1.本发明涉及煤泥
浮选领域，特别是涉及一种具有表面改质功能的智能化煤用
浮选机。
背景技术：
2.近年来，“智能化选煤厂”理念的提出，为选煤技术和装备的发展指明了方向。“智能化选煤厂”建设，迫切需要智能高效分选设备的支撑。浮选工艺是煤泥分选最直接、有效的方法，也是选煤厂生产管理的难点。机械搅拌式浮选机是国内使用最广泛的浮选设备，约占我国选煤厂使用的各类浮选设备中的80％。但是，机械搅拌浮选机为多室浮选系统，人为操控点多，在线可调节性差，机械操控性能低下，基本上都需要人工去调整，这是我国煤泥浮选控制技术的主要难题之一，也是制约我国选煤厂智能化发展的“瓶颈”所在。
3.目前，煤泥矿浆预处理和浮选环节采用的工艺主要有矿浆预处理器、矿浆准备器或表面改质机等设备后设浮选机，还有在浮选机入料处设射流矿化器等。前三种浮选机前需单独设置预处理设备，占地面积偏大，投资偏高；后一种虽节省了占地，但矿浆在射流矿化器中停留时间短，进入浮选机初始速度大，洗选难浮煤时，首个浮选单元较易发生翻花现象。
4.xjx-t型浮选机、xjm-ys/ks/s型浮选机和fjc型喷射式浮选机等均采用多个槽串联为一组的形式，实际生产中，大型浮选机在大矿浆通过量的情况下，浮选单元间液位高差偏大，而浮选单元累加，首尾浮选单元的液位差更大，如此会造成设备矿浆通过能力受限，刮泡效果差和液位调整困难等综合问题。
5.针对以上问题，提供了一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机。
技术实现要素：
6.为了克服现有技术的不足，本发明提供一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机。本发明的设计思想是：
7.1)智能控制系统主要实现药剂乳化自动添加和液位自动控制， plc控制柜接收流量计和浓度计信号，控制起泡剂泵和
捕收剂泵供其计算量的
浮选药剂至药剂乳化泵，经药剂乳化泵强力剪切搅拌分散完成初步乳化，再供给浮选机各药剂添加点，实现药剂的自动添加；plc 控制柜根据接收到的液位检测装置信号，判断液位需调整情况，控制可调闸板上下动作在线调整所需最佳液位。
8.2)表面改质装置通过高强度揽拌，产生强紊流流态高效分散已经智能控制系统初步乳化的浮选药剂、清洗固体颗粒表面粘附的异质细泥，并且可加大细粒矿物与药滴的碰撞概率，使药剂更多地吸附在颗粒表面，使其疏水活化，达到高效调浆的目的；
9.3)综合矿浆预处理器、表面改质机和射流矿化器等设备与浮选机组合的工艺优点，在浮选机入料端设置表面改质装置，实现单台设备完成传统两台设备的功能，达到降低投资，简化洗选工艺的目的。
10.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机，包括智能控制系统与刮泡机构，还包括：
11.表面改质装置，所述表面改质装置的内壁安装有溢流挡板，所述表面改质装置上靠近其一端的正下方依次安装有起泡剂泵、捕收剂泵、药剂乳化泵，所述表面改质装置上靠近其另一端的正下方安装有与捕收剂泵对称的清水泵；
12.浮选单元，所述浮选单元上安装有搅拌装置，且两个浮选单元对称安装为一组，两组浮选单元之间呈阶梯形首尾连接，且连接处设置有可调闸板，每组浮选单元各安装一个液位检测装置，且多个浮选单元采用串联方式连接；
13.溢流跌落箱，所述溢流跌落箱设置于两组浮选单元连接处。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述智能控制系统包括plc控制柜，所述plc控制柜安装于表面改质装置的顶面；
15.还包括流量计和浓度计，所述流量计与浓度计从右到左依次安装在表面改质装置的入料管上；
16.还包括清水箱、起泡剂箱与捕收剂箱，所述起泡剂箱和捕收剂箱为中间设隔板的一体式结构，并对称安装于表面改质装置的两侧内壁；
17.作为本发明的一种优选技术方案，所述两组浮选单元之间的高度差不少于30mm，所述可调闸板在两组浮选单元的溢流堰之间进行调整。
18.作为本发明的一种优选技术方案，所述内置溢流跌落箱包括溢流箱与跌落箱，所述溢流箱上设有底部有矩形长孔的挡板，所述溢流箱和跌落箱接触的两板在溢流跌落箱范围内为凹形板。
19.作为本发明的一种优选技术方案，所述搅拌装置采用双梁机构支撑，所述双梁机构的两主梁间的净空间大于双梁机构以下的搅拌装置所有水平截面的尺寸。
20.作为本发明的一种优选技术方案，多个所述浮选单元共用4套刮泡机构，每套所述刮泡机构各设置有刮泡减速电机，所述刮泡减速电机设置于最末端的浮选单元的尾部，所述刮泡机构在两组浮选单元连接处采用链传动的方式传递运动。
21.作为本发明的一种优选技术方案，所述双梁机构的一根主梁上设悬臂梁式走台，所述走台正下方设有电缆桥架，所述走台的支腿远离双梁机构方向的侧壁上设有药剂主管，所述电缆桥架和药剂主管在浮选机入料端水平从表面改质装置内部穿出。
22.与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：
23.1)智能控制系统加强了浮选药剂的添加前的预分散，实现了浮选机液位在线自动调节，降低了浮选药剂的消耗，实现浮选机的无人值守自运行，为选煤厂智能化发展提供了技术和装备支撑；
24.2)表面改质装置简化了矿浆预处理设备需单独设置的选煤工艺，降低场地需求，减小选煤厂建设投资；
25.3)浮选机分为两个浮选单元组阶梯布置，两浮选单元组液位彻底独立控制，规避了大型浮选机采用多浮选单元串联方式时因多浮选单元高差积累造成的矿浆通过量受限和刮泡效果差的问题，保证了设备矿浆通过能力和刮泡效果。
26.4)悬臂梁式走台为大范围刮泡机构布置释放了空间，并方便了刮泡机构的安装和检修；电缆桥架和主药剂管的设置，避免了电缆和主药剂管等侵占走台的有限空间，美化了
工人的操作环境，消除了一定的安全隐患；双梁机构的设置，增强了设备运动部件的稳定性和可靠性，实现搅拌装置能垂直拆卸和安装。
27.综合悬臂梁式走台、电缆桥架、主药剂管和双梁机构的设置，避免了检修搅拌装置需拆卸走台、药剂管等工序，简化了搅拌装置的检修工艺，降低了检修的工作量和工作难度，方便了检修，提高了检修工作的安全性。
附图说明
28.图1为本发明浮选机结构主视示意图；
29.图2为本发明浮选机结构俯视示意图；
30.图3为本发明浮选机结构左视示意图；
31.图4为本发明浮选机的走台、电缆桥架和药剂主管示意图；
32.图5为本发明浮选机的预处理装置正下方的俯视示意图；
33.图6为本发明浮选机的溢流跌落箱结构示意图。
34.其中：1、表面改质装置；101、溢流挡板；2、智能控制系统； 201、起泡剂泵；202、清水泵；203、捕收剂泵；204、药剂乳化泵； 205、plc控制柜；206、流量计；207、浓度计；208、液位检测装置； 209、可调闸板；210、起泡剂箱；211、捕收剂箱；212、清水箱；213、药剂主管；3、浮选单元；301、溢流堰；302、搅拌装置；303、双梁机构；3031、主梁；4、溢流跌落箱；401、溢流箱；4011、挡板；4012、凹形板；402、跌落箱；5、走台；501、支腿；6、电缆桥架；7、刮泡机构；701、刮泡减速电机；702、链传动装置。
具体实施方式
35.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
36.实施例:
37.如图1-6所示，本发明提供一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机，包括智能控制系统与刮泡机构，其特征在于；还包括：
38.表面改质装置，所述表面改质装置的内壁安装有溢流挡板，所述表面改质装置上靠近其一端的正下方依次安装有起泡剂泵、捕收剂泵、药剂乳化泵，所述表面改质装置上靠近其另一端的正下方安装有与捕收剂泵对称的清水泵；
39.浮选单元，所述浮选单元上安装有搅拌装置，且两个浮选单元对称安装为一组，两组浮选单元之间呈阶梯形首尾连接，且连接处设置有可调闸板，每组浮选单元各安装一个液位检测装置，且多个浮选单元采用串联方式连接；
40.溢流跌落箱，所述溢流跌落箱设置于两组浮选单元连接处。
41.工作时，入料煤泥水经表面改质装置调浆改制后，经溢流挡板溢流进入浮选单元。经前浮选单元组浮选后的
尾矿经可调闸板溢流跌落经右侧通道至下一浮选单元底部，再经后浮选单元组浮选后，尾矿经可调闸板溢流跌落出浮选单元。在工作时，浮选精矿经各浮选
单元的溢流堰溢流出浮选机。
42.在浮选机工作时，智能控制系统实时在线根据流量和矿浆浓度调整浮选药剂量。浮选药剂经起泡剂和捕收剂泵，经药剂乳化泵乳化后进入药剂主管，再经药剂支管加入表面改质装置和浮选单元各加药点；实时在线根据两浮选单元组各第一槽的液位，分别自动调整可调闸板，实现液位不断回归理想位置。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。技术特征：
1.一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机，包括智能控制系统(2)与刮泡机构(7)，其特征在于；还包括：表面改质装置(1)，所述表面改质装置(1)的内壁安装有溢流挡板(101)，所述表面改质装置(1)上靠近其一端的正下方依次安装有起泡剂泵(201)、捕收剂泵(203)、药剂乳化泵(204)，所述表面改质装置(1)上靠近其另一端的正下方安装有与捕收剂泵(203)对称的清水泵(202)；浮选单元(3)，所述浮选单元(3)上安装有搅拌装置(302)，且两个浮选单元(3)对称安装为一组，两组浮选单元(3)之间呈阶梯形首尾连接，且连接处设置有可调闸板(209)，每组浮选单元(3)各安装一个液位检测装置(208)，且多个浮选单元(3)采用串联方式连接；溢流跌落箱(4)，所述溢流跌落箱(4)设置于两组浮选单元(3)连接处。2.根据权利要求1所述的一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机，其特征在于：所述智能控制系统(2)包括plc控制柜(205)，所述plc控制柜(205)安装于表面改质装置(1)的顶面；还包括流量计(206)和浓度计(207)，所述流量计(206)与浓度计(207)从右到左依次安装在表面改质装置(1)的入料管上；还包括清水箱(212)、起泡剂箱(210)与捕收剂箱(211)，所述起泡剂箱(210)和捕收剂箱(211)为中间设隔板的一体式结构，并对称安装于表面改质装置(1)的两侧内壁。3.根据权利要求1所述的一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机，其特征在于：所述两组浮选单元(3)之间的高度差不少于30mm，所述可调闸板(209)在两组浮选单元(3)的溢流堰(301)之间进行调整。4.根据权利要求1所述的一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机，其特征在于：所述溢流跌落箱(4)包括溢流箱(401)与跌落箱(402)，所述溢流箱(401)上设有底部有矩形长孔的挡板(4011)，所述溢流箱(401)和跌落箱(402)接触的两板在溢流跌落箱(4)范围内为凹形板(4012)。5.根据权利要求1所述的一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机，其特征在于：所述搅拌装置(302)采用双梁机构(303)支撑，所述双梁机构(303)的两主梁(3031)间的净空间大于双梁机构(303)以下的搅拌装置(302)所有水平截面的尺寸。6.根据权利要求1所述的一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机，其特征在于：多个所述浮选单元(3)共用4套刮泡机构(7)，每套所述刮泡机构(7)各设置有刮泡减速电机(701)，所述刮泡减速电机(701)设置于最末端的浮选单元(3)的尾部，所述刮泡机构(7)在两组浮选单元(3)连接处采用链传动的方式传递运动。7.根据权利要求5所述的一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机，其特征在于：所述双梁机构(303)的一根主梁(3031)上设悬臂梁式走台(5)，所述走台(5)正下方设有电缆桥架(6)，所述走台(5)的支腿(501)远离双梁机构(303)方向的侧壁上设有药剂主管(213)，所述电缆桥架(6)和药剂主管(213)在浮选机入料端水平从表面改质装置(1)内部穿出。
技术总结
本发明公开了一种具有表面改质功能的智能化煤用浮选机，包括智能控制系统与刮泡机构，还包括：表面改质装置，所述表面改质装置的内壁安装有溢流挡板，所述表面改质装置上靠近其一端的正下方依次安装有起泡剂泵、捕收剂泵、药剂乳化泵，所述表面改质装置上靠近其另一端的正下方安装有与捕收剂泵对称的清水泵；智能控制系统主要实现药剂乳化自动添加和液位自动控制，PLC控制柜接收流量计和浓度计信号，控制起泡剂泵和捕收剂泵供其计算量的浮选药剂至药剂乳化泵，经药剂乳化泵强力剪切搅拌分散完成初步乳化，再供给浮选机各药剂添加点，实现药剂的自动添加；控制可调闸板上下动作在线调整所需最佳液位。作在线调整所需最佳液位。作在线调整所需最佳液位。
技术研发人员：史英祥 李红旗 卫中宽 王占富 程会朝 许慧林 刘钢枪 程开 高航
受保护的技术使用者：中煤（天津）矿山科技有限责任公司
技术研发日：2022.04.27
技术公布日：2022/8/1
声明：
“具有表面改质功能的智能化煤用浮选机的制作方法” 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：中煤（天津）矿山科技有限责任公司
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2024年06月21日 ~ 23日 
