含粉塊礦為例，結合附圖對本發明作詳細的說明。。實施例1由圖1可知，將凈含粉率25%、含水為7. 5%的塊礦由振動給料器(1)經條篩溜槽 (2)導入水槽(19)水面下的淘洗裝置(3)中，實現浸泡；然后由提升裝置(4)以0. lm/s 1. Om/s速度斜向上運行將淘洗裝置(3)內的塊礦提出水面至0. 3m 2. Om，翻轉后倒入下 一級提升機(4)的淘洗裝置，實現淘洗。塊礦在經過多次淘洗后，由提升裝置(4)提出水面， 然后由接料斗(8)轉到成品礦輸送帶(9)，運至成品礦堆場；由圖1和圖3可知，所述提升 裝置(4)的一端浸入水中，另一端高出水面，所述提升裝置(4)傾斜布置，浸入水中的一端 靠近水槽(19)進料端A，高出水面的一端靠近水槽(19)出料端B，所述提升裝置包括鏈條、 鏈輪和傳動裝置，在所述的鏈條上安裝淘洗裝置；所述淘洗裝置呈簸箕狀，底部為篩網。經過本裝置分離后的塊礦凈含粉率可降到3. 5%左右，篩分效率達到90%。實施例2由圖1可知，將凈含粉率30%、含水為6. 5%的塊礦由振動給料器(1)經條篩溜槽 (2)導入水槽(19)水面下的淘洗裝置(3)中，實現浸泡；然后由提升裝置(4)以0. lm/s 1. Om/s速度斜向上運行將淘洗裝置(3)內的塊礦提出水面至0. 3m 2. Om，翻轉后倒入下 一級提升機(4)的淘洗裝置，實現淘洗。塊礦在經過多次淘洗后，由提升裝置(4)提出水 面，然后由接料斗(8)轉到成品礦輸送帶(9)，運至成品礦堆場；所述提升裝置的一端浸入 水中，另一端高出水面，所述提升裝置傾斜布置，浸入水中的一端靠近水槽進料端，高出水 面的一端靠近水槽出料端，所述提升裝置傾斜角度為45° 60° ；所述提升裝置包括鏈條、 鏈輪和傳動裝置，由圖2可知，所述提升裝置的鏈條為單鏈板鏈條，所述單鏈板鏈條包括軸 201、軸承202、鏈板203和連桿204，兩根軸由兩根鏈板連接形成長方形框架，所述長方形框 架之間由兩個連桿連接形成鏈條，在所述的鏈條上安裝淘洗裝置，所述淘洗裝置呈簍狀，底
5部及四邊為篩網；由圖3可知，所述水槽的進料端A上部為垂直面，下部為60° 85°的斜 面，出料端B為45° 60°斜面。經過本裝置分離后的塊礦凈含粉率可降到3. 5%左右，篩分效率達到90%。實施例3由圖1可見，塊狀物料與粉狀物料的分離裝置其他部分與實施例1或2相同，為了 提高分離效果，塊礦在經過多次淘洗后，最后一次提出水面時，采用補充新水(5)和循環水 (7)通過沖洗咀(6)對塊礦進行沖洗，然后由接料斗(8)轉到成品礦輸送帶(9)，運至成品 礦堆場。實施例4塊狀物料與粉狀物料的分離裝置其他部分與實施例1或2相同，為了方便處理水 槽底流物，在水槽底部設置底流物輸送裝置，在所述底流物輸送裝置后連接固液分離裝置， 所述固液分離裝置由高頻篩、泥漿調節池、輸送泵、脫水機順序組成。由圖1可見，底流物輸 送裝置為螺旋輸送器(18)，水槽(19)底流物由螺旋輸送器(18)輸送到高頻篩(17)，篩上 物進入粗粉堆場(16)，篩下物流入礦漿調節池(15)中攪拌均勻，通過礦漿輸送泵(14)輸 送至脫水機(12)處理，脫水后的細粉進入細粉堆場(13)，上清液進入回水池(11)，由水泵 (10)返回至水槽(19)中，實現水的循環利用。
權利要求
一種塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，其特征在于，在水槽中設置1個以上的提升裝置，所述提升裝置的一端浸入水中，另一端高出水面，所述提升裝置傾斜布置，浸入水中的一端靠近水槽進料端，高出水面的一端靠近水槽出料端，所述提升裝置包括鏈條、鏈輪和傳動裝置，在所述的鏈條上安裝淘洗裝置。
2.如權利要求1所述的塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，其特征在于，所述水槽的進 料端上部為垂直面，下部為60° 85°的斜面，出料端為45° 60°斜面。
3.如權利要求1所述的塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，其特征在于，所述提升裝置 傾斜角度為45° 60°。
4.如權利要求1所述的塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，其特征在于，所述提升裝置 的鏈條為單鏈板鏈條，所述單鏈板鏈條包括軸、軸承、鏈板和連桿，兩根軸由兩根鏈板連接 形成長方形框架，所述長方形框架之間由兩個連桿連接形成鏈條。
5.如權利要求1所述的塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，其特征在于，所述淘洗裝置 呈簸箕狀，底部為篩網。
6.如權利要求1所述的塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，其特征在于，所述淘洗裝置 呈簍狀，底部及四邊為篩網。
7.如權利要求1所述的塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，其特征在于，在水槽出料端 設置成品物料輸送系統。
8.如權利要求1所述的塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，其特征在于，在水槽底部設 置底流物輸送裝置。
9.如權利要求1所述的塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，其特征在于，在所述底流物 輸送裝置后連接固液分離裝置。
10.如權利要求9所述的塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，其特征在于，在所述固液分 離裝置由高頻篩、泥漿調節池、輸送泵、脫水機順序組成。
全文摘要
本發明公開了一種塊狀物料與粉狀物料的分離裝置，其特征是在水槽中設置1個以上的提升裝置，所述提升裝置的一端浸入水中，另一端高出水面，所述提升裝置傾斜布置，浸入水中的一端靠近水槽進料端，高出水面的一端靠近水槽出料端，所述提升裝置包括鏈條、鏈輪和傳動裝置，在所述的鏈條上安裝淘洗裝置。塊狀物料在凈含粉率25％、30％，含水為7.5％、6.5％的情況下，經過本裝置分離后凈含粉可降到3.5％左右，篩分效率達到90％。
文檔編號B03B5/62GK101940974SQ20101026142
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月20日 優先權日2010年8月20日
發明者劉自民, 劉英才, 宋燦陽, 張曉萍, 李小靜, 秦學武, 蘇允隆, 黃發元 申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司