快速确定水力旋流器分离粒度的方法

在选矿厂,快速确定水力旋流器的分离粒度是必要的。本文采用直径为10cm的水力旋流器,对白砂物料进行了分级试验,研究了物料的沉砂含量和校正分离粒度d_(50)之间的相互关系。试验中,对于旋流器的沉砂口直径、溢流管直径、给料的固体含量和溢流管长度在较大范围内进行了研究,并导出了一个简单可靠的沉砂固体含量和d_(50)之间的关系式,预测数据和试验结果十分吻合。     

渐扩进料体旋流器分级性能试验研究

针对水力旋流器处理细粒级颗粒分级时易出现溢流跑粗的问题,设计出一种渐扩式进料体旋流器,并通过粉煤灰的分级试验,研究底流口直径、压力、给料浓度对其分离性能的影响。研究表明,随着底流口直径增大,底流浓度减小、底流产率升高、分级粒度变细,分级效率明显增大;随着压力增大,溢流浓度减小,底流浓度明显升高,分级效率升高;随着给料浓度增大,溢流和底流浓度都升高,底流产率减小,分级效率降低。当底流口直径为Φ18mm、压力为0.06MPa、浓度为16%时,旋流器分离粒度d50为54μm,且-54μm分级质效率为49.50%,量效率为88.66%;此时,溢流-45μm含量达到88%以上,符合一级灰标准。     

单、双溢流管旋流器流场特征及分离性能研究

普通旋流器完成一次分级只能得到细颗粒的溢流和粗颗粒的底流,无法实现窄粒级精细分级要求。为了使一次分级可以获得多个细粒径、窄粒级产品,提出了一种双溢流管旋流器,为探明旋流器内流场特 征及分离性能,采用数值模拟和试验研究对比研究了双溢流管旋流器和普通单溢流管旋流器内速度场、压力场、粒度场及分离性能。数值模拟结果表明：具有双溢流管结构的旋流器经过一次分离可以获取内溢流、外 溢流和底流3种粒级产品。相比于单溢流管旋流器,双溢流管旋流器的切向速度和内部静压力更大;径向速度、轴向速度和湍动能更小,说明双溢流管旋流器可以强化分离过程,有利于分离性能的提高。试验验证结果 表明：相较于单溢流管旋流器,双溢流管旋流器底流浓度降低了8.3个百分点,底流产率增大了3.25个百分点,内外溢流产品中-45 μm的颗粒累积含量增加了1.15个百分点,综合分级效率提高了1.26个百分点。研究 结果可为多产品窄粒级旋流分离装备及工艺的研发提供一定的参考。     

大直径水力旋流器工作的研究

提高分级能力的方向之一是使用大直径的水力旋流器。在向大直径水力旋流器过渡时,最重要的要求是取得给定的参数:溢流粒度、分级效率和沉砂的固相浓度,后者可决定磨机工作效率。若已知累计的给矿粒度的特性γ(α)和溢流中粒度分布较窄的物料的回收率与待回收物料粒度的关系E(α)时(水力旋流器的分级特性),则分级过程的效率η为:     

筛孔型溢流管旋流器分离性能研究

旋流器在分离过程中由于短路流的存在造成溢流跑粗现象,针对此问题提出一种筛孔型溢流管旋流器,并进行数值模拟和试验研究。结果表明：与圆柱型溢流管相比,筛孔型溢流管结构可延长颗粒在旋流器内的分离时间,使短路流重新进入外旋流进行充分分离,减少溢流跑粗现象。对比试验结果表明,与圆柱型溢流管旋流器相比较,采用筛孔型溢流管分离效率显著提高,-25 μm分级质效率由47.59%提高到58.00%,分级量效率由48.74%提高到60.08%,溢流产物更细,粗颗粒减少,溢流跑粗现象得到有效改善;随着溢流管开孔率增大,溢流产率提高,溢流和底流产品粒度均有变粗的趋势。     

旋流器的角锥比对分级效果的影响

研究了水力旋流器在相同的锥比时，不同的沉砂管直径与溢流管直径的组合对旋流器的分离粒度、分配曲线的可能偏差及其对分级效率的影响。     

溢流分流两段旋流器分选分级效果试验研究

基于多溢流管旋流器的概念,结合前人对煤泥旋流重选柱的研究,开发了一种新型两段旋流器分选分级装置,一段溢流经分流后一部分直接由一段溢流管排出,另一部分沿切线由侧溢流出口进入二段旋流器进行再一次分级,可一次给料同时实现一段底流排矸,二段底流出精煤,一、二段溢流排细泥的目的。以麻家梁选煤厂粒度-3 mm煤泥为研究对象,分别对一段溢流管插入深度和侧溢流连接口径进行了试验研究。结果表明:以上试验条件对该装置的分选分级效果均有显著影响,要保证一段分选分级效果,溢流管插入深度不能超过套筒深度;过大的连接口径会造成二段底流精煤灰分偏高和二段旋流器分级性能下降。     

底流口直径对筛网旋流器分级效果的影响

为提高筛网旋流器的分级效果,在对柱段筛网直径与筛孔直径、入料口、溢流管、锥角与底流口设计的基础上制造筛网旋流器样机,通过改变样机的底流口直径来研究其对分级效果的影响。试验结果表明:筛网旋流器的分级效率随底流口直径的增大而增加,分级粒度随底流口直径的增大而减小。     

锥形溢流管旋流器分离性能研究

针对旋流器运行过程中易产生短路流导致溢流跑粗的问题,提出一种锥形溢流管旋流器,并进行了数值模拟和试验研究。模拟结果表明,锥形溢流管对短路流具有导向作用,使其远离溢流口并直接进入外旋流参与分离过程,从而提高分离效率。试验结果表明,与传统圆柱溢流管相比,锥形溢流管旋流器的底流产率升高,-38μm颗粒的分级质效率从34.23%提高到43.02%,分级量效率从35.17%提高到44.19%。并且随溢流管外壁锥角的减小,溢流浓度降低,底流浓度升高,底流产率增大,-75μm颗粒分级质效率和量效率都有所提高。     

旋流器底流口直径及入料性质对固体颗粒运动的影响研究

结合水力旋流器分级原理,利用计算流体力学的原理和方法,在底流口直径和入料性质参数多个水平下,对旋流器内部流场进行了数值模拟,揭示了两因素对旋流器分级的影响。结果表明:增大底流口直径,流场内流速降低,零速包络面向内向上收缩,分级粒度变小;增大入料固体颗粒密度、粒度或者质量浓度,固体颗粒指向中心的径向速度减小,底流产率增加,细颗粒含量增加。根据选煤厂的实际生产工况,合理设计旋流器的结构参数,对控制分离粒度、提高分级效率尤为重要。     

结构参数对双溢流旋流器内空气柱性能的影响

传统旋流器一次分级只能得到溢流和底流两种产品,造成产品粒级范围太过宽泛,达不到精细分级的要求。本文提出了一种具有双溢流管结构的多产品旋流器,建立了流场模型,利用流体力学多相流理论,对旋流器内部流场进行了数值模拟,得到了内外双溢流流场分布特点,获取了流场和空气柱的形成、发展演化过程。对底流口、溢流口结构参数对旋流器内空气柱性能的影响进行了仿真分析,结果表明:旋流器内空气柱直径随着底流口和溢流口直径的增大而增大,当内溢流管直径小于底流口直径时,空气柱较为紊乱。研究结果对分析空气柱影响涡旋运动及优化旋流器结构参数奠定了理论基础。     

水力旋流器的结构参数对凡口铅锌矿分级性能的影响

以自制的水力旋流器对广东凡口铅锌矿进行了分级试验, 考察了旋流器沉砂口直径、溢流口直径和溢流管插入深度等结构参数对分级粒度的影响, 确定了最佳结构参数。用拉苏莫夫法对试验结果进行了分级粒度的分配计算,并将实际分级粒度与最大切向速度轨迹面法计算的理论值进行了对比分析, 发现两者存在一定的偏差, 表明拉苏莫夫法需要进行一定程度的修正之后才能适用于凡口铅锌矿。     

溢流管直径对旋流器流场和分离影响研究

利用RSM雷诺应力模型和VOF多相流模型,系统考察了溢流管直径对Φ50 mm水力旋流器流场稳定性的影响。通过对空气柱、零速包络面、短路流及湍流强度等流场特性的分析,确定了使流场稳定的最佳溢流管直径范围,并通过旋流分离物理试验进一步验证了该溢流管直径条件下获得的稳定流场能有效提高分离效率。研究结果表明,当溢流管直径过小时,空气柱会发生中断甚至不能完整形成,分选空间内部湍流强度较高,底流分流比较大,短路流量较小。随着溢流管直径的增加,逐渐形成上下贯通的空气柱,分选空间内部湍流强度降低,零速包络面的对称性增强,底流分流比逐渐降低,流场稳定性增强,从而分离性能增强。随着溢流管直径进一步增加,空气柱直径增大,短路流量增加,流场稳定性降低,从而分离效率下降。因此,针对所考察的Φ50 mm水力旋流器最佳的溢流管直径在0.30 D左右。      

浮选前煤泥分级流程的改进

<正> 马凯耶夫斯基焦化厂二号选煤厂采用直径900毫米的水力旋流器进行浮选前的煤泥分级,底流口直径为90毫米。高度浓缩(底流产品的固体含量在570公斤/米~3以上)决定着后续工序对粗煤泥的脱水效果。水力旋流器溢流作为浮选入料,其固     

基于人工神经网络的水力旋流器选型及优化

为了实现对水力旋流器的全面设计,建立了3层BP神经网络模型,该模型可根据分离粒度、生产能力、底流质量浓度等值,选择合适的水力旋流器。经10组数据测试,选型误差为:底流口直径10.43%,溢流口直径7.51%,插入深度17.86%,入料压力20.24%,选型精度高于传统方法。该模型既可用于设备选型,也可用于优化旋流器参数。选择合适的水力旋流器分级加重质,制备得到的粗、细两产品分别满足湿法、干法对加重质要求,对我国选煤业发展有重大意义。     

进料水力旋流器性能试验研究

文中对轴向进料水力旋流器和普通切向进料水力旋流器的性能进行了对比试验，分析结果表明：轴向进料旋流器处理量较切向进料旋流器增大20％左右，底流浓度、底流产率、分级效率较切向进料水力旋流器有所降低。但底流粒度较粗，粒度组成均匀。因此轴向进料旋流器可用于进料浓度较低时粒度较粗颗粒的分级作业。     

平底结构对水力旋流器流场特性及分离性能影响

基于数值模拟对比了渐缩平底旋流器与复合锥角旋流器流场特性,探究平底结构对水力旋流器流场的影响。结果表明,两种水力旋流器压强分布和切向速度分布基本一致,而空气柱附近压强梯度存在差异;渐缩平底旋流器溢流管下方湍流强度较低而底流口附近则相反;渐缩平底旋流器柱-锥交界面的空气柱附近轴向速度较高,导致其分流比较低。实验室旋流分离试验结果表明,平底结构能有效抑制溢流跑粗和底流夹细现象,显著提高分级效率,改善水力旋流器分离性能。     

基于正交试验法的筛网旋流器分级性能研究

简要介绍了筛网旋流器的基本工作原理。通过对入料压力、底流口大小和溢流管插入深度3个影响因素进行了正交试验设计,同时利用正交分析法得出结论。结果表明:影响筛网旋流器分级粒度大小的主要因素为溢流管插入深度,底流口和溢流管插入深度交互作用显著。     

新型双溢流水力旋流器分级试验研究

为了解决传统水力分级旋流器结构缺陷导致的短路流污染产品的问题,设计了一种新型双溢流水力旋流器,并搭建了试验平台。试验结果表明,双溢流水力旋流器的结构设计实现了双溢流、产出三种粒度级物料的设计目标,在入料0.045 mm粒级含量为62.25%的条件下,内溢流产物均0.045 mm,外溢流产物中0.045 mm粒级89.23%,底流产物中0.045 mm粒级25.24%。     

水力旋流器直径对分级效率的影响

为了研究旋流器直径对分级效率的影响,采用10.2、15.2、25.4和38.1厘米克列伯斯(Krebs)水力旋流器,对石灰石进行了分级试验。在给矿粒度不变的情况下,改变的参数有溢流口和沉砂口直径,处理量和给矿浓度。结果发现分级效率对于所有的试验都是不变的,对于不变的给矿粒度的结论是:几何形状相似的旋流器,分级效率只是分级物料的函数而与旋流器的直径无关。