一种全尾砂膏体搅拌实验装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种全尾砂膏体搅拌实验装置及使用方法，涉及金属矿膏体充填技术领域，解决了现有技术中没有专用搅拌试验设备，膏体搅拌不可控，搅拌效果易出现差异的问题。本发明专利技术包括控制器，还包括搅拌箱和搅拌轴，搅拌箱内设有水平设置的搅拌轴，搅拌轴与驱动机构相连接；所述搅拌箱通过动静分离板分为搅拌腔和出料腔，所述搅拌腔上部设有进料机构，搅拌腔内设有连接在搅拌轴上的搅拌组件；所述出料腔的上部设有图像采集件，出料腔的下部设有出料口；所述搅拌腔与出料腔内均设有监测组件。本发明专利技术可实时监测搅拌过程中功率变化，获取料浆均质化过程图像演化，分析复杂的流变行为，为研究膏体搅拌技术，发展膏体充填专用搅拌设备。备。备。

【技术实现步骤摘要】
一种全尾砂膏体搅拌实验装置及使用方法


[0001]本专利技术涉及金属矿膏体充填
，特别是指一种全尾砂膏体搅拌实验装置及使用方法。

技术介绍

[0002]在矿山充填领域中，尾砂粒度细，颗粒吸附作用强，剪切作用下颗粒分散难。膏体中大量存在细颗粒聚集体，造成凝胶材料水化不充分，其胶结性能未能充分释放，降低了充填体力学强度，同时也影响膏体的稳定性及可泵性，不利于管道输送。膏体的搅拌必须借助于搅拌设备，搅拌过程的剪切作用是实现细颗粒分散关键，因此搅拌设备的性能决定了膏体均质，完善搅拌过程对于改善搅拌效果，提升设备生产能力具有重要意义。然而，目前膏体搅拌技术的研究缺乏标准搅拌仪器，都是借助于混凝土搅拌实验设备，但混凝土与膏体在物料及制备工艺上均存在较大差异性，因此获得的实验结果误差较大，无法满足膏体搅拌研究需求。

技术实现思路

[0003]针对上述
技术介绍
中的不足，本专利技术提出一种全尾砂膏体搅拌实验装置及使用方法，解决了现有技术中没有专用搅拌设备，膏体搅拌不可控，搅拌效果易出现差异的问题。
[0004]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种全尾砂膏体搅拌实验装置，包括控制器，还包括搅拌箱，搅拌箱内设有水平设置的搅拌轴，搅拌轴与驱动机构相连接；所述搅拌箱的内部通过动静分离板分为搅拌腔和出料腔，所述搅拌腔上部设有进料机构，搅拌腔内设有连接在搅拌轴上的搅拌组件；所述出料腔的上部设有图像采集件，出料腔的下部设有出料口；所述搅拌腔与出料腔内均设有监测组件。
[0005]进一步地，所述进料机构包括尾砂浆管道、凝胶材料管道、外加剂管道和补水管道，尾砂浆管道、凝胶材料管道、外加剂管道和补水管道均固定在搅拌箱上，所述尾砂浆管道、凝胶材料管道、外加剂管道和补水管道上分别设有电磁阀。尾砂浆管道的进料端连接有立式搅拌机，尾砂浆管道上蠕动泵。
[0006]进一步地，所述搅拌组件包括至少三个搅拌叶片，搅拌叶片均匀连接在搅拌轴上。搅拌叶片包括搅拌臂和叶片，搅拌臂的一端叶片相连接、另一端设有搅拌夹，搅拌夹连接在搅拌轴上。
[0007]进一步地，所述驱动机构包括电机，电机的输出轴与搅拌轴相连接，电机的输出轴上设有扭矩传感器。图像采集件包括膏体图像精密采集仪，膏体图像精密采集仪通过连接件固定在搅拌箱的上部且与出料箱相对应。
[0008]进一步地，所述监测组件包括至少三对水分时空分布监测仪，水分时空分布监测仪均布在搅拌箱内。所述搅拌箱的下部设有支架，支架的下部设有滚轮，搅拌箱的上方设有箱盖。
[0009]一种全尾砂膏体搅拌实验装置的使用方法，步骤为：S1：首先，调整动静分离板的
位置，使搅拌箱内部分为合适的搅拌腔和出料腔，立式搅拌机搅拌尾砂浆进行备料；
[0010]S2：尾砂浆管道、凝胶材料管道、外加剂管道和补水管道上的电磁阀均打开，控制机构控制蠕动泵启动，将立式搅拌机内的尾砂浆通过尾砂浆管道输送到搅拌腔内，此时，尾砂浆、凝胶材料、外加剂和水按照一定的比例添加到搅拌腔内；
[0011]S3：启动电机带动搅拌轴转动，扭矩传感器监测搅拌轴转速，搅拌轴带动搅拌叶片旋转，对搅拌腔内的尾砂浆、凝胶材料、外加剂和水进行搅拌，直至将其搅拌为膏体，在搅拌过程中，水分时空分布监测仪对膏体进行实时监测，并采集膏体水分状态数据；
[0012]S4：搅拌好的膏体进入出料腔，膏体图像精密采集仪采集进入出料腔的膏体状态数据，完成采集的膏体通过出料口排出；
[0013]S5：将扭矩传感器采集到的搅拌轴转速、水分时空分布监测仪采集的膏体水分状态和膏体图像精密采集仪采集的膏体状态数据传输到控制器上，并形成若干组膏体试验数据；
[0014]S6：控制器对膏体试验数据进行分析，得出尾砂浆、凝胶材料、外加剂和水在不同比例下产生不同膏体的状态数据，通过对比不同膏体状态数据找到最佳膏体状态下尾砂浆、凝胶材料、外加剂和水的比例参数，并将其投入使用。
[0015]本专利技术的有益效果为：本专利技术可用于分析膏体复杂的流变行为特征及浆料结构演化过程，为研究膏体搅拌技术，发展膏体充填专用搅拌设备，实现实验过程中的测试功能；搅拌顶部盖板可以随时打开，可在搅拌过程中随时取样；通过在电机上安装有扭矩传感器，实时监测搅拌过程中功率变化，水分时空分布监测仪可随时检测水分的状态，实现膏体形成过程的监测；膏体图像精密采集仪可监测膏体的搅拌效果，便于作对比。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
[0017]图1为本专利技术的结构示意图；
[0018]图2为图1中A
‑
A的截面示意图；
[0019]图3为图2中搅拌臂的结构示意图。
[0020]图中：1
‑
电机；2
‑
扭矩传感器；3
‑
膏体图像精密采集仪；4
‑
搅拌叶片；5
‑
尾砂浆管道；6
‑
凝胶材料管道；7
‑
外加剂管道；8
‑
补水管道；9
‑
立式搅拌机；10
‑
蠕动泵；11
‑
搅拌箱；12
‑
动静分离板；13
‑
出料口；14
‑
水分时空分布监测仪；15
‑
叶片安装孔；16
‑
搅拌臂；17
‑
搅拌夹；18
‑
螺孔；19
‑
搅拌轴；20
‑
叶片。
具体实施方式
[0021]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]如图1所示，实施例1，一种全尾砂膏体搅拌实验装置，包括控制器，还包括搅拌箱
11、搅拌轴19和动静分离板12，搅拌箱11内设有水平设置的搅拌轴19，搅拌轴19与驱动机构相连接，驱动机构控制搅拌参数即速度、时间和方向为可调参数，可为搅拌技术及搅拌机结构优化提供试验设备支持；所述搅拌箱11通过动静分离板12分为搅拌腔和出料腔，动静分离板12滑动设置在搅拌箱内，搅拌箱内设有与动静分离板配合的凹槽，便于动静分离板12的移动，调整搅拌腔和出料腔的比例，所述搅拌腔的上部设有进料机构，搅拌腔内设有连接在搅拌轴19上的搅拌组件；所述出料腔的上部设有图像采集件，出料腔的下部设有出料口13，出料腔在搅拌过程中为静态腔，可为搅拌过程中搅拌物料图像采集提供相对稳定的拍摄环境；所述搅拌腔与出料腔内均设有监测组件，监测组件监测搅拌腔和出料腔的膏体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全尾砂膏体搅拌实验装置，包括控制器，其特征在于：还包括搅拌箱（11），搅拌箱（11）内设有水平设置的搅拌轴（19），搅拌轴（19）与驱动机构相连接；所述搅拌箱（11）的内部通过动静分离板（12）分为搅拌腔和出料腔，所述搅拌腔上部设有进料机构，搅拌腔内设有连接在搅拌轴（19）上的搅拌组件；所述出料腔的上部设有图像采集件，出料腔的下部设有出料口（13）；所述搅拌腔与出料腔内均设有监测组件。2.根据权利要求1所述的全尾砂膏体搅拌实验装置，其特征在于：所述进料机构包括尾砂浆管道（5）、凝胶材料管道（6）、外加剂管道（7）和补水管道（8），尾砂浆管道（5）、凝胶材料管道（6）、外加剂管道（7）和补水管道（8）均固定在搅拌箱（11）上，所述尾砂浆管道（5）、凝胶材料管道（6）、外加剂管道（7）和补水管道（8）上分别设有电磁阀。3.根据权利要求2所述的全尾砂膏体搅拌实验装置，其特征在于：所述尾砂浆管道（5）的进料端连接有立式搅拌机（9），尾砂浆管道（5）上蠕动泵（10）。4.根据权利要求1~3任一项所述的全尾砂膏体搅拌实验装置，其特征在于：所述搅拌组件包括至少三个搅拌叶片（4），搅拌叶片（4）均匀连接在搅拌轴（19）上。5.根据权利要求4所述的全尾砂膏体搅拌实验装置，其特征在于：所述搅拌叶片（4）包括搅拌臂（16）和叶片（20），搅拌臂（16）的一端与叶片（20）相连接、另一端设有搅拌夹（17），搅拌夹（17）连接在搅拌轴（19）上。6.根据权利要求1~3、5任一项所述的全尾砂膏体搅拌实验装置，其特征在于：所述驱动机构包括电机（1），电机（1）的输出轴与搅拌轴（19）相连接，电机（1）的输出轴上设有扭矩传感器（2）。7.根据权利要求6所述的全尾砂膏体搅拌实验装置，其特征在于：所述图像采集件包括膏体图像精密采集仪（3），膏体图像精密采集仪（3）通过连接件固定在搅拌箱（11）的上部且与出料箱相...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨柳华，苏芮，焦华喆，陈峰宾，陈新明，王金星，高炀，赵宇，张军，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：