水力旋流器常见的技术参数介绍

2019-08-19 来源:鑫海矿装 (10177次浏览)

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水力旋流器是利用离心力场进行两相流体分离的有效分离设备,它是由上部筒体和下部锥体两大部分组成的非运动分离设备。其原理是待矿浆以切线、渐开线或螺旋线方式由给矿管射入筒体后,介质和颗粒的混合体产生旋转形成离心力场,不同粒度、不同密度的颗粒(或液相)产生不同的运动轨迹,在离心力、介质阻力和等力场的作用下,粗颗粒和大密度的颗粒向周边运动,通过锥形体从沉砂口排出;细颗粒和密度低的颗粒(或液相)向中心运动,由溢流管排出,最终实现固体颗粒的粗细分级和不同密度流体的分离。

水力旋流器

在选矿实践中,水力旋流器主要用于磨矿回路中的分级作业,尤其是在细磨的分级作业中应用比较多;也可对矿进行脱泥、浓缩进行分选作业。不同的用途自然对水力旋流器的技术参数提出了不同的要求,包括结构参数、工艺操作参数、给料性质等,且各技术参数间往往相互关联,相互制约,不易调整和控制,这就要求我们在选择水力旋流器前须清楚各技术参数,有针对性地进行选择。

1、圆柱形筒体直径和高度

圆柱形筒体的直径为区分水力旋流器尺寸规格的主要标准,与其他各部件尺寸之间均有一定的比例关系。增大圆柱形筒体的直径,可提高水力旋流器的处理能力,但同时溢流粒度会变粗,反之亦然。当处理微细粒物料且处理量比较大时,我们可采用多台小型旋流器并联成组的办法。

圆柱形筒体水力旋流器

圆柱形筒体的高度对矿浆在旋流器中停留时间、分级效率有着显著影响。当溢流管插入深度一定时,增长筒体高度则延长分离时间,减少分离粒度和提高分离效率的作用,但亦有降低产量和增加能耗的负作用,减少筒体高度时,则会得到相反的结果。通常情况下,当圆柱形筒体的高度为圆柱形筒体的直径的0.6-1.0倍时,效果较好。

2、给矿口直径

通常,给矿口直径为旋流器直径的0.13-0.25,适当增大给矿口直径可提高旋流器处理量,但同时分级效率会有所降低。通常,水力旋流器给矿管的断面形状多为圆形和矩形两种,而且以矩形居多,其配置方式多呈长边与旋流器轴线平行,短边与旋流器轴线相垂直。

水力旋流器给矿口

早期给矿管的结构形式和与筒体的贯通方式多为切线形,其优点是结构简单,配置方便,但流型变化突然,沿程阻力损失大,易于产生紊流。后来普遍采用渐开线型给矿管,具有降低能量消耗,增加生产能力和提高分离效率的作用。

3、溢流管直径

溢流管多为圆形,其直径通常为水力旋流器直径的0.2-0.3倍,其主要作用是把分离好的溢流产物平稳、恒定、连续地引出体外。增大溢流管直径,溢流量会有所增加,但溢流粒度也会变粗,且沉砂中细粒减少而浓度提高。

4、沉砂口直径

通常,沉砂口直径增大,溢流量减小,溢流细度变细,而沉砂量增加、浓度变低、细度增多,但对旋流器处理量无显影响,沉砂口直径变小,沉砂排出量减小,溢流中会出现“跑粗”现象,若过小,会使粗粒在锥顶越积越多,以致出现堵塞现象。一般情况下,沉砂口直径应确保沉砂呈伞状排出,夹角为20°-30°比较理想。沉砂口直径通常为溢流管直径的0.07-0.1倍

水力旋流器沉沙口

5、溢流管插入深度

若溢流管插入过浅,则短路流量增加、分离时间缩短、溢流产物中粗粒级含量增加、沉砂产物中细粒级含量上升分级(离)效率下降;若溢流管插入过深,底部粗粒级会进入溢流,降低水力旋流器的分级效率。一般情况下,溢流管插入深度应为圆柱筒体高度的0.5-0.8倍

水力旋流器溢流管

6、圆柱形筒体的锥角

增大圆柱形筒体锥角会减小旋流器的高度,而增大矿浆的平均径向流速。同时,由于锥体的阻流作用增大,矿浆向上的流速也会增大,从而导致溢流粒度变粗。因此,在分离粗粒度颗粒时,建议采用大锥角(30°-60°);在分离细粒度颗粒时,建议采用小锥角(15°-30°);在脱泥时则采用更小的锥角(10°-15°)

7、给矿压力

给矿压力对旋流器处理量和分离粒度有着直接影响。通常,给矿压力应保持为49-157kPa。增大给矿压力可降低分级粒度,提高处理量,但同时也会显著增加动力消耗和旋流器磨损。当正常工作时,水力旋流器的给矿压力应保持一个稳定数值

8、矿浆性质

矿浆性质主要包括密度、粒度矿浆浓度。相同矿浆浓度情况下,矿石密度越大,分级粒度就越细。当矿浆浓度较大、含泥量较高时,矿浆的黏度和密度也会随之增大,这就增加了粒度的运动阻力,使得分级粒度变粗。反之亦然。理想的矿浆浓度应根据具体生产情况由选矿试验来确定。

水力旋流器组

综上可知,水力旋流器操作人员在使用旋流器过程中可通过调整矿浆压力大小、改变沉砂口直径、矿浆浓度、锥体角度、给矿管溢流管的尺寸物料粒度组成来及时调整操作。此外,在选择水力旋流器时,建议从专业、正规旋流器厂家购买,结合自身的实际生产情况,咨询专业旋流器技术人员,争取实现技术指标与经济效益双赢。