本發明涉及一種矽砂精選設備,即一種適于人工水面多用采砂船。
背景技術:
石英砂也稱矽砂或硅砂,是重要的工業原料。以天然流沙為原料,通過水選生產硅砂,是硅砂生產的主要途徑。過去的洗砂工藝是把流沙用車輛運送到車間,再進行洗選,需要大量的人力物力,成本較高。近年來,我們借鑒引進江河湖海的采砂技術,在天然沙礦造成人工水面,在水面上設置采砂船,把流沙和水通過管道輸送到車間,替代了車輛運輸,節省了大量的人力物力,提高了洗砂的經濟效益。可是,采砂船采集的流砂含有大量泥土和雜質,上岸以后還要進行去雜、分級、去土等分選工序才能進行提純。由于礦床到車間的距離較遠,輸送路線較長,流砂當中的雜質和要消耗大量的運輸成本。特別是分選用水也要取自礦床水面,也要消耗大量運輸成本。如果能夠節約這兩項費用,洗砂成本會大幅降低,但目前尚無可行的方法。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種能大幅減少雜質和分選用水輸送成本的多用采砂船。
上述目的是由以下技術方案實現的:研制一種多用采砂船,包括船體和挖沙器,其特點是:所述船體設有分選機,分選機有筒狀罐體,上端開口,上部外面圍有一層以上的分離槽,分離槽是由槽壁和槽底圍成的環狀槽,每層分離槽的槽底都設有排放口,分選機的下部一側與挖砂器的采砂管相通,另一側與輸砂管相通。
所述采砂管從分選機的下部進入,在分選機內向上彎折,采砂管開口的上方設有穩流器。
所述穩流器是多片傾斜的摩擦片構成的百葉窗狀的阻尼板。
所述穩流器是盤繞在采砂管開口外圍的螺線板。
所述輸砂管與分選機的接口低于采砂管的上口。
所述輸砂管上設有調整輸出流量低于采砂管輸入流量的限流閥。
所述分選機的下部為雙層罐壁,內層罐壁周圍開有多個分流口,外層罐壁與在錯開分流口的位置與輸砂管接通。
所述分選機的下部穿過船體的底部向下延伸。
所述分選機與船體底部的通孔為可滑動的密封配合。
所述分選機的下方裝有行走輪。
本發明的有益效果是:采砂船即能采砂,又能分選,可把直接去除泥土等雜質或直接分級,替代了車間的大部工序、場地及設備,原料和用水的輸送成本大幅降低,特別是分選機罐體穿過船底,可利用水下高程,增加船體的穩定性,可望成為天然流沙洗選作業的最佳設備。
附圖說明
圖1是第一種實施例的主視圖;
圖2是第一種實施例的分選機的主視圖;
圖3是第二種實施例的分選機的主視圖;
圖4是第二種實施例的分選機的俯視圖;
圖5是第三種實施例的螺線板的俯視圖;
圖6是第四種實施例的主視圖。
圖中可見:船體1,挖沙器2,采砂管3,分選機4,輸砂管5,分離槽6,排放口7,外層罐壁8,分流口9,限流閥10,穩流器11,摩擦片12,螺線板13,行走輪14。
具體實施方式
本發明總的構思是在采砂船上安裝分選機,把采集的原料直接分選后送往洗選車間。下面圍繞這一構思結合附圖介紹四種實施例:
第一種實施例:圖1介紹了一種多用采砂船,其船體1上有甲板和操作室,下有船底,船艙里面安裝有動力機,船體1前方安裝挖沙器2,挖沙器2通過采砂管3把挖取的物料送到船艙,船尾的立柱是用于穩定船體定位樁。上述結構與現有人工水面采砂船的結構基本相同。其改進是:在船體的中后部安裝了一個分選機4。過去,采砂管3把挖取的物料通過大功率泵送到輸送管道,經幾次加壓送到洗選車間附近,再經過去雜和分級后送入車間進行洗選。安裝了這臺分選機4,就可以直接在船上進行去雜甚至分級。
需要說明,天然流砂采砂船都是在人工水面上作業的小型采砂船,能夠在小型船體上安裝并完成分選作業的設備,必須具有體積小,性能好的特點。圖2推薦了一種分選機1,其主體是筒狀罐體,罐體上端開口,開口外圍有一層以上的分離槽6。分離槽6是由槽壁和槽底圍成的環狀槽,每層分離槽6的槽底都設有排放口7,分選機1的下部一側與挖砂器的采砂管3相通,另一側與輸砂管5相通。這里所用的采砂管3最好從分選機1罐體的下部進入,在罐內向上彎折,采砂管的上口要高于輸砂管與分選機的接口。
工作時,采砂管把挖取的硅砂和水送到罐內,較輕的物料向上漂浮進入外層分離槽排出,較重的物料從輸砂管輸出。這樣,就可以利用水的浮力,把不同比重的物料分離開來。分出的廢料可以定點堆積,僅運輸潔凈的原料,運輸成本大幅降低。由于人工水面的水體比較穩定,潔凈砂料也可以定點堆放在水內,根據需要再進行輸送。
第二種實施例:圖3、圖4介紹的分選機是在第一種實施例的基礎進行改進。由于分選機是利用水的浮力進行分選,只有在水體穩定運行的條件下,物料才能在比較均勻一致的浮力下按照比重分開。可是,采砂管3進入的水流具有較強的沖擊力,會造成水流的紊亂。為了穩定水流,采砂管3開口的上方設有穩流器11。穩流器11的形式可有多種,圖中推薦一種穩流器11,是多片傾斜的摩擦片12平行等距安裝,構成的百葉窗狀的阻尼板。使進入的水流經過摩擦而穩定下來,平穩的上升。
此外,輸砂管5向外排放也會破壞罐內水體的平衡,為了解決這個問題,可以如圖3所示,分選機1的下部設有雙層罐壁,內層罐壁周圍開有多個分流口9,輸砂管5接在外層罐壁上,且與分流口9在錯開。這樣,就可以大幅降低輸砂管5向外排放所造成的不平衡,保持水體的穩定。
第三種實施例:在前述實施例的基礎上介紹一種穩流器11,如圖5所示,這種穩流器11是盤繞在采砂管開口外圍的螺線板13。其作用是,采砂管3進入罐體的水流在螺線板13是的限制下形成旋轉水流,可以消化水流的沖擊力,形成有序的穩流。
這種螺線板13可以單獨采用,也可以和第二種實施例的摩擦片構成的阻尼板配合使用,可以獲得意想不到的效果。
此外,在所述輸砂管上設有限流閥10,調整輸出流量低于采砂管輸入流量,。一般輸砂管的流量為采砂管輸入流量的70%以下,浮出流量可以滿足雜質分離的要求。當然,對于不同的作業,可以調整不同的限流參數。
第四種實施例:在前述實施例的基礎上進一步改進,如圖6所示,分選機4罐體的下部穿過船體1的底部向下延伸,也就是罐體的下部在水下工作。顯然,船體底部需要開設通孔,分選機4的罐體在通孔中通過,罐體與通孔之間最好采用可滑動的密封配合,既可以調整罐體的高度,又不能從安裝處滲水。這種罐體可以根據工藝需求設定高度以及進入水下的深度,可以進行去雜和分級,一次可完成多種規格產品的分級作業。分選機4的罐體下方最好裝有行走輪14。使用時,可以接觸水底。這種結構,可以保持船體的穩定,又可以根據作業的需要移動。省略了原來的定位樁,簡化了結構。