一种便于铸造石英砂脱泥的设备

1.本实用新型属于石英砂脱泥技术领域，具体地说，涉及一种便于铸造石英砂脱泥的设备。


背景技术：

2.在铸造生产中，石英砂是应用最广、用量最大的铸造用砂。它的粒度等级广泛，能与各种铸造粘结剂结合，资源丰富，价格低廉。石英原砂在形成过程中伴生有长石、云母、粘土、矿物等杂质，在粉碎和开采过程中产生次生矿泥，这些矿泥和杂质包裹在和黏附在石英砂表面和缝隙中，嵌布粒度细，在后续的选别作业中不易脱除，含泥量较高，影响石英砂品位，而铸造石英砂对石英砂品位和含泥量有严格的要求，因此矿物脱泥成为了选别铸造石英砂的关键。
3.脱泥是使矿浆中的细矿泥与粗砂分离的处理过程，为了清除矿物颗粒表面以及缝隙中包裹黏附的有害物质和泥质杂物，一般有机械脱泥和浮选脱泥。浮选脱泥主要针对细泥，利用加入的药物产生化学作用脱除矿物泥质，但这种方法得到的精矿品位低，生产成本高，脱泥效果不显著。机械脱泥主要针对粗颗粒，利用机器设备进行脱泥，常见的设备有水力旋流器、脱泥斗、螺旋分级机、浓密机以及水力分离机，这些设备只能去除矿物表面的大颗粒脉石，对微米和纳米级颗粒影响不大，且设备磨损严重。常见的水力旋流器，用于分离去除污水中较重的粗颗粒泥砂等物质，消耗动力大，高压给矿时磨损严重，脱泥效率在50％-60％，脱泥不彻底，且单独使用时脱泥量不明显，需要与其他设备联合使用。
4.为了解决传统的脱泥设备磨损严重，脱泥效果不明显等问题，企业急需一种更加高效、低成本的脱泥设备。
5.有鉴于此特提出本实用新型。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种便于铸造石英砂脱泥的设备，利用水力冲击带动矿物上下垂直交替运动，改变矿物运动状态，降低石英砂颗粒对竖直超声设备的磨损，延长设备使用寿命，降低生产成本，并结合超声波清洗装置，实现对石英砂颗粒的高效脱泥。
7.为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：
8.一种便于铸造石英砂脱泥的设备，包括脱泥机本体和超声波振动棒，所述脱泥机本体包括脱泥室、空气室，所述脱泥室与空气室由金属隔墙板竖直分隔形成，空气室的底部与脱泥室底部连通，所述空气室内设有活塞，活塞与驱动机构连接，所述空气室与脱泥室之间设有风阀，所述脱泥室顶部设有给矿口，底部设有进水口和沉砂口，所述超声波振动棒竖直固定安装在脱泥室内，超声波振动棒与超声波发生器电连接。
9.金属隔墙板把空气室与机体脱泥室分开，矿物只在脱泥室内运动，减少设备磨损，与隔墙板相连的是空气室。所述空气室为密闭空间，主要是为了压缩空气引起水流脉动，形
成垂直升降的突变水流。
10.进一步地，所述进水口与高压水管连接，水流由进水口沿竖直方向进入脱泥室内。
11.进一步地，所述超声波振动棒为若干个，超声波振动棒长度为整个机体的四分之二，用法兰固定支架固定，超声波振动棒竖直均匀安装在脱泥室内且不与脱泥室内壁和底部接触，超声波振动棒底端安装有金属保护帽，防止矿物撞击损坏。
12.进一步地，所述脱泥室顶部侧边设有溢流口。
13.进一步地，所述给矿口上方设有皮带传送机。
14.进一步地，所述超声波振动棒长度为1-2m，直径为30-60mm，超声波频率为20-2000khz, 超声功率为2-6kw。
15.进一步地，矿物颗粒在脱泥室处理的时间为30秒-1分钟，水流冲程为70-80mm,脱泥后的矿物颗粒直径是0.0750mm-0.0380mm之间。
16.所述石英砂脱泥设备的工作原理：通过皮带传送机从给矿口加入原料，用高压水管冲入脱泥室容积约四分之三的水量，空气室的活塞加压会形成高压密封室，打开密闭风阀，交替压缩空气进入，从空气室到脱泥室底部，设备内压强变化，引起水面形成脉动水流，改变活塞压缩可控制空气室空气的压力(活塞上可安装单向阀，以补充气体)，也可以改变风阀的速度来调节水流脉动的频率。同时高压水流由底部进水口呈竖直方向进入脱泥室内，高压水管底部进水，使得水流运动方向为垂直升降，底部的石英砂受到水流冲击会向上运动，水流带动矿物翻滚运动，矿物运动时颗粒之间相互摩擦碰撞，表面泥质脱落，矿物在随着水流上升到顶部时，由于自身重力降落到底部，然后水力作用又会带到顶部，上下翻滚运动，重复多次进行垂直交变运动。同时打开超声波发生器开关，浸没在矿浆中且不与脱泥室内壁和底部接触的超声波振动棒开始向360度发射超声波，将矿浆打散，在超声的作用下矿物表面的杂质和嵌布在缝隙中的泥质被剥离，超声作用和水里冲击多次进行，达到脱泥效果，细粒泥质从溢流口排出，矿物颗粒从底部沉沙口排出。
17.采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果。
18.1.本实用新型利用超声作用，超声波辐射，超声波振动棒振动，配合脉动水流，作用效果强，冲洗时间短，能够将矿物表面细微泥质杂物去除，脱泥效果显著增强。
19.2.本实用新型利用水流带动矿物上下运动，改变矿物运动方向，防止矿物形成横向突变水流撞击筒壁和超声设备，减少设备磨损，延长设备使用周期，可5-8月更换一次，极大降低了生产成本。
20.3.本实用新型联合超声波和利用水流运动共同作用脱泥，结构简洁，操作简单，脱泥干净，易于实现，实用性较强，适于推广应用。
21.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
22.附图作为本技术的一部分，用来提供对本实用新型的进一步的理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
23.图1是本实用新型的结构示意图；
24.图中：1、皮带传送机；2、超声波振动棒；3、溢流口；4、空气室；5、高压水管；6、沉砂口；7、金属隔墙板。
25.需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本实用新型的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本实用新型的概念。
具体实施方式
26.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.如图1所示，本实用新型所述一种便于铸造石英砂脱泥的设备，包括脱泥机本体和超声波振动棒2，所述脱泥机本体呈类圆柱状，底部有弧度，脱泥机本体竖直安放，所述脱泥机本体包括脱泥室、空气室4，所述脱泥室与空气室4是由金属隔墙板7在脱泥机内腔中分隔形成的，空气室4与脱泥室共处脱泥机内腔中，可以充分利用空间，减少单独设备的使用，在满足脱泥目的的同时合理利用空间，并且脱泥机的一体结构更容易生产、运输和安装使用，金属隔墙板7将空气室4与脱泥室分隔开，脱泥时矿物只在脱泥室内运动。
30.空气室4内设有活塞，活塞与驱动机构连接，空气室4为可密闭空间，驱动机构带动活塞可以压缩空气室4内的空气，压缩后的空气经风阀从脱泥室底部进入到脱泥室内的矿浆中就会引起水流脉动，形成垂直升降的突变水流，垂直升降的突变水流会带动石英砂颗粒向上运动。空气室4的底部与脱泥室底部通过风阀连通，通过控制风阀的可以调节空气室进入脱泥室的气体量和流速，间接实现调节水流的脉冲频率。空气室4可以控制压缩气体的空气量和压力，间接控制风阀出气量和速度，集合控制活塞与风阀以实现对脱泥室脉冲水流的间接控制，优选水流冲程控制在70-80mm。
31.脱泥室顶部设有给矿口，给矿口处设有皮带传送机1，工作时，石英砂颗粒原料通过皮带传送机1运输到脱泥室顶部，通过给矿口进入到脱泥室内，所述脱泥室顶部外壁处设有溢流口3，脱泥后的较轻的泥土等杂质会随水流从顶部溢流口3排出，所述脱泥室底部设有进水口和沉砂口6。进水口连接有高压水管5，打开水阀，高压水流通过高压水管5经进水口竖直进入到脱泥室内，从底部进入的竖直高压水流可以带动石英砂颗粒竖直向上运动，防止石英砂颗粒在脱泥室内腔底部沉聚，高压水流将矿浆打散的更充分，提高了脱泥效率。
32.超声波振动棒2为若干个，超声波振动棒2与超声波发生器电连接，超声波振动棒2通过法兰固定支架竖直均匀固定在脱泥室内腔上部，且超声波振动棒2不与脱泥室内壁和
底部接触，超声波振动棒2底部安装有金属保护帽，金属保护帽可以防止被水流冲击所带动上升的石英砂颗粒竖直撞击磨损超声波振动棒2，超声波振动棒2的长度为1-2m，为整个机体的四分之二，超声波振动棒2直径为30-60mm，所采用的超声设备的超声波频率为20-2000khz，超声功率为1-6kw。
33.脱泥时间控制在30-60s，处理后的石英砂颗粒直径在0.0750-0.0380mm之间，脱泥结束后石英砂颗粒会沉聚在脱泥室底部，打开脱泥室底部沉砂口6即可获得。
34.本实用新型通过空气室4来控制脱泥室脉冲水流的频率和冲程，结合竖直向的高压进水，使得石英砂颗粒运动方向与水流运动方向平行，均为竖直方向，随水流在脱泥室内进行垂直往复运动的石英石颗粒对竖直安装的超声波设备磨损较小，从而延长超声波设备的使用寿命，降低生产成本。
35.实施例1
36.云南某石英砂洗沙厂，用传统的脱泥设备脱泥，脱泥效率在40％-50％，设备损坏严重，需要1-2月更换一次设备。采用本实用新型的脱泥设备，设备如图1所述，矿料从皮带传送机1传送进入脱泥室，打开高压水管5，使得水面上升至机体的四分之三，关闭水阀，打开超声波发生器，超声波振动棒2向四周发散超声波，超声振动使得矿浆分散，同时打开风阀向空气室4有规律的交替压入压出空气，机体内部水面发生变化，形成脉动水流，由于水从底部垂直进入，空气变化使得水流冲击向上，带动矿物向上运动，矿物由于重力会形成上下垂直运动的状态，矿物经过上下水力的冲击多次交替擦洗，在与超声波联合的作用下，矿物表面的泥质清洗干净，达到脱泥效果。使用本设备处理该厂矿料，脱泥效率为80％-90％,对于设备维护，超声棒磨损减轻，金属隔墙板7只需9个月左右换一次，降低了生产成本。
37.实施例2
38.四川某地石英砂厂对原砂进行脱泥处理，用传统脱泥装置，设备需要2月更换一次设备，脱泥效率只有50％-60％，清洗的石英砂中含有各种杂物。使用本实用新型装置，如图1，从进料口倒入石英砂，高压水管5从底部给水至机体的四分之三，关闭水阀，打开风阀向空气室4内交替压入和排除空气，机体内部由于气压变化水面形成脉动水流，加大空气的排量，水面形成具有冲击力的水束，水束向上冲击带动矿物向上翻滚运动，颗粒自身重力向下，在水里冲击和重力的作用下颗粒上下反复交替运动，同时打开超声波发生器，超声波振动棒2 振动使得矿物颗粒表面的泥质脱落，泥质变轻从溢流口3流出，颗粒在脱泥室内反复运动，直至脱泥干净，从沉砂口6排除。使用本实用新型设备对该矿进行脱泥，脱泥效率达到了85％以上，脱泥率大幅度提高，超声设备几乎无影响，金属隔墙板7延长到8个月左右换一次，为企业节省了很大一部分生产成本。
39.以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型方案的范围内。