本发明涉及
浮选矿物设备技术领域，尤其涉及一种浮选柱的刮泡装置及浮选柱。
背景技术：
浮选柱相比
浮选机在细颗粒及微细颗粒选矿中更具有优势，因此也更被广泛的应用。在选煤领域，随着微细颗粒物料量的增加及客户对产品质量要求的提高，浮选柱的应用也越来越重要。浮选柱具有投资少、占地面积少、能耗低及微细颗粒物料分选效果有益等优点。
随着选矿设备大型化发展，浮选柱为了增加处理量，逐渐向大断面面积化发展，但是，大断面面积对浮选柱的浮选也带来一些问题。主要在浮选柱顶部中心部分会形成泡沫死区。泡沫死区主要来自于两个方面，一个方面是在充气性能方面，浮选柱的大型化容易导致充气不均匀，这样在浮选柱顶部中心部分的泡沫溢出会形成困难，从而形成泡沫死区；另一方面是由于浮选柱矿物上浮率高、分选效果好，导致泡沫层过厚、溢流泡沫量变大，由于中部泡沫自流能力差，因此一般无法流出，从而形成泡沫死区。
浮选柱的泡沫死区由于中部泡沫无法及时流出去，使得目标矿物在浮选柱内反复浮选，造成浮选能耗和成本，因此解决泡沫死区是浮选柱向大型化发展的一个重要问题。
技术实现要素：
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种浮选柱的刮泡装置及浮选柱，该刮泡装置能够对泡沫死区的泡沫产生沿径向向外的作用力，使泡沫死区的泡沫及时排除，提高浮选效率。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：本发明一方面提供提供一种浮选柱的刮泡装置，包括具有多个刮泡板的刮泡组和用于将所述刮泡组沿浮选柱轴线安装在浮选柱顶部的支撑台；其中所述多个刮泡板为侧边具有对数螺线状的板状结构，所述刮泡板以具有对数螺线状的侧边为扫描边沿浮选柱轴线旋转，以排赶泡沫死区的泡沫沿径向向外方向运动，其中旋转方向为以所述对数螺线曲率较小一端为中心，朝向对数螺线的曲率中心。
进一步地，所述刮泡装置还包括与浮选柱同轴的传动杆，所述刮泡板固定在所述传动杆上。
进一步地，所述多个刮泡板沿圆周方向均匀分布在所述传动杆上，且保证所述多个刮泡板的侧边扫描面在同一水平面上。
所述刮泡装置还包括带动所述多个刮泡板旋转的电机，所述电机通过传动杆连接所述多个刮泡板。
进一步地，所述刮泡组具有四个所述刮泡板。
进一步地，所述支撑台包括竖直部和水平部，所述竖直部固定在浮选柱侧壁上，所述水平部水平地由所述竖直部支撑固定。
进一步地，所述电机固定在所述水平部上侧，所述传动杆一端固定在所述水平部下侧。
进一步地，所述对数螺线公式为：其中：α和k为常数，是极角，ρ是极径，e是自然对数的底。
本发明另一方面还提供一种浮选柱，具有上述刮泡装置。
本发明有益效果如下：
本发明刮泡板的侧边设计采用对数螺线状，在刮泡板旋转运动时，具有对数螺线的侧边为扫描面进行扫面，与泡沫进行接触时，泡沫受到接触点切面法线方向的作用力，由于对数螺线的特殊性，法线是指向浮选柱径向向外的方向，从而将泡沫向径向向外的方向进行驱赶，从而将泡沫刮出，避免泡沫死区；另外对数螺线状能够巧妙的实现将泡沫做径向最短距离运动外排到溢流堰，解决了目标矿物在浮选柱内反复浮选的问题，提高浮选效率。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1是实施例的浮选柱的刮泡装置的主视图；
图2是图1的左视图；
图3是图1的俯视图；
其中：1-电机，2-支撑台，3-浮选柱，4-溢流堰，5-刮泡板，6-传动杆。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
本发明实施例提供一种浮选柱的刮泡装置及采用所述刮泡装置的浮选柱，如图1所示，从浮选柱3的底端吹气产生气流漩涡，矿物在气流漩涡的作用下运动，其中密度较小的目标矿物在气体的作用下上浮，最终从浮选柱3的顶端溢出，流进溢流堰4内，然后达到分选目标矿物的目的。矿物上浮率过高导致泡沫层过厚，在浮选柱中心部分会有一些泡沫无法及时的溢流出去，形成泡沫死区，一些目标矿物由于不能及时的溢流出去导致在浮选柱内反复的浮选，增加浮选成本和能耗。因此在浮选柱的顶端设置刮泡装置，将泡沫死区的泡沫赶出去，如图1、图2和图3所示的浮选柱的刮泡装置，所述刮泡装置包括支撑台2、刮泡组、电机1和传动杆6。
刮泡组包括刮泡板5，刮泡板5呈板状结构，刮泡板5的侧边呈对数螺线状，其中对数螺线的公式为：其中：α和k为常数，是极角，ρ是极径，e是自然对数的底，k可为0.84-0.85，α的大小决定了叶片的强度与刚度，其取值视该刮泡装置所安装的浮选柱的直径，一般取浮选柱直径的20％-25％，上述取值是在实验室条件下以煤泥为例得到的最优范围，但k与α具体的取值会因矿种及泡沫载荷量的变化情况有所波动。刮泡板5以具有对数螺线状的侧边为扫描面沿着浮选柱的轴线旋转，具有对数螺线状的侧边随着旋转形成覆盖浮选柱横截面的扫描面，与泡沫接触时形成作用力，将泡沫驱赶，旋转方向为以对数螺线的曲率较小的一端为中心，向对数螺线的曲率中心的方向旋转，刮泡板5的安装方向如图3所示，其对应的旋转方向为逆时针。由于对数螺线状的特殊形状，浮选柱中心泡沫死区的泡沫与刮泡板5接触时，会受到刮泡板5在接触点切面法线方向的作用力，法线方向指向浮选柱径向向外的方向，从而使泡沫沿着径向最短的距离向外运动，从而将泡沫强制赶出去，避免泡沫死区，提高浮选效率。
刮泡组可以具有多个刮泡板5，当刮泡组具有多个刮泡板5时，优选的安装方式为多个刮泡板5沿浮选柱的轴线均匀分布。如图3所示，本发明实施例的刮泡组具有四个刮泡板5，并且沿浮选柱的轴线均匀分布，并且保证具有对数螺线状的侧边的扫描边在同一水平上，保证多个刮泡板5在做旋转运动时，形成的扫描面为同一水平面。
刮泡板5由电机1带动进行旋转，电机1通过传动杆6带动刮泡板5的旋转，电机1固定在传动杆6的一端，在传动杆的另一端在传动杆6的周围均匀固定多个刮泡板5，这样电机1带动传动杆6转动，传动杆6带动固定在传动杆6上的刮泡板5旋转。电机1和传动杆6也可以由本领域熟知的其他传动机构代替，只要能够实现带动刮泡板旋转目的即可。
刮泡组是通过支撑台2固定在浮选柱的顶端的，支撑台2包括竖直部和水平部，图1、图2和图3所示，竖直部为直立板状结构，固定在浮选柱的侧壁上，所述竖直部为2个，对称地固定在浮选柱的侧壁上，水平部为条状板，由所述的2个竖直部支撑水平低悬挂在浮选柱的上空，然后再将刮泡组固定在水平部上，使刮泡组相对浮选柱形成悬空态。具体刮泡组在固定在水平部上的方式为，将电机1固定在水平部的上侧，将传动杆6的一端固定在水平的下侧。当然，竖直部也可以为多于2个，当竖直部多于2个时，多个竖直部均匀的分布在浮选柱的侧壁上，相应的水平部为能够被所有竖直部支撑的板状结构。支撑台2的结构可以由本领域其他熟知的支撑结构替代，只要能够达到支撑刮泡组，并将刮泡组悬挂在浮选柱的上空的目的即可。
综上所述，本发明实施例提供了一种浮选柱的刮泡装置及浮选柱，其中刮泡板侧边设计采用对数螺线状，通过旋转使泡沫沿径向向外的方向并以最短的距离向外运动，对泡沫死区的泡沫进行强制机械驱赶，从而减少泡沫死区的形成，避免了目标矿物在浮选柱内反复浮选，从而提高了浮选效率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种浮选柱的刮泡装置，其特征在于，包括具有多个刮泡板(5)的刮泡组和用于将所述刮泡组沿浮选柱(3)轴线安装在浮选柱(3)顶部的支撑台(2)；其中所述多个刮泡板(5)为侧边具有对数螺线状的板状结构，所述刮泡板(5)以具有对数螺线状的侧边为扫描边沿浮选柱(3)轴线旋转，以排赶泡沫死区的泡沫沿径向向外方向运动，其中旋转方向为以所述对数螺线曲率较小一端为中心，朝向对数螺线的曲率中心。
2.根据权利要求1所述浮选柱的刮泡装置，其特征在于，所述刮泡装置还包括与浮选柱(3)同轴的传动杆(6)，所述刮泡板(5)固定在所述传动杆(6)上。
3.根据权利要求2所述浮选柱的刮泡装置，其特征在于，所述多个刮泡板(5)沿圆周方向均匀分布在所述传动杆(6)上，且保证所述多个刮泡板(5)的侧边扫描面在同一水平面上。
4.根据权利要求3所述浮选柱的刮泡装置，其特征在于，所述刮泡装置还包括带动所述多个刮泡板(5)旋转的电机(1)，所述电机(1)通过传动杆(6)连接所述多个刮泡板(5)。
5.根据权利要求1-4任一所述浮选柱的刮泡装置，其特征在于，所述刮泡组具有四个所述刮泡板(5)。
6.根据权利要求5任一项所述浮选柱的刮泡装置，其特征在于，所述支撑台(2)包括竖直部和水平部，所述竖直部固定在浮选柱(3)侧壁上，所述水平部水平地由所述竖直部支撑固定。
7.根据权利要求6所述浮选柱的刮泡装置，其特征在于，所述电机(1)固定在所述水平部上侧，所述传动杆(6)一端固定在所述水平部下侧。
8.根据权利要求1所述浮选柱的刮泡装置，其特征在于，所述对数螺线公式为：
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其中：α和k为常数，是极角，ρ是极径，e是自然对数的底。
9.一种浮选柱，其特征在于，具有如权利要求1-8任一所述浮选柱的刮泡装置。
技术总结
本发明涉及一种浮选柱的刮泡装置及浮选柱，所述刮泡装置包括具有多个刮泡板(5)的刮泡组和用于将所述刮泡组沿浮选柱(3)轴线安装在浮选柱(3)顶部的支撑台(2)；其中所述刮泡板(5)为侧边具有对数螺线状的板状结构，所述多个刮泡板(5)以具有对数螺线状的侧边为扫描边沿浮选柱(3)轴线旋转，以排赶泡沫死区的泡沫沿径向向外方向运动，其中旋转方向为以所述对数螺线曲率较小一端为中心，朝向对数螺线的曲率中心；所述浮选柱具有上述刮泡装置。该刮泡装置能够对泡沫死区的泡沫产生沿径向向外的作用力，使泡沫死区的泡沫及时排除，提高浮选效率。
技术研发人员：桂夏辉;邢耀文;李臣威;杨自立;王东岳
受保护的技术使用者：中国矿业大学
文档号码：201610446414
技术研发日：2016.06.20
技术公布日：2017.05.17
声明：
“浮选柱的刮泡装置及浮选柱的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：中国矿业大学
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2025年01月03日 ~ 05日 
