一种大型近海采选储一体化工程船
技术领域
本发明涉及一种大型近海采选储一体化工程船，尤其是一种用于铁砂矿开采、选矿同时兼具储矿选矿功能的工程船舶。
背景技术
近海蕴藏着丰富的矿产资源，主要为石油、天然气和各类砂矿为主，砂矿其价值仅次于石油、天然气，居第二位，中国近海的石油储量大约与中国陆上的石油储量相当，约为40-170亿吨。随着全球经济一体化的发展以及各国对于资源储备的重视，此类船舶(平台)的开发以及建造需求越来越强烈。但目前国际上仅有的2～3条交付的近海采矿船，也存在着开采量过小、功能单一等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种大型近海采选储一体化工程船，具有开采量大、采选储一体、环保等特点。
为了达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种大型近海采选储一体化工程船，船体的主甲板艉部设置有下放绞车和采矿机器人，下放绞车的缆绳连接于采矿机器人；采矿机器人通过软管连接于二号分配箱，二号分配箱连通于振动筛矿机，振动筛矿机连通至缓冲斗；
缓冲斗通过二号泵连通于一号分配箱，一号分配箱连通于一级磁选机，一级磁选机连通于二级磁选机，二级磁选机连通于一号缓冲柜；
一号缓冲柜通过三号泵连通于旋流器的输入口，旋流器的输出口连通至磨矿机，磨矿机连通于三号缓冲柜，三号缓冲柜通过五号泵连通于旋流器的输入口；
三号缓冲柜还通过阀门连通于三级磁选机，三级磁选机连通于二号缓冲柜；二号缓冲柜通过一号泵连通于真空过滤机的输入口；
真空过滤机的输出口通过可调节的挡板连通于四号皮带传送机的输入端或储存舱；四号皮带传送机的输出端连通于设有入水口的搅拌器，搅拌器通过四号泵连通于外界转运驳船；
储存舱底部设有回转卸料机，回转卸料机的输出口连通于二号皮带传送机的输入端，二号皮带传输送机的输出端通过转斗运送机连通于搅拌器。
优选的，船体主甲板艉部端部还铰接有支撑架，支撑架的顶端用于支撑缆绳。
优选的，采矿机器人和下放绞车均设置两台。
优选的，振动筛矿机布置于船体主甲板中偏艉区域，振动筛矿机高度高于主甲板。
优选的，缓冲斗布置于主甲板之下。
优选的，搅拌器布置于主甲板之下。
与现有的采矿船相比，本发明不但具备采矿功能，还具有深度选矿及储矿外输功能。采矿设备布置在船艉区域，筛矿、磁选、磨矿、过滤脱水、直接外输或储存后外输设备按照工艺流程依次在主甲板排列布置，功能性更强，可继续进行开采，提高了开采效率，处理后的矿石基本达到了市场销售需要的工艺要求。本发明可根据开采量的需求对设备的数量和配置进行相应的配置，最大可达到5000万吨/年的开采量；本发明在整个采矿、选矿、储矿运送过程除海水、淡水外不添加任何化学物质，具备绿色环保的开采特点。
附图说明
图1：近海采选一体化工程船主视图；
图2：近海采选一体化工程船俯视图；
图3：近海采选一体化工程船工作主视图；
图4：A-A剖面图
图5：C-C剖面图
图6：B-B剖面图
图7：储矿运送区域设备局部图；
图8：矿砂运送至履带示意图；
图9：矿砂运送至储存仓示意图；
图10：矿砂直接外输流程示意图；
图11：矿砂储存及外输流程示意图。
1、船体，2、生活区，3、转斗运送机，4、搅拌器，5、回转卸料机，6、真空过滤机，7、三级磁选机，8、旋流器，9、球磨机，10、一号泵，11、一级磁选机，12、一号分配箱，13、二号分配箱，14、振动筛矿机，15、缓冲斗，16、二号泵，17、下放绞车，18、软管，19、支撑架，20、采矿机器人，21、推进器，22、伸缩式推进器，23、侧推器，24、一号缓冲柜，25、二号缓冲柜，26、储矿开口，27、三号泵，28、四号泵，29、一号皮带传送机，30、二号皮带传送机，31、缆绳，32、海底，33、一号管道，34、二号管道，35、三号管道，36、四号管道，37、五号管道，38、二级磁选机，39、三号缓冲柜，40、五号泵，41、三号皮带传送机，42、四号皮带传送机，43、挡板，44、储存仓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作描述。
如图1至图11所示，一种用于近海铁矿砂开采、选矿和储矿的大型工程船舶，采用管道提升式的采矿方式，并在船体1上设置选矿设备。主要由船体1、生活区2、推进器21、伸缩推进器22、侧推器23、采矿机器人20、机器人下放支撑架19、下放绞车17、振动筛矿机14、一级磁选机11、二级磁选机38、三级磁选机7、球磨机9、旋流器8、真空过滤机6、搅拌器3、一至四号泵、一至四号皮带传送机、一号分配箱12、二号分配箱13、缓冲斗15组成。上述设备除推进器21、伸缩推进器22、侧推器23外，都主要布置在甲板上，形成三个功能区，分别为采矿设备区域、选矿设备区域以及储矿运送设备区域。
两台采矿机器人20布置在船艉主甲板上，支撑架19安装在船艉边缘左右舷两侧，下放绞车17用于将采矿机器人20下放至海底32。在下放绞车17附近设置软管18堆放区，用于存放海底提升软管18。以上设备为采矿区域设备。
振动筛矿机14布置在船中偏船艉区域，高度高于主甲板；二号分配箱13的出口与振动筛矿机14的入口连接；缓冲斗15布置在主甲板之下。振动筛矿机14的出口管路连接至缓冲斗15，二号泵16吸口与缓冲斗15连接；一级磁选机11和二级磁选机38布置在振动筛矿14前端，二级磁选机38布置高度高于主甲板，一级磁选机11布置高于二级磁选机38，在一级磁选机11上端设置二号分配箱13，二号分配箱13的入口通过管道与一号管道33相连，二号分配箱13的出口通过三号管道35与一级磁选机11的入口相连，一级磁选机11的出口通过管道与二级磁选机38的入口相连接；二级磁选机38的出口与一号缓冲柜24的相连接，一号缓冲柜24布置在主甲板上；球磨机9布置在船中偏船艏区域且布置高度高于主甲板面，球磨机9下方设置三号缓冲柜39和五号泵40，球磨机9出口与三号缓冲柜39连接，五号泵40入口与三号缓冲柜39连接，经五号泵40驳运至旋流器8；旋流器8布置在球磨机9上方附近，旋流器8的入口通过管道36与泵27的出口相连接，泵27的入口与缓冲柜24连接，三级磁选机7布置在旋流器8下方，且率高于球磨机9，旋流器8的出口端通过自流方式将不合格矿砂输送回至球磨机9重新研磨，直至检验合格。而针对于合格矿砂，旋流器8的出口端自流至与三级磁选机7的入口端；三级磁选机7的出口与二号缓冲柜25连接，一号泵10的吸口与缓冲柜25连接；真空过滤机6布置在偏船艏位置，在真空过滤机6的出口下方布置三号皮带传送机41和四号皮带传送机42，且在真空过滤机6出口下方的甲板设置储矿开口26；以上设备为选矿区域设备。
搅拌器4布置在主甲板以下，搅拌器4出口与四级泵28吸口连接，搅拌器4上部入口布置在三级皮带传送机41终端正下方，搅拌器4的另外一个入口则与供给水的管道相连接；储矿舱44布置在真空过滤机6的正下方，储矿舱底44部安装若干个回转卸料机5，卸料机出口下方为一号皮带传送机29，一号皮带传送机29末端设置竖直布置的转斗运送机3，转斗运送机3顶端回转位置的卸料出口下方设置另一个搅拌器4，同样的搅拌器4另外一个入口与供给水的管道相连接，搅拌器4出口与泵28吸口连接。以上设备为储矿运送区域设备。整个采矿、选矿、储矿运送过程除海水、淡水外不添加任何化学物质。
具体工作时如下：
如图1、图2和图3所示，下放绞车17通过支撑架19和缆绳31将采矿机器人20下放至海底32，采矿机器人20通过软管18将矿砂和海水通过一号管道33驳运至二号分配箱13，二号分配箱13中的矿砂和海水自流至8台振动筛矿机14，振动筛矿机14筛出的矿砂和海水通过管道34自流至缓冲斗15。至此完成筛矿工艺。如图2和图3所示，二号泵16将缓冲斗15中的矿砂和海水通过三号管道35驳运至一号分配箱12，一号分配箱12中的矿砂和海水自流至一级磁选机11，完成一级磁选后，矿砂和海水自流至二级磁选机38，完成二级磁选后的矿砂和海水自流至二级缓冲柜24，如图6所示，通过三号泵27和四号管道36将矿砂和海水驳运至旋流器8，旋流处理后的不合格矿砂自流至球磨机9，经处理后自流至三号缓冲柜39，经五号泵40驳运至旋流器8循环处理直至矿砂全部满足工艺标准。
经过旋流器8处理后的合格矿砂自流至三级磁选机7，完成三级磁选后的矿砂自流至二级缓冲柜25，如图5所示，通过一号泵10和五号管道37驳运至三级缓冲柜39自流至真空过滤机6。
经过滤处理后的矿砂如果需直接外输，则如图7、图8、图10所示，真空过滤机6处理后的矿砂，调整挡板43角度令矿砂至四号皮带传送机42，在经三号皮带传送机41，进入搅拌器4，搅拌器4注入淡水搅拌后，经三号泵28驳运至转运船舶。
经过滤处理后的矿砂如果需储存，则如图7、图9、图11所示，调整挡板43角度令矿砂经储矿开口26输送至储存仓44内。当储存仓内44的矿砂需要外输时，打开位于储存仓内44底部若干个回转卸料机5，矿砂从回转卸料机5出口运送至二号皮带传送机30，随着二号皮带传送机30终端运送至转斗运送机3，进一步从转斗运送机3顶端运送至搅拌器4，从而可同样经四号泵28驳运至转运船舶。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
