用于将物料中的重颗粒与轻颗粒分离的设备

本发明涉及一种用于将物料中的重颗粒与轻颗粒分离的设备， 例如用于矿物质的分离技术或从粉状或碎屑状的物料，例如纤维或 木片中分离出杂质。

粉状的或木片状的物料的例子是用于制造粗纸板或纤维板中 的不同的纤维、碎石屑、木屑或类似的东西。在制造这样的板子时， 增加使用了废材料。这就需要在用于制造板的材料中除去杂质。这 些杂质包括各种矿石、岩石、沙子等等。众所周知的解决方法是单 纯利用空气流将杂质从物料中分离出来。该解决方法的缺点是能耗 大且尘土飞扬。另外，基于用气流进行的净化不能象所期望的那样 除去细小的杂质，从而导致不令人满意的净化结果。

在矿石分离技术中，一种已知的方法是干式跳汰或脉动分离 法。在脉动分离中，从物料的下面施加短的气流脉冲，而该物料在能 让气流通过的承载表面上流动。气流脉冲对较重颗粒的提升效果比 对较轻颗粒的提升效果小，这是因为前者的加速度较低。因此，较轻 的颗粒在气流脉冲中升得较高，在间歇过程中落下较慢，并集中在物 料的顶层。较重的颗粒集中在低层。为了分离各层，必须使它们从 承载表面的入口端移动到其出口端。这种移动通过利用如定向振动 来达到，而通过例如在出口端采用一把分离刀或在其之前用一个绞 龙将底层移动到设备的一侧来实施分离。根据矿石的最大数量来决 定前述各层的分离。在这种情况下，底层的矿石含量通常仅为10- 50％，这意味着还需进行进一步的富集。不同的材料需要不同的气 流脉冲/间歇率、脉冲数量和脉冲强度。在已知的装置中，在分离平 面下面的一个鼓风设备、一个旋转阀和管道及气流分配器不能用来 分离细颗粒的矿石。这种气流设备大的体积与分离平面的快速脉动 的长处相冲突，所以它们只能用于粗分离。

DE-532388示出一种用于从物料中的轻颗粒分离出重颗粒 的装置，但在所述装置中净化颗粒和重颗粒成分两者均从相同的 端部取出，且所述德国专利建议用一种分离刀具分离开不同的物 料层。

GB-758775示出一种装置，在所述装置中重颗粒成分在一个 水平振动容器中下沉形成底部物料层，并对因振动运动而富集的 物料层通过使用在所述容器的底部的孔发出的气流脉冲来增强 富集作用。

问题是怎样在例如一个大的表面上达到强有力的气流脉冲和 高的脉冲数的统一。

本发明的一个目的是得到一个完全新的分离设备，它消除了已 有技术的方法的缺点。

用于实现本发明目的的将物料中的重颗粒与轻颗粒分离的 设备，例如用于从粉状或碎屑状的、如纤维或木片材料中分离出 杂质的设备包括一个能让气流通过的、待处理的物料被支持在其 上的承载表面，以及用来产生通过该承载表面而对待处理的物料 施加气流脉冲的装置，其中，该用于产生气流脉冲的装置包括一 个腔，气流被送到该腔中并且在对着承载表面的腔壁上有至少一 个开口，在所说的开口处配置的至少一个阀元件基本上靠近承载 表面。

本发明的解决方案有很多重要的优点。通过将产生气流脉冲 的部件大体上配置在承载表面之下，获得了改进分离效果的强有 力的气流脉冲。通过将产生气流脉冲的阀元件基本上配置在承载 表面的物料处理区域的整个宽度和长度上，在被处理的物料上达 到了十分均匀的气流脉冲。由于采用了旋转阀，在单位时间内可 达到很高的气流脉冲数，即脉动数。通过并排地基本平行地安排 这些阀元件，这样当阀元件在关闭位置时它们通常相互接触，而 当阀元件在打开位置在它们之间有一个间隙，这样就得到了一个 非常便利且有效的阀门系统。采用本发明的解决方案，可以达到 好的密封度。当阀门系统处于其打开位置时，它以理想的方式基 本上沿承载表面的整个宽度分配气流脉冲。通过采用在其圆周表 面有至少一个切口、凹口或槽或或类似结构的滚柱而形成阀门元 件，得到了一个非常便利且可靠的阀门元件。

下面将参考附图对本发明进行描述，其中：

图1给出了本发明的一个设备的简化侧视图；

图2给出了本发明的设备的另一个实施例的顶视图，其阀门元件 处于打开位置；

图3给出了由本发明提供的沿垂直于纵轴的平面剖切的一个阀 门元件。

本发明的设备包括一个能让气流通过的承载表面1，在该表面上 有待处理的物料。在图中的设备有一个倾斜的承载表面1，待处理的 物料最好是从该表面的上端提供。该承载表面1可以由任何已知的 承载器组成，它提供了移动物料和分离物料层的工具。该承载器可 以是一个倾斜的环形带，它在由箭头所示的方向上运动，倾斜的部分 向上运动。在承载器1之下配置的是装置3、4，它们用来产生气流脉 冲并将该脉冲通过承载表面1加到物料流上。用来产生气流脉冲的 装置包括一个配置在承载表面1之下的腔3，气流被送到该腔中并且 在对着承载器1的腔壁有至少一个开口，并且至少有一个基本上靠近 承载表面1的阀门元件4，用来对准和/或关闭通过开口/多个开口的气 流，以这样的方法就产生了气流脉冲。

阀门元件4或多个阀门元件形成的阀门元件组基本上在承载表 面1的物料处理区域的整个宽度和/或长度上延伸，最好是超过承载 表面的整个宽度和长度。

在打开位置，阀门元件4或阀门元件组在物料在承载表面的流动 方向上，且最好是在不同于此方向的方向上形成至少一个开口5或一 组开口，这些开口让来自腔3的气体流过。由阀门元件4在其打开位 置形成的开口5、间隙或类似的结构基本上越过承载表面的物料处 理区域的整个宽度，而且/或者有数个开口、间隙或类似的结构在超 过处理区域的整个宽度上分布。也可能有几个阀门元件4并排和/或 交错地排列。阀门4可绕其轴9旋转。相邻的阀门元件可以在相同的 方向或相反的方向上旋转。

根据本发明的一个优选实施例，至少有一个阀门元件4被配置在 腔3的与承载表面1相对的壁上的至少一个开口中。阀门元件4最好 安排在承载表面的横向方向上，通常其宽度等于承载表面1的宽度，并 绕一根横着承载表面1的轴转动。阀门元件4是这样设计的，即在其 关闭位置它基本上与至少一个密封元件6和/或一个相邻的阀门元件 4相接触，不允许大量的来自腔3的气体流过与承载表面相对的设 备。在打开位置，至少一个开口出现在阀门元件4和密封元件和/或 相邻的阀门元件之间，使气体由腔排出，流经开口，通过承载表面。最 好有多个并排的阀门元件4，最好是将其紧靠在承载表面1之下，每一 个元件在绕其轴转动的一周的过程中至少在其开口位置产生一个施 加在承载表面1上的气流脉冲。在图1所示的实施例中，阀门元件是 滚柱，每个滚柱都带有至少一个凹陷5、切口、槽或类似的结构。例 如通过从具有圆的横截面的滚柱上切去连接一个弓形的两侧与圆周 的交点的直线的径向以外的部分而形成该凹陷5。相邻滚柱上的切 口5、凹陷或类似的结构最好被设计成在打开位置时相互面对，以便 让流过滚柱之间的开口。

在如图所示的情况下，该带被滚轮8驱动，其中至少有一个滚轮 是驱动轮。

本发明的设备是以如下述这样工作的：

包括有较重比重的颗粒和较轻比重的颗粒的待处理物料2被从 上端放入倾斜的承载表面1上。短的提升气流脉冲通过承载表面1被 施加到物料流上。该气流脉冲对较重比重的颗粒的提升效果比对较 轻比重的颗粒的提升效果小，这是由于前者的加速度较小的缘故。 在倾斜的承载表面1上，较轻的颗粒在气流脉冲时升得较高，在间歇期 间以一定的距离在倾斜的方向上落下。这样，由于不断的气流脉冲， 在倾斜方向上较轻的颗粒比较重的颗粒通过得更快。由于承载器是 一个皮带输送器1，它能让气流通过并倾斜向上运动，其速度小于轻颗 粒在倾斜方向上向下运动的速度，但大于重颗粒的相应速度，所以轻 颗粒向下运动而重颗粒向上运动。用这样的方法，将较重比重的颗 粒与较轻比重的颗粒分开。轻颗粒经承载器1的下端被移出该承载 器，而重颗粒经承载器的上端被移出。

通过在承载表面1以下向腔3中提供气体，最好是空气，并利用阀 门元件4重复地打断从下面流向承载器1的气流，这样来产生气流脉 冲。阀门元件4最好配置在紧靠带输送器1的下面或在其附近，这样 来确保气流脉冲的最大效果。阀门元件4由基本上平行的、并排配 置在腔3的相对于承载表面的壁的开口中的滚柱形成。滚柱转动的 打向在图1中由箭头所示。相邻的滚柱最好反向转动。滚柱最好同 步转动，这样相邻滚柱上的凹隙、切口或类似的结构同时配准。切 口5的尺寸、形状和方向能控制气流脉冲的方向和形式。由图所示 的滚柱有两个间隔为180°的切口。当滚柱转动时，在打开位置产生 气流脉冲，在关闭位置产生间歇。一般以1-10次/秒的速率产生气流 脉冲。气流脉冲的持续时间为脉动持续时间的10-50％。通过一个 采用如链传动装置的驱动设备使滚柱转动。

当然，阀门元件也可以有不同的形状。基本的一点是：至少在一 个垂直于阀门元件4的旋转轴9的横截面上，阀门元件4的外表面上至 少一点距旋转轴9的径向距离Xr小于该外表面的最外面的旋转圆相 应的距离Xu(图3)。

这样，可以用例如并排安排的细长扁平棒来实现阀门元件。这 种扁平的棒运动到一个打开位置，这样至少一个开口在它们中间打 开，而在关闭位置该开口关闭。扁平棒的运动可以是直线运动或旋 转运动。

在一个优选的实施例中，腔3被分成几个腔室且至少使用其中的 一部分，这样不同的腔室可以采用不同的压力。在这种情况下，如果 需要，可以从不同的腔室产生不同的气流脉冲。另外，承载表面可以 被分成几个区域，在这种情况下可以在承载表面的不同区域得到不 同的脉动数/气流脉冲强度等等。采用这些方法，设备的分离能力和 效率能进一步改善。

对于一个熟悉本领域的技术人员来说，很明显的是本发明不局 限于上述实施例的例子中，而是可以在所附的权利要求的范围内变 动。这样，除了从碎屑和纤维材料中分离出杂质以外，本发明也可用 于其它用途的分离。