一种用于分选石英砂的控制系统技术方案

本发明专利技术涉及自动控制技术领域，具体涉及一种用于分选石英砂的控制系统，包括控制终端、溢流箱和分选箱，溢流箱设有进水口且上端敞口设置，分选箱的设有与溢流箱连通的进砂口，进砂口的高度高出溢流箱的底部，分选箱内设有一排分选腔，相邻分选腔通过隔板分隔开，分选箱上设有分别向各个分选腔内供水的供水机构，供水机构包括若干喷水孔，喷水孔的开口均朝向上，控制终端用于根据各分选腔内石英砂分选粒度控制供水机构和进水口供水的水流量大小，控制终端还用于根据各分选腔内石英砂的分选粒度控制隔板升降，以此方式可提高石英砂分选效率，本发明专利技术主要用于工厂。

A Control System for Separating Quartz Sand

【技术实现步骤摘要】
一种用于分选石英砂的控制系统
本专利技术涉及自动控制
，具体涉及一种用于分选石英砂的控制系统。
技术介绍
目前国内对石英砂的生产流程主要包括：采矿、破碎、清洗、烘干、分选等，其中分选普遍采用振动筛分机进行，振动筛分机内具有多层筛板，即每层筛板根据设定颗粒度进行分筛，以获取不同粒度(目数)的石英砂，但这样的筛分方式存在很多问题，首先分选后的石英砂粒度不均匀，在较大的砂粒中容易混入一些细小颗粒，使分筛后的标准砂由于目数大小不同，造成成品砂粒度分布不达标的问题；其次振动筛分机在工作过程中，由于砂粒之间或砂粒与筛板之间的撞击，产生大量的粉尘，而粉尘主要的成分二氧化硅对人体有极大的健康威胁，如果振动筛密封不严实，这些粉尘就会在生产区域四处飞扬，同时分选之后的砂粒还需要进一步清洗，最后由于砂粒在分选过程中，砂粒与振动筛的筛板不断的撞击，使得筛板的耐久度下降，使得筛板在使用一段时间后就需要更换。因此采用振动筛分的方式只适用于小批量的生产。而目前石英砂常规的工艺流程，在分选之前均需要对破碎的砂粒进行清洗和烘干处理，使得生产工艺较长，不适合于石英砂产量较大的企业，基于上述问题，申请人对石英砂的分选方法和分选装置展开了研究，本申请着重对分选装置进行阐述。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于分选石英砂的控制系统，以满足提高石英砂分选效率的要求。为达到上述目的，本专利技术的基础方案为：一种用于分选石英砂的控制系统，包括控制终端和执行装置，所述执行装置包括进料机构和分选机构，所述进料机构包括溢流箱，溢流箱的上端敞口设置，溢流箱上设有进水口；分选机构包括分选箱，分选箱的侧壁设有与溢流箱连通的进砂口，且进砂口的高度高出溢流箱的底部；分选箱内并列设有一排分选腔，相邻分选腔通过隔板分隔开，多个分选腔的排列方向和进砂口的进料方向平行，分选箱上设有分别向各个分选腔内供水的多个供水机构，供水机构包括若干喷水孔，喷水孔的开口均朝向上；所述控制终端用于根据各分选腔内石英砂的分选粒度控制供水机构和进水口供水的水流量大小，控制终端还用于根据各分选腔内石英砂的分选粒度控制隔板升降。本基础方案的工作原理以及有益效果在于：1.通过进水口向溢流箱内通入水，并将石英砂通入溢流箱中，溢流箱内的石英砂和水混合形成砂水混合物，同时受到水流作用通过进砂口进入到分选箱内。相比直接使用传送带将石英砂传送到分选箱内，本申请中利用水流作用输送石英砂，可以减少石英砂进入到分选箱内的动能，避免石英砂的初始动能影响分选效果。2.分选腔内设有供水机构，在分选前保证每个分选腔内都充满水，当砂水混合物从进砂口进入到第一个分选腔内时，受到水流作用分散开，同时供水机构持续供水，由于喷水孔的喷水方向超向上，则喷水孔喷出的水对石英砂有向上的水力作用，可降低石英砂颗粒的沉降速度，粒度最大的砂粒克服喷水孔向上的水力作用(竖直方向的作用力)沉降到第一个分选腔的底部，其余粒度的砂粒随着最初进入的砂水混合物的水流作用(水平方向的作用力)翻过隔板进入第二个分选腔内。由于砂粒随水平方向的水流作用力翻过隔板时，受到隔板的阻挡，水流在不断翻转受阻的过程中，水流的流速不断降低，使得砂粒的沉降速率不断增大，因此在后续的分选腔内，可以克服竖直方向的水力作用的石英砂颗粒粒度逐渐减小，使得每个分选腔内留下的砂粒粒度不同，完成分选。上述过程中，水力作用分为竖直方向的作用力和水平方向的作用力，同时配合砂粒的自身重力、所受浮力，即砂粒在分选腔内受到4个作用力，假设本方案中没有供水机构所提供的竖直方向的作用力，那么砂粒就只受到水平方向的作用力、浮力和自身重力作用力，假设a粒径大小的砂粒在这三个作用力下沉降在了靠近进砂口的第二个分选腔内，那么在供水机构的作用下，a粒径大小的砂粒还会受到向上的冲击力，那么a粒径大小的砂粒就可能会沉积到靠近进砂口第三或四个分选腔内，这样就能够对石英砂原料进行非常细化的分选，以获得粒度分布更精细的石英砂。3.石英砂在分选腔内受到水流的作用分散开，悬浮在水里同时受到供水机构持续向上的水力冲刷作用，实现对砂粒的清洗，因此采用本技术方案无需在分选前对石英砂进行清洗和干燥步骤，极大的缩短了石英砂的生产工艺流程，极大的提高了石英砂生产的效率。若是砂粒撞击在分选腔的侧壁上，碰撞过程中附着在砂粒上的泥粉也会进一步脱落，由于是在水中，也并不会产生粉尘飞扬的情况，极大的改善了加工环境。4.同时通过控制终端控制供水机构和进水口的水流量大小，并且还可通过控制隔板的升降高度，使分选石英砂的粒度分布更加精细，如需要使分选的石英砂粒度更加精细，可控制供水机构和进水口的水流量加大，此时喷水孔喷出的水对石英砂向上的水力作用加大，因此水流量加大后，每个分选腔内沉降的石英砂粒度相较于水流量小时石英砂粒度会更大，由于石英砂粒度越大，其沉降位置越低，因此通过控制隔板下降，粒度较小的石英砂在最初进入的砂水混合物的水流作用(水平方向的作用力)下，由于没有隔板的阻挡会随着水进入下一个分选腔，直至水平方向的水力，由于传输距离过远，水力逐渐衰减，而无法运输粒度较小的石英砂为止，并且由于加大了进水口的水流量，即加大了水平方向的水力，使粒度越小的石英砂能被传输到更远的分选腔中，从而使每个分选腔内石英砂的粒度分布更加精细。以此方式不仅可达到自动控制的目的，提高了石英砂分选效率，而且还有利于根据实际需求自动调节水流量大小和隔板高低，使各分选腔内沉降的石英砂粒度分布满足实际需求。进一步，还包括用于检测隔板升降位置的位移传感器，位移传感器与控制终端电连接；所述隔板包括固定在分选箱内的固定部以及竖向滑动连接在分选箱内的滑动部，分选箱内设有用于驱动滑动部滑动的驱动件，所述控制终端通过控制驱动件控制隔板升降。以此方式，就可达到控制隔板升降的目的，并且通过位移传感器的反馈就可知道隔板的升降高度，便于调整。进一步，还包括用于检测水流量的水流量计，水流量计与控制终端电连接；所述供水机构设置在分选箱底部，供水机构包括连通在每个分选腔底部的多根供水管，供水管上端连通有喷水件，喷水孔设置在喷水件上，供水管垂直向上，且喷水孔和进水口均设有用于控制水流量的调节阀，所述控制终端通过控制调节阀控制供水机构和进水口供水的水流量大小。以此方式，就可通过控制终端完成对供水机构和进水口供水的水流量大小的控制，实现自动控制功能，且通过水流量计的反馈可得知水流量的大小，便于调节。并且供水管设有多根且设置在分选腔的底部，由于水体具有流动分散性，如果供水管只设置一个，供水管正上方的水流的冲击力最大，而越远离供水管的正上方冲击力因分散而降低，对砂粒的沉降速率影响就会减小，进而影响对砂粒的分选；供水管垂直向上，在供水管数量、管径一定的情况下，多根供水管在水平方向的占地面积最小，若是供水管倾斜设置，则供水管在水平方向的占地面积较大，容易影响砂粒的沉降。进一步，至少一个所述分选腔上安装有超声波发生器。超声波发生器产生的超声波通过水流作用在石英砂颗粒上，使得石英砂颗粒表面附着的泥粉掉落，由于石英砂颗粒的形状并不规整，较小的缝隙内的泥粉仅通过水流作用较难清洗干净，使用超声波进行清洗，使得石英砂颗粒的洁净度更高。进一步，所述超声波发生器安装在靠近进砂口一侧的分选腔底部。由于靠近进砂口一侧的分选腔内的石英本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于分选石英砂的控制系统，其特征在于：包括控制终端和执行装置，所述执行装置包括进料机构和分选机构，所述进料机构包括溢流箱，溢流箱的上端敞口设置，溢流箱上设有进水口；分选机构包括分选箱，分选箱的侧壁设有与溢流箱连通的进砂口，且进砂口的高度高出溢流箱的底部；分选箱内并列设有一排分选腔，相邻分选腔通过隔板分隔开，多个分选腔的排列方向和进砂口的进料方向平行，分选箱上设有分别向各个分选腔内供水的多个供水机构，供水机构包括若干喷水孔，喷水孔的开口均朝向上；所述控制终端用于根据各分选腔内石英砂分选粒度控制供水机构和进水口供水的水流量大小，控制终端还用于根据各分选腔内石英砂的分选粒度控制隔板升降。

【技术特征摘要】
1.一种用于分选石英砂的控制系统，其特征在于：包括控制终端和执行装置，所述执行装置包括进料机构和分选机构，所述进料机构包括溢流箱，溢流箱的上端敞口设置，溢流箱上设有进水口；分选机构包括分选箱，分选箱的侧壁设有与溢流箱连通的进砂口，且进砂口的高度高出溢流箱的底部；分选箱内并列设有一排分选腔，相邻分选腔通过隔板分隔开，多个分选腔的排列方向和进砂口的进料方向平行，分选箱上设有分别向各个分选腔内供水的多个供水机构，供水机构包括若干喷水孔，喷水孔的开口均朝向上；所述控制终端用于根据各分选腔内石英砂分选粒度控制供水机构和进水口供水的水流量大小，控制终端还用于根据各分选腔内石英砂的分选粒度控制隔板升降。2.根据权利要求1所述的一种用于分选石英砂的控制系统，其特征在于：还包括用于检测隔板升降位置的位移传感器，位移传感器与控制终端电连接；所述隔板包括固定在分选箱内的固定部以及竖向滑动连接在分选箱内的滑动部，分选箱内设有用于驱动滑动部滑动的驱动件，所述控制终端通过控制驱动件控制隔板升降。3.根据权利要求1所述的一种用于分选石英砂的控制系统，其特征在于：还包括用于检测水流量的水流量计，水流量计与控制终端电连接；所述供水机构设置在分选箱底部，供水机构包括连通在每个分选腔底部的多根供水管，供水管上端连通有喷水件，喷水孔设置在喷水件上，供水管垂直向上，且喷水孔和进水口均设有用于控制水流量的调节阀，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊帆，赵辉，王德春，周高胜，
申请(专利权)人：长江造型材料集团科左后旗有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15