水力旋流器選型舉例

1、水力旋流器選型舉例【我來說兩句】 2007-1-29 16:22:24 中國選礦技術網(wǎng) 瀏覽 1184 次 收藏 【摘要】： 在很長時間里，國產(chǎn)水力旋流器的品種很少，只有整體鑄鐵的和內(nèi)襯輝綠巖鑄石的兩種類型；規(guī)格也很少，只有三、五種；質(zhì)量還比較差，不耐磨，而且缺乏自動控制裝置，因此，水力旋流器的工作過程很難調(diào)整，運轉(zhuǎn)不正常，分級效率差，所以除在云南錫業(yè)公司等少數(shù)條件較好的有色金屬礦選廠使用以外，大多數(shù)選礦廠都沒使用，鐵礦選廠則基本上不用。 直到20世紀80年代初，遼重從美國RS公司引進先進的水力旋流器生產(chǎn)技術，制造出內(nèi)襯橡膠的克雷布斯型水力旋流器、水介旋流器、重介旋流器以及旋流器組，才使我國生

2、產(chǎn)的水力旋流器品種、規(guī)格增加，質(zhì)量也提高到新的水平。與此同時，國內(nèi)也研制了新型旋流器。目前，與國外相比，國產(chǎn)水力旋流器在結(jié)構(gòu)型式上和品種規(guī)格上逐漸增加，與國際先進水平的差距縮小，有些已經(jīng)達到國際先進水平。 近10多年來，我國生產(chǎn)水力旋流器的制造廠增加了，這也表明它正在得到推廣應用。國產(chǎn)水力旋流器的品種有：襯橡膠的、襯聚氨酯的、襯輝綠巖鑄石的、整體鑄鐵的、全聚氨酯制的，全玻璃鋼制的等。其中襯橡膠和襯聚氨酯的水力旋流器很有發(fā)展前途，目前普遍受到歡迎，全聚氨酯制的中小型水力旋流器是一個新品種，由于有多種優(yōu)點也受到歡迎，正在推廣。而普通整體鑄鐵的、襯鑄石的和全玻璃鋼制的水力旋流器，則由于不耐磨、笨重或

3、只能一次性使用等缺點，目前正在逐漸被淘汰。 我國生產(chǎn)水力旋流器的主要廠家是遼重和威海市海王旋流器有限公司（以下簡稱威海海王，原威海鯨園聚氨酯廠），其他生產(chǎn)廠家有鑫海礦機、長沙礦冶院、昆明金山、寧化礦機、群英、贛礦、石城選設、云錫大屯耐磨設備廠（以下簡稱云錫大屯耐磨廠）、諸礦等。 國產(chǎn)水力旋流器的規(guī)格從直徑101200mm，共10多種規(guī)格，這都是常用的規(guī)格型式，初步滿足了國內(nèi)選礦工業(yè)的需要。水力旋流器的規(guī)格以圓柱形筒體的直徑（mm）表示。 1.遼重 該廠生產(chǎn)克雷布斯型襯膠和整體鑄鐵的水力旋流器、普通整體鑄鐵水力旋流器、襯輝綠巖鑄石水力旋流器、分級旋流器、水介旋流器、重介旋流器、克雷布斯型水力旋流

4、器組和重介旋流器組。 克雷布斯型襯膠和整體鑄鐵的水力旋流器，其工作表面分別為軟耐磨橡膠和灰口鑄鐵，給礦口均為漸開線形狀，沉砂口直徑均可用壓縮空氣調(diào)節(jié)。它們廣泛用于選礦及其他工業(yè)部門的分級作業(yè)。 重介、水介和分級旋流器也是該廠從美國RS公司引進先進技術而制造的新型設備。其工作表面材質(zhì)為硬鎳白口合金鑄鐵，后者的硬度600HB。旋流器主體和溢流管使用壽命達3年，分級旋流器的沉砂口使用壽命為610個月，重介旋流器的沉砂口使用壽命為4-6個月。它們是選煤工藝流程中的主要設備。 上述引進技術生產(chǎn)的各種旋流器，其共同優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、安裝及維修方便、耐磨、使用壽命長。它們均已經(jīng)過美國RS公司鑒定，產(chǎn)品質(zhì)量達到

5、了美國同類產(chǎn)品的質(zhì)量標準。 (1)克雷布斯型襯膠水力旋流器。其技術性能列于表1，外形及安裝尺寸見圖1。 (2)整體鑄鐵水力旋流器。其技術性能見表2，外形及安裝尺寸見圖2、3。 (3）襯輝綠巖鑄石水力旋流器。其技術性能見表3，外形及安裝尺寸見圖4。 (4)分級旋流器。主要用于重介選煤流程中，根據(jù)粒度大小對加重劑（磁鐵礦顆粒）進行分級。其技術性能見表4，外形及安裝尺寸見圖5和表4。 (5)水介旋流器。其主要結(jié)構(gòu)特點是圓柱形筒體比較長，而圓錐形筒體很短。它主要用于除去0. 5Omm末原煤中以黃鐵礦形式存在的硫，也可以用于分級作業(yè)。其技術性能見表5,外形及安裝尺寸見圖6和表5。 (6)重介旋流器。主要

6、用于分選0. 550mm的末原煤，與水平面呈300左右安裝。其技術性能見表6，外形及安裝尺寸見圖7和表6。 (7)克雷布斯型水力旋流器組。由若干臺標準水力旋流器組合而成，采用集中給礦方式，由礦漿分配器均勻地向各臺旋流器供給礦漿。利用手動閘閥控制各旋流器的給礦量，并將各自的溢流和沉砂匯集在溢流槽和沉砂槽里。利用自動控制系統(tǒng)，通入200784kPa的壓縮空氣調(diào)節(jié)沉砂口直徑大小?？死撞妓剐退π髌鹘M的主要技術性能見表7。該表中的鑄鐵旋流器組亦可制成襯膠的旋流器組，此外還可根據(jù)用戶要求設計水力旋流器組。 (8）重介旋流器組。由若干臺重介旋流器組合而成，采用集中給礦方式，將原煤和重介質(zhì)懸浮液的均勻混合

7、物由給礦分配器均勻地供給單臺重介旋流器，分選出的精煤和研石分別由溢流管和底流管排出。重介旋流器組的主要技術性能見表8，表中的單臺重介旋流器作為對照。除表中所列外，還可根據(jù)用戶要求設計重介旋流器組。 2.寧化礦機 該廠生產(chǎn)分級用的水力旋流器和選別用的短錐水力旋流器，又分為無襯里和有襯里兩類。有襯里的水力旋流器內(nèi)襯聚氨酯耐磨層。而所有旋流器的沉砂嘴均用聚氨酯制成，采取扣接方式，更換時不必停機，只需115s即可更換好。因此使用和維修非常方便。分級用水力旋流器外形示于圖8，其技術性能列于表9。 3.其他廠 云錫大屯耐磨廠現(xiàn)生產(chǎn)普通的和耐磨的兩種水力旋流器，裝有非金屬耐磨材料襯里的水力旋流器比普通鑄鐵型

8、的使用壽命可延長30倍。該廠水力旋流器的技術性能列于表10。昆明金山、群英和石城選設生產(chǎn)的水力旋流器的技術性能列于表1113。 4.諸礦 該廠生產(chǎn)的水力旋流器及其技術性能列于表14，外形示于圖9，安裝尺寸列于表15。 5.威海海王 該廠根據(jù)冶金、石油化工、建材等工業(yè)部門的需要，在消化移植國外同類產(chǎn)品的基礎上，于1980年初開始研制聚氨酯水力旋流器，目前已基本上形成產(chǎn)品系列，其主要技術性能列于表16。近來，該廠已經(jīng)研制成功5OOmm和660mm的大型聚氨酯水力旋流器并在工業(yè)應用中獲得良好效果。 表1 表2 表3 表4 表5、6 表7 表8 表9 表10、11、12 表13、14 表15 表16

9、圖1 圖2 圖3 圖4 圖5圖6 近年來，該公司研制、生產(chǎn)了多項新結(jié)構(gòu)、新用途的旋流器并取得了國家實用新型專利，已成為國內(nèi)生產(chǎn)旋流器的主要廠家。此處主要介紹其分級濃縮型旋流器，各種選煤用介質(zhì)旋流器在選煤專用設備一章介紹。 該公司生產(chǎn)的分級、濃縮、脫水通用型水力旋流器（旋流器組）的主要特點是：新穎的結(jié)構(gòu)組合，合理的流道設計，較高的內(nèi)表面光潔度，提高了旋流器的分級效率和分級精度；規(guī)格齊全，直徑最小為10mm，最大為660mm，分級粒度最小可達2m；選用耐磨材質(zhì)優(yōu)化組合、性能價格比最佳；易于更換的溢流管和沉砂嘴及其備件庫存，給現(xiàn)場調(diào)試、維護帶來較大的便利和保障；根據(jù)分離粒度和處理能力等要求，可為用戶

10、單獨設計；旋流器組采用環(huán)形布置，可保證各旋流器工作狀態(tài)一致，而適宜的沉砂箱角度及高度，既能保證沉砂順利排出、又能防止外濺；采用耐磨材料處理過流件內(nèi)壁，可提高使用壽命。 該廠生產(chǎn)的聚氨酯水力旋流器一般由3個部件組成，即上旋體（上蓋）、錐體（通常分為上錐體和下錐體）及沉砂嘴。各部件之間通過卡箍連接，密封效果好，且安裝簡單，各部件更換簡便、迅速，便于維修。尤其是沉砂嘴等易磨損件，除了聚氨酪材質(zhì)本身耐磨之外，還對其配方作了調(diào)整，進一步提高了耐磨性，延長了使用壽命。 125、200、250和300mm聚氨酯水力旋流器已在油田鉆井泥漿脫粗凈化工序中得到廣泛應用，效果良好，比丁睛膠旋流器的使用壽命延長510

11、倍，其質(zhì)量已達到美國同類產(chǎn)品的水平。300mm聚氨酯水力旋流器于1987年用在魯中礦山公司選礦廠尾礦堆壩，對尾礦進行分級脫泥，使用效果良好，旋流器主體部件使用壽命達22500h后仍可使用，沉砂嘴使用壽命約2000h，并在1991年4月通過了部級鑒定?？傊郯滨ニπ髌魇且环N耐磨的新型分級脫泥設備，對其結(jié)構(gòu)參數(shù)作適當改進后可廣泛用于各種分級作業(yè)。它具有質(zhì)量輕、耐磨、耐油、耐腐蝕、隔音、絕熱等優(yōu)點，在冶金、化工等部門很有推廣使用價值。 125和300mm聚氨酯水力旋流器的外形尺寸示于圖10。 6.長沙礦冶院 長沙礦冶院研制、生產(chǎn)的CZ型高效旋流器是一種按粒度、密度進行分級或分離的設備。待分級物

12、料按切線方向從圓筒內(nèi)壁高速給入，介質(zhì)、顆粒的混合體產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)形成離心力場，不同粒度、不同密度的顆粒（或液相）產(chǎn)生不同的運動軌跡，在離心力、介質(zhì)黏滯阻力、浮力、重力等力場的作用下，粗顆粒、大密度的顆粒向周邊運動，通過錐形體從沉砂口排出；細顆粒、低密度的顆粒（或液相）向中心運動，由溢流管排出；由此實現(xiàn)固體顆粒的粗細分級和不同密度流體的分離。 使用范圍：與磨機閉路的分級作業(yè)；與細篩閉路的多次分級；尾礦堆壩、充填前的分級脫泥作業(yè)；非金屬礦物加工中的除砂作業(yè)；重選前的分選、脫泥作業(yè)；尾礦高濃度輸送前的輔助濃縮作業(yè)；采油工業(yè)中的油-砂、油-水分離作業(yè)。 技術特點：入礦口弧線采用雙圓弧設計，可顯著減輕進口磨損

13、，流線保持穩(wěn)定；內(nèi)襯采用了與烏克蘭合作研制的CNU耐磨材料；長柱、變錐設計，增大了有效分級空間，長期工業(yè)實踐表明CZ型旋流器的溢流粒度較細，沉砂中合格粒級含量減少，分級效率高出普通旋流器1020%。該旋流器的主要技術參數(shù)列于表17。 7煙臺鑫海耐磨膠業(yè)有限公司（以下簡稱鑫海膠業(yè)）和鑫海礦機 該公司生產(chǎn)的水力旋流器采用了性能優(yōu)良、耐磨的Linatex橡膠襯里，并采用了特殊設計的魚尾裝置，用來穩(wěn)定底流濃度，提高分級效率。 其水力旋流器的一般特點是：專門設計的給礦管阻力小、流態(tài)好，有利于提高分級效率；與倒置的U型彎頭排礦管相比，水平溢流排礦管可更有效地排空物料；溢流室排礦口可轉(zhuǎn)動一周到任何方向，便于

14、安裝；長柱體，分級行程長，提高了分級效率；高耐磨的Linatex橡膠襯里，使用壽命更長；隨時可更換的內(nèi)襯，使沉砂嘴及整個旋流器可長期使用；特殊設計的魚尾裝置，可提供穩(wěn)定的底流濃度，提高分級效率。 特殊設計的魚尾裝置：傳統(tǒng)的水力旋流器使用了排礦沉砂嘴，均為固定式的或暫時固定的排放口，一旦物料性質(zhì)、給礦壓力、給礦量和濃度等發(fā)生少許變化，就會明顯地影響底流的排放濃度。魚尾裝置可提供穩(wěn)定的底流濃度，而且使粗顆粒進入溢流中的機會大大減少，提高了分級效率。采用魚尾裝置，所排出的底流濃度也是目前所有品種旋流器中最高的，而且不會使溢流跑粗。這對選廠第一段磨礦回路中采用水力旋流器分級提供了良好的保證。魚尾裝置是

15、該公司的專利產(chǎn)品，只簡單介紹其工作原理如下：要求魚尾裝置底部與溢流最終排放處液面的高差應高于1.85m，這一距離將會產(chǎn)生虹吸現(xiàn)象。虹吸現(xiàn)象將會在旋流器內(nèi)形成一個向上的吸力，籍此拉動魚尾裝置的彈性橡膠，吸力的變化就可使魚尾橡膠片發(fā)生變化，使排礦口的大小發(fā)生變化，從而調(diào)整旋流器的工作狀態(tài)。旋流器的給料粒級變化也可以帶來魚尾裝置的收縮和關閉，以便保證分級效率和底流濃度處于穩(wěn)定狀態(tài)。 帶有底流調(diào)整裝置的Linatex旋流器，適用范圍廣，如用于磨礦回路的分級，尾礦脫水，重介質(zhì)分選，脫泥，砂石分級及洗滌，煤粉及粉煤灰脫水，提高濃度等。 該公司帶魚尾裝置的水力旋流器示于圖11，150450圖11帶魚尾裝置的

16、水力旋流器（鑫海膠業(yè)）和6001200標準旋流器的規(guī)格尺寸分別示于圖12、13和表18、19，固定的耐磨沉砂嘴和手工調(diào)節(jié)的沉砂嘴以及魚尾裝置的規(guī)格尺寸分別示于圖1416。 鑫海礦機生產(chǎn)的高效水力旋流器為一種新結(jié)構(gòu)尺寸的高性能旋流器，具有漸開線型給礦口、長柱體、短錐體、可更換內(nèi)襯的金屬外殼、易更換的溢流管和沉砂嘴、高耐磨的燒結(jié)碳化硅材料襯里，與普通旋流器相比，可提高分級效率10%-20%（由此可使球磨機的效率提高40%，電耗和球耗降低20%-40%），大部分易損件使用壽命達12個月以上。其技術參數(shù)列于表20。此外，該公司生產(chǎn)的JAX型聚氨酯水力旋流器的技術參數(shù)列于表21。 8.昆明冶研新材料股份有限公司（以下簡稱昆明冶研） 該公司生產(chǎn)的獲得專利的水封旋流器和旋流器具有下列特點：固液兩相流場消除了空氣柱的有害影響，分離速度提高一倍，楔型旋轉(zhuǎn)體控制分級精度；除具有高效率錐體離心力場外，增加了壓力分級場和壓力濃縮場，在這三場共同作用下，使分級效率提高30；沉砂嘴尺寸大于給料口，只要給料口不阻塞，沉砂嘴就不易發(fā)生阻塞，從根本上解決了長期得不到解決的沉砂嘴阻塞和磨損的技術難關，正常工作有了