槽型礦漿一體化濃度流量計的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種槽型礦漿一體化濃度流量計。為了解決在測量礦漿流量和濃度時易堵塞，閥門易磨損的問題，所述槽型礦漿一體化濃度流量計，包括至少一個閥后槽；所述閥后槽上方設有將礦漿導入不同閥后槽的進漿換向閥；所述閥后槽底部設有耐磨開關閥，該閥后槽的內壁設有槽體內襯；所述每個閥后槽的槽外壁面上裝有用于測量閥后槽重量G0或閥后槽及其內的漿料總重量G的吊式秤重傳感器裝置；同時槽頂上方裝有漿位高度測量裝置；所述進漿換向閥的閥口徑小于所述耐磨開關閥的閥口徑。本發明不存在因空氣泡而影響測值及測量點的不滿管影響，一體化在線同時測得礦漿濃度及流量，達到測量穩定、準確。
【專利說明】槽型礦漿一體化濃度流量計
【技術領域】[0001]本發明涉及礦漿流量及濃度的測量領域，具體為一種槽型礦漿一體化濃度流量計。
【背景技術】[0002]在礦山，礦漿流量與濃度的測量是比較困難的事，由于礦漿長期磨損及腐蝕，不少測量設備，用不了多久給磨壞了，維修量很大。對工藝過程集中監控系統的持續運行很不利。目前國際及國內對礦漿流量及濃度測量，一般使用耐磨損及腐蝕的電磁流量計和同位素放射性密度計，相對而言，維護工作量小些，安全性也在規范容許下。但是，它們也有缺點： 1)有安裝位置的要求，因為它們只能測液體，不允許夾雜空氣和氣泡，所以必需裝在液體滿管的管道上，若在無壓力自流管道上安裝，自流管道下游端需加節流閥，以保證測量段礦漿始終滿管，而且浮選廠在磨礦開始，各工序都加起泡劑，引起礦漿中有少量空氣存在，對測量不利。[0003]2)同時同位素放射性密度計的安裝，也應在工人不常走動的位置，其射向應朝無害方向。這在工程設計中，是不易滿足的。[0004]3)對于同位素放射性密度計，有個放射性安全使用、儲存、搬運的系統管理問題，對于一些中小型礦山，自控力量單薄，僅用一臺或幾臺同位素放射性密度計，也要應用這樣的系統，生產經理往往不愿使用，雖然放射性密度計銫137，在附近1.0m范圍內且在源罐的側面，平均每天維護時間幾分鐘(嚴格按GB19661.2—2005國家標準及國務院《放射性同位素與射線裝置安全和防護條例》執行，就不會超年劑量，損及健康)，但工人則對放射性有怕使用的心理，因此，在工程設計中，多個生產單位要求不采用。[0005]4)另外放射性密度計價格4萬一 10萬相當貴，因此對于中小型礦山從投資上、從技術維護、安全管理上都存在一定困難。[0006]鑒于上述情況，不少現場(如礦山膠結充填站)要求取代放射性密度計的礦漿濃度測量方式，即使在技術維護某些方面有點困難，但技術總體是可行的就行。
[0007]礦漿密度測量還有幾種方法:
1)定間距雙法蘭差壓測量法。其應用必需在上升管道上，礦漿流速不能高，不然帶來流速壓降誤差，其前后閥門較多，經常要用清水沖冼，該方法，對礦漿抗磨損差，易堵，維護工作量大，只能用在不磨損無沉淀的流體介質上。[0008]2)吹水差壓測量法。經過恒流裝置的水，通過兩根不同插入礦漿定位深度的吹水管向礦漿吹水，兩管的吹水壓差與礦漿密度及定位差有關，經差壓變送器等測出密度。兩恒流裝置的精度要高，否則誤差激增，遠超準確度，同時應在容器內吹水，由于礦漿易沉淀，吹水口的礦漿密度要有足夠代表性。該方法，磨損問題依然存在，影響因素多，維護工作量大。[0009]3)超聲波及振動式密度計，由于礦漿內粒度分布變化大，其反射及共振無法穩定，在礦漿應用上都不成功。[0010]礦漿流的基本特性是磨損強，易沉淀堵管道，漿中固體顆粒多種成份，有一定的腐蝕性。對于以機電法測濃度其主要矛盾是磨損、其次是沉淀堵塞，對于以射線或波類法測濃度其主要矛盾是漿中固體顆粒成分及構成。在上述難以用放射性密度計的情況下，利用現代技術的機電法，測濃度，必須克服磨損這一主要矛盾，并且不堵塞，而且要滿足連續生產的要求。
【發明內容】
[0011]為了克服在測量礦漿流量和濃度時易堵塞，閥門易磨損的不足，本發明旨在提供一種槽型礦漿一體化濃度流量計，該濃度流量計既測礦漿流量，又測礦漿濃度。
[0012]為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是:
一種槽型礦漿一體化濃度流量計，包括至少一個閥后槽；其結構特點是，所述閥后槽上方設有將礦漿導入不同閥后槽的進漿換向閥；所述閥后槽底部設有耐磨開關閥，該閥后槽的內壁設有槽體內襯；所述每個閥后槽的槽外壁面上裝有用于測量閥后槽重量Gtl或閥后槽及其內的漿料總重量G的吊式秤重傳感器裝置；所述進漿換向閥的閥口徑小于所述耐磨開關閥的閥口徑；所述閥后槽上方裝有漿位高度測量裝置；則
礦漿單位密度d= (G - Gtl) /(gXVj，其中\為定位漿高L時的體積量；
礦漿重量濃度 R=[( G-G0-Gl*)/ (G - G0) ] X 100% ={ d0(d -1) /[ dX (d0 —I)]} X 100%，其中Cltl為干礦單位密度，I為水的密度，Guk為定位漿高時水的重量；
礦漿流量='Xn/t，其中\為定位漿高時的體積量，η為排漿次數，t為排漿時間。
[0013]所述定位漿高是指測量定位時的礦漿的高度。
[0014]以下為本發明的進一步改進的技術方案:
為了防止槽內漿位波動，影響測量精度，所述漿位高度測量裝置為豎向布置在閥后槽內的漿位穩定管，該漿位穩定管的底部貫通，下部開有進漿孔；所述漿位穩定管的正上方設有測量定位漿高L的激光測距儀。所述漿位穩定管通過穩定管支梁安裝在槽體外側的基礎上.進一步地，為了更方便地排料，所述閥后槽呈倒錐臺狀，錐度為60°?75°。
[0015]進一步地，為了防止槽體傾斜，所述閥后槽的槽外壁面上裝有至少三根防擺拉索。
[0016]優選地，所述槽體內襯為重防腐納米陶瓷涂料層。
[0017]作為一種具體的換向結構，所述進漿換向閥包括一陶瓷閘閥；一彎曲軟管，該軟管的進料口與所述陶瓷閘閥的出料口相連，所述軟管為耐磨橡膠管；一褲管，豎向布置的該褲管具有多個支管；一換向機構，該換向機構驅動所述軟管的出料口轉動并置于相應支管的上方。
[0018]進一步地，所述換向機構包括一角行程電動執行器，該角行程電動執行器通過一曲柄連桿機構驅動抱箍在軟管上的抱箍件轉動。
[0019]本發明所述褲管具有兩個支管，兩個支管之間設有隔板。
[0020]進一步地，所述耐磨開關閥為電動耐磨陶瓷球閥。
[0021]為了方便記錄測量參數，所述吊式秤重傳感器裝置、激光測距儀與一有濾波、計時、計算功能的無紙記錄儀通過信號線相連，該無紙記錄儀的模擬輸出信號端與進漿換向閥的角行程電動執行器相連，該無紙記錄儀的開關輸出信號端與耐磨開關閥相連。由此，無紙記錄儀分別控制角行程電動執行器和耐磨開關閥動作。
[0022]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
本發明集成了吊式秤重(前、后次差重計量)，激光測距(測漿位)及礦漿陶瓷耐磨閥的新技術，采取克服礦漿磨損堵塞主要矛盾的措施與現場快速維護的實踐經驗，不存在因空氣泡而影響測值及測量點的不滿管影響，一體化在線同時測得礦漿濃度及流量，達到測量穩定、準確。但由于增加了測重、測液位、開關閥控制，增加了這些維護量及高差空間。
[0023]
以下結合附圖和實施例對本發明作進一步闡述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明一個實施例的結構原理圖；
圖2是圖1的俯視圖；
圖3是圖1中自動換向閥的結構示意圖。
[0025]在圖中
1-閥后槽；2-槽體內襯； 3-吊式秤重傳感器裝置；4-漿位穩定管；5-穩定管支梁； 6-耐磨開關閥； 7-激光測距儀； 8-防擺拉索； 9-進漿換向閥；10-褲管；11-褲管內襯；12-無紙化記錄儀；21-閘閥； 22-軟管；23-角行程電動執行器；24-曲柄連桿機構； 25-抱箍件。
【具體實施方式】
[0026]一種槽型礦漿一體化濃度流量計，包括閥后槽1，該槽底裝有自動開、閉閥門6，在該閥關上時，礦漿從槽I上部敞口進入槽內，裝到定位漿高時，停止進漿，這時通過吊式秤重傳感器裝置3測得槽、閥及進礦漿總重G，由于預先測知空槽、內襯及閥重Gtl,及定位漿高時體積量' (去除漿位穩定管插入礦漿所占體積)及干礦單位密度屯，則
礦漿單位密度d= ( G-G0)/(gXVL) (水密度d水=1) …(I)
礦衆M:濃度 IH( G-Gb-Gl*)/ (G — Gb)] X100% =U(d — 1)/[ dX H — I)]} X100% …⑵
礦漿流量=VlX排漿次數/排漿時間 …(3)
由于槽中未知，需用廠內經常測定的干礦單位密度屯與式(I) d代入式(2)得到礦漿重量濃度R。在一定的漿位高L及干礦單位密度Cltl下，測得的漿重G — Gtl都有對應的礦漿重量濃度R，因此編成簡易應用軟件，而且當改變設置漿位高L或干礦單位密度Cltl變化下，可自動求得重量濃度R。
[0027]定位漿高L由激光測距儀7穿漿位穩定管4測得，上述有關數據及進停漿信號輸入多點無紙記錄儀12，在該儀表上進行上述計算公式的設置，即可得到礦漿重量濃度及礦漿流量的數據。
[0028]本發明把過程連續流動改為了斷續式流動，一般工藝流程漿液流前、后都有中間貯槽，它們起礦漿流量變化時的緩沖調節作用。而本發明裝置引起的斷續式流動，由于按工藝設計流量，閥門開、閉、進排礦漿周期時間僅2~3分鐘，斷流時間約1/2，這些中間貯槽能緩沖這一變化。如礦山膠結充填站，下井的混合漿濃度和流量測量，前有混合漿攪拌槽，后有長鉆孔緩沖，使用本裝置是較合適的。本測量裝置容量適宜在120m3/h以下。
[0029]實際上，可以以雙閥后槽I測量并用方式，通過進漿換向閥9及褲管10交替進漿及排漿，這將基本上克服礦漿的斷續。要注意進漿換向閥9比排漿耐磨開關閥6的口徑要小1-2級，保證排漿快于進漿。
[0030]本發明的關鍵是要抗礦漿磨損，使它順利排光礦漿，對于普通鋼板槽是不行的，它會銹蝕，在無攪拌下更易粘結、沉淀。本發明在槽及褲管內壁2及11上，應用重防腐納米陶瓷涂料，料位穩定管4用超高分子塑料管。重防腐納米陶瓷涂料主要性能是:
?具有超強的附著力，可直接涂敷在鋼板上。因為它實踐中也涂敷在泵葉上，因此附著力超強；
?防腐能力強，不同細度的陶瓷粉與環氧樹脂形成致密涂層，防腐蝕介質滲透；
?強耐磨性，涂層中的耐磨填料抗磨特強，是一般耐磨涂料的3-4倍，并可加厚；
?強潤滑性相當于聚四氟乙烯(固體最小磨擦系數0.04)所排礦漿難以沾附；
?它很好的柔韌性可抗料的沖擊；
槽內襯里時注意與下閥門連接處弧形過渡以減弱磨損；
超高分子塑料管強度、耐磨及抗蝕足以勝任礦漿流的影響。
[0031]2.耐磨開關閥6的抗磨、密閉是本技術的關鍵。在礦漿流上，很多閥門用不了多久就磨壞，不密閉了。它的開關頻度大，一天24小時約720次，應用新型DN200電動耐磨陶瓷開關球閥，該球閥大量用在尾礦漿及渣漿上，采用快開對夾方式則更換時更快速，陶瓷閥芯若能用2~3個月，更換閥芯，備用閥體裝上，則本裝置就達到基本目標。閥門直徑應大于進槽礦漿管徑，降低在閥徑處的排礦漿流速，以降低磨損閥門的強度。
[0032]3.秤重應以3點矮吊秤方式進行，這樣不存在壓重秤在進漿時支點爬行及斜向分力影響；槽稱重支點處應加強鋼性，以免重載時應變；每一吊重點處下部應有千斤頂托臺，以便在解吊時承重，掛吊時頂起；應在槽重心平面處配有3根柔性限位拉繩防止槽體擺動。
[0033]4.槽體尺寸如圖1，圓柱直徑1.2m高1.5m、錐臺高1.0m在最大容積時槽上部留有30cm高緩沖空間，下圓錐角應陡，達64°，便于排清礦漿。
[0034]5.測定漿面高時，為在進漿時緩沖漿面波動，加裝料位穩定管4其口徑Φ 100。該管下半部側面均布Φ20_進漿孔。該管安于槽頂支梁上，該支梁在槽外另找支承，支梁及料位穩定管4的重量，不屬稱重范圍。
[0035]6.輸入多點無紙記錄儀的信號有:耐磨開關閥6閉一進漿換向閥9開一衆面到達漿定位高一進漿換向閥換向一空、滿載測重信號一干礦密度一礦漿槽總重一記錄儀算出礦漿重量濃度、排漿開關閥次數及時間差、算出礦漿流量一打開耐磨開關閥6排漿一測出空漿面一耐磨開關閥6閉。多點無紙記錄儀(或工控平板電腦)的預設置信號有不同漿高時的漿容積Lv，所選定的漿定位高及干礦密度。
[0036]7.預編制礦漿重量濃度及流量設置、計算軟件。
[0037]本發明槽型礦漿一體化濃度、流量計較適宜在120m3/h及以下的礦漿，如膠結充填站排漿，浮選柱進口，中礦及尾礦漿、中、小型選廠的濃度及流量。
[0038]上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用于更清楚地說明本發明，而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。
【權利要求】
1.一種槽型礦漿一體化濃度流量計，包括至少一個閥后槽(I);其特征在于，所述閥后槽(I)上方設有將礦漿導入不同閥后槽(I)的進漿換向閥(9 );所述閥后槽(I)底部設有耐磨開關閥(6)，該閥后槽(I)的內壁設有槽體內襯(2);所述每個閥后槽(I)的槽外壁面上裝有用于測量閥后槽(I)重量Gtl或閥后槽(I)及其內的漿料總重量G的吊式秤重傳感器裝置(3)；所述進漿換向閥(9)的閥口徑小于所述耐磨開關閥(6)的閥口徑；所述閥后槽(I)上方裝有漿位高度測量裝置；則 礦漿單位密度d= (G - G0)/ (gX')，其中'為定位漿高時的體積量；g為重力加速度； 礦漿重量濃度 R=[( G-G0-Gl*)/ (G - G0) ] X 100% ={ d0(d -1) /[ dX (d0 —I)]} X 100%，其中Cltl為干礦單位密度，I為常溫水密度，Guk為定位漿高時水的重量； 礦漿流量='Xn/t，其中\為定位漿高時的體積量，η為排漿次數，t為排漿時間。
2.根據權利要求1所述的槽型礦漿一體化濃度流量計，其特征在于，所述漿位高度測量裝置為豎向布置在閥后槽(I)內的漿位穩定管(4)，該漿位穩定管(4)的底部貫通，下部開有多個進漿孔；所述漿位穩定管(4)的正上方設有測量定位漿高L的激光測距儀(7)。
3.根據權利要求1所述的槽型礦漿一體化濃度流量計，其特征在于，所述閥后槽(I)呈倒錐臺狀，錐度為60°?75。。
4.根據權利要求1所述的槽型礦漿一體化濃度流量計，其特征在于，所述閥后槽(I)的槽外壁面上裝有至少三根防擺拉索(8 )。
5.根據權利要求1所述的槽型礦漿一體化濃度流量計，其特征在于，所述槽體內襯(2)為重防腐納米陶瓷涂料層。
6.根據權利要求f5之一所述的槽型礦漿一體化濃度流量計，其特征在于，所述進漿換向閥(9)包括 一陶瓷閘閥(21); 一彎曲軟管(22)，該軟管(22)的進料口與所述陶瓷閘閥(21)的出料口相連，所述彎曲軟管(22)為高耐磨橡膠管； 一褲管(10)，豎向布置的該褲管(10)具有多個支管； 一換向機構，該換向機構驅動所述軟管(22)的出料口擺動并置于相應支管的上方。
7.根據權利要求6所述的槽型礦漿一體化濃度流量計，其特征在于，所述換向機構包括一角行程電動執行器(23)，該角行程電動執行器(23)通過一曲柄連桿機構(24)驅動抱箍在軟管(22 )上的抱箍件(25 )擺動。
8.根據權利要求6所述的槽型礦漿一體化濃度流量計，其特征在于，所述褲管(10)具有兩個支管，兩個支管之間設有隔板。
9.根據權利要求1所述的槽型礦漿一體化濃度流量計，其特征在于，所述耐磨開關閥(6)為電動耐磨陶瓷球閥。
10.根據權利要求2所述的槽型礦漿一體化濃度流量計，其特征在于，所述吊式秤重傳感器裝置(3)、激光測距儀(7)與一有濾波、計時、計算功能的無紙記錄儀(12)通過信號線相連，該無紙記錄儀(12)的模擬輸出信號端與進漿換向閥(9)的角行程電動執行器(23)相連，該無紙記錄儀(12)的開關輸出信號端與耐磨開關閥(6)相連。
【文檔編號】G01D21/02GK103557885SQ201310515020
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月28日 優先權日:2013年10月28日
【發明者】戈爾谷, 尹澤輝, 施耘 申請人:長沙有色冶金設計研究院有限公司, 中鋁國際工程股份有限公司長沙分公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
