XJM-S型浮选机研究进展与展望

介绍了应用计算流体力学方法研究XJM-S型浮选机槽内流体运动规律的初步结果,通过CFD数值模拟描述了流体运动状态,分析了湍动能、湍流强度、耗散率等湍流参数的分布特征;简述了国内外大型浮选机的设计方法,提出了XJM-S型浮选机的设计理念和结构特点,阐述了最新研制的XJM-S28大型浮选机的工业应用效果;展望了XJM-S型浮选机大型化、自动化和优化设计的研究方向。     

喷射式浮选机空气反应器数值计算及实验验证

设计了一种喷射式浮选机多喷嘴空气反应器,并深入研究了反应器的性能及特征。应用工程计算流体力学方法,改变喷嘴数量、喷射角度和喷射压力等参数时,模拟分析了浮选机处理量和吸气量的变化规律;对不同参数条件下,空气反应器内部流体的速度、压力分布及湍动能变化进行了计算和分析,揭示了喷射式浮选机的充气浮选机理;解释了多喷嘴充气效果优于单喷嘴;确定了空气反应器最佳参数。实验结果表明：湍动能与充气效果一致性的规律;浮选机充气实验结果与模拟计算结果吻合,证实了数值模拟的可靠性。     

地下煤矿开采辅助通风的瓦斯流动模型

<正>使用空气流动速率分析瓦斯积聚的方法,在西班牙北部的一个深部地下煤矿的一个煤层巷道开展研究。通过计算流体力学(CFD)模拟该巷道的通风和瓦斯活动,通过软件Ansys CFX 10.0     

XFD浮选机的数值模型建立与网格划分

浮选机内部流场复杂,为充分了解其运动特性,对其进行数值模拟研究。在数值模拟计算工作中,模拟对象的几何建模及网格划分是进行CFD计算的一项重要工作,恰当的建模及高质量的网格决定CFD计算的精度和效率。介绍应用三维建模软件SolidWorks及CFD前处理软件Gambit对实验室单槽XFD-1L浮选机建模及网格划分,为浮选机流场模拟计算奠定基础。     

高浓度浮选的空气分散和悬浮特性研究

浮选是重要的选矿方法之一,矿浆浓度是影响浮选过程的重要工艺参数。高浓度浮选技术可降低水和药剂的消耗、提高设备处理量和浮选速率,研究高浓度浮选具有重要实际意义。某稀土选厂的矿石密度为3.6 g/cm3,粗选Ⅰ和粗选Ⅱ的给矿浓度分别为57%和51%,属于典型的高浓度浮选。对该选厂粗选Ⅰ和粗选Ⅱ的2台JJF-24浮选机进行了空气分散度和矿浆悬浮性能的测定。结果表明：槽体内表观空气分散度能达到3.8,纵截面空气分散度最低也能达到2.9,浮选机槽内空气分散效果较好;槽体内矿浆呈悬浮状态,不均匀分布,在不同深度截面出现了显著的分层现象;随着截面深度增加,空气分散度与矿浆浓度的变化表现出一定的相关性,可进一步探讨高浓度矿浆的纵向分层与空气分散度之间的联系,以及2者对浮选指标的影响。     

BGRIMM浮选机放大方法与技术

低品位矿产资源高效开发对大型浮选装备技术有强烈需求。几十年来,世界范围内浮选装备的研究主要致力于设备的大型化。浮选机放大方法是浮选装备大型化的关键问题。简要分析了世界上主要浮选装备的大型化历程及其放大方法。阐述了我国BGRIMM系列浮选机的放大方法。BGRIMM系列浮选机的放大方法从相似放大理论、计算流体力学仿真优化和工业试验验证三个方面实现浮选装备的大型化。提出了以平均叶轮搅拌雷诺数相等、以几何相似及悬浮相似为核心的浮选设备放大方法。通过动力学准数分析论证了系列浮选机一致的动力学特性。建立了准确的浮选机CFD仿真优化模型,通过CFD辅助放大设计实现了大型浮选机细节优化。工业试验研究作为浮选机放大研究的关键环节,验证了大型浮选机优良的动力学性能。放大方法指导了BGRIMM系列浮选机的大型化,推动了低品位矿产资源的高效开发。     

BGRIMM浮选机放大方法与技术

低品位矿产资源高效开发对大型浮选装备技术有强烈需求。几十年来,世界范围内浮选装备的研究主要致力于设备的大型化。浮选机放大方法是浮选装备大型化的关键问题。简要分析了世界上主要浮选装备的大型化历程及其放大方法。阐述了我国BGRIMM系列浮选机的放大方法。BGRIMM系列浮选机的放大方法从相似放大理论、计算流体力学仿真优化和工业试验验证三个方面实现浮选装备的大型化。提出了以平均叶轮搅拌雷诺数相等、以几何相似及悬浮相似为核心的浮选设备放大方法。通过动力学准数分析论证了系列浮选机一致的动力学特性。建立了准确的浮选机CFD仿真优化模型,通过CFD辅助放大设计实现了大型浮选机细节优化。工业试验研究作为浮选机放大研究的关键环节,验证了大型浮选机优良的动力学性能。放大方法指导了BGRIMM系列浮选机的大型化,推动了低品位矿产资源的高效开发。     

KYZ—B浮选柱气液两相流数值模拟与试验研究

为了研究浮选柱柱体高度的有效使用情况,采用计算流体力学(CFD)数值模拟软件CFX对充气后浮选柱不同高度截面上气相在液相中的分散情况进行了数值模拟。设计了浮选柱试验系统进行气液两相流试验对数值模拟结果进行验证,通过对比数值模拟与试验结果可知,两者基本吻合。     

160m3浮选机浮选动力学研究

对160m3浮选机进行了浮选动力学研究,主要测量了充气量、空气分散度、转速、功率、气泡大小、含气率等有关参数,并分析了充气量与空气分散度、功率、气泡大小、空气保有量的关系,最后确定了最佳转速。     

KYF磷矿用浮选机研制

针对磷矿选矿特点,研究KYF磷矿用浮选机的特殊设计原则,重点阐述KYF磷矿用浮选机的工作原理及主要部件的设计依据,并采用CFD技术对KYF磷矿用浮选机的流体动力学特性进行模拟.     

KYF型浮选机气泡特征参数分析与探讨—KYF浮选机流场测试与仿真研究(五)

浮选机内气泡特征参数和流动规律的研究一直是浮选机研究的重点和难点。本文利用电导探针法和CFD数值方法研究了浮选机内气泡特征参数及其分布特性。通过电导探针法获取了浮选机内气泡直径、速度和气含率等气泡特征参数。利用CFD数值方法揭示了浮选机内气含率的分布特征,预测结果同试验观察一致。并进一步研究了浮选机关键运转参数对气含率分布的影响规律。试验结果表明,CFD预测的气含率同试验测试结果吻合。     

回风大巷内示踪气体测试矿井外部漏风率的最短采样检测距离研究

针对示踪气体法测试回风立井型矿井外部漏风率过程中由于回风大巷的示踪气体采样检测有效长度有限可能会导致示踪气体无法准确采样检测的问题,以纳林河二号矿井一号回风立井和二号回风立井回风大巷为研究对象,制定了多回风巷型回风立井外部漏风率示踪气体法测试方案,在此基础上,分别采用理论公式法和CFD数值模拟方法计算了各回风大巷的SF6气体最短采样检测距离,理论公式法计算结果显示一号回风立井和二号回风立井均不宜采用示踪气体法测试矿井外部漏风率,CFD数值模拟方法计算结果与之相反。现场实测结果显示通过CFD数值模拟法确定的回风大巷最短采样检测距离处巷道断面内SF6气体分布均达到均匀分布状态,CFD数值模拟法计算结果的准确明显大于理论公式法,研究表明采用CFD数值模拟法计算示踪气体最短采样检测距离能够对回风立井型矿井外部漏风率示踪气体测试法的现场适用性进行科学准确地论证。     

自吸气浮选机隔板叶轮研究

叶轮的结构型式和运行参数决定了浮选机的整体性能,结合理论分析及工程经验设计了一种功能分区的隔板叶轮。利用CFD仿真方法和试验方法对隔板叶轮的整体性能进行了测试,在仿真条件下分析了槽体内的流场结构、气液分散、功耗、循环量和吸气量等,并采用试验方法进一步对隔板叶轮的性能进行了研究,结果过表明,隔板叶轮循环量增加,吸气量略微减小,功耗略微增加,槽体下方搅拌能力增强,隔板叶轮整体性能较标准叶轮相当。     

自吸气浮选机模拟研究

为加深对自吸气浮选机槽体内的流场结构及性能参数的认识,运用CFD仿真技术对自吸气浮选机槽内气-液两相流进行了模拟研究。以实验室JJF-0. 2 m~3自吸气浮选机为原型进行仿真建模,采用六面体网格对整个模型进行网格划分的网格数量为1. 6×10~6。采用Euler-Euler双流体模型对气-液两相流进行稳态模拟仿真,运输方程的计算运用商业软件ANSYS-FLUENT软件。自吸气浮选机的吸气速率不能预先设定,需要通过模拟结果给出。我们设定气相为单一粒径的气泡,直径为1 mm。模拟过程中监测了叶轮区的气含率及功耗,结果表明浮选机处于良好的操作状态。分析了槽内不同区域的气含率云图及速矢量图,对自吸气浮选机内的流场有一个直观的认识。     

非对称风幕出口阻隔效果正交实验研究

矿用空气幕作为先进的井下风流调控技术,可以有效地解决井下通风与交通的矛盾。为提高风幕阻隔风流的效率,对比了单风机风幕在风量一定的条件下,不同出口布置形式对阻隔效果的影响,发现双侧非对称形式优于其他形式,为进一步研究在该形式下各因素对风幕阻隔效果的影响,利用正交实验原理设计了影响矿用风幕阻隔效果的四因素三水平的数值实验。     

CFD–DEM modelling of particle ejection by a sensor-based automated sorter

The efficiency of sensor-based automated sorting depends on both correct identification and separation of different types of particles. It is known that the distribution of particles fed to the sorter will affect both of these. When different particles are in close proximity, they can be “agglomerated” or seen as a single particle during identification and also have an increased probability of being unintentionally co-ejected. Both factors will have a negative effect on separation efficiency.The aim of this work was to model the air ejection manifold of a sensor-based automated sorter and to investigate the relationship between particle proximity and unintentional co-ejections. The airflow from a single air ejection valve of a sorter was modelled using computational fluid dynamics (CFD) software and calibrated against a Tomra Sorting Solutions optical sorter. It was found that the air ejection manifold could be accurately represented in CFD code. Particles were modelled using the discrete element method (DEM) software and the effect of particle position, relative to an air ejection valve, on accurate ejection was examined using an integrated CFD–DEM model. The results of these models matched reasonably well with physical measurements. The models created can be used as a basis for the prediction of sorter efficiency.     

CFD simulation of a centrifugal air classifier used in the aggregate industry

The aggregate industry in Sweden is investigating methods to improve the quality of manufactured sand (aggregate smaller than 2 mm produced by crushing rock) for concrete production. A common way to improve the shape of the particles is to use a vertical shaft impact (VSI) crusher. However, the crushing process creates a large amount of fines (particles smaller than 63 μm) that are not desirable in concrete mixes. The aggregate industry in Sweden is therefore investigating methods to reduce the amount of fines produced by the manufacturing of sand. One method being investigated is air classification.A centrifugal air classifier used in the aggregate industry was investigated using computational fluid dynamics (CFD) to improve the understanding of the influence of the geometric design of the classifier on the cut size and the resulting particle size distribution. Simulations were performed with a CFD model using an Euler–Lagrange approach. The simulation results show that the classification results are affected by air flow velocity, particle shape, particle size, the geometry of the air classifier and turbulence in the air flow.     

基于移动参考框架的矿内运输工具活塞风数值模拟

提出了采用基于移动参考框架的k-ε湍流模型对矿内运输巷道内的气流组织进行数值模拟．通过计算流体力学（CFD）应用软件Gambit和Fluent等,模拟矿内运输工具运动方向与风流方向一致情况下的巷道内空气流场的空间矢量分布情况．数值模拟结果表明：巷道内风流组织形式复杂,各个区域流速差别较大,与各参数选择有密切关系．     

涡流空气分级机转笼转速和进口风速对物料分散效果和分级精度的影响

通过实验研究涡流空气分级机分级中进口风速和转笼转速对机内粉料分散的影响。结果表明,风速增加有助于机内粉料的分散,但风速的增加对机内细粉料分散的改善优于对机内粗粉料分散的改善。转笼转速增加使分级精度降低,但对机内粗粉料的分散影响较大。为了得到高精度分级,必须同时调节进口风速和转笼转速。     

基于数值示踪试验的浮选柱停留时间分布模型分析

浮选柱是实现泡沫浮选的核心技术装备。由于对细粒矿物优异的分选性能和较低的能耗,使得浮选柱得到了广泛应用。因此,研究揭示浮选柱内流动特性具有重要意义。轴向扩散模型和多槽串联模型是常用的反应器理论分析模型。本文应用轴向扩散模型和多槽串联模型分析了浮选柱流动特性,特别是物料的停留时间分布。采用计算流体力学方法研究了实验室浮选柱内示踪物的浓度变化。基于数值示踪试验,确定了轴向扩散模型和多槽串联模型的特征参数Pe和N。应用轴向扩散模型和多槽串联模型理论预测的浮选柱停留时间分布同试验结果吻合。