Разобрался!
$(document).ready(function(){
var timevis = 5000;
var delay = 500;
setInterval(function(){
$(".block:lt(3)").slideUp(delay);
setTimeout(function(){
$(".block:lt(3)").remove().appendTo(".block_box");
$(".block").show();
}, delay);
}, timevis);
});
Не учёл тот момент, что манипуляции с элементами начинаются уже тогда, пока ещё идёт анимация. Поэтому надо делать отложенное выполнение части скрипта.