新型旋流器在再磨分级系统的应用实践

新型旋流器采用蜗壳预分级进料体和锥形溢流管两项新结构,使颗粒在进料腔体内实现了从外到内、由粗至细的排列,增大了粗、细颗粒分别进入底流和溢流的几率,有效提高了分级效率。在金堆城钼业百花岭选矿厂再磨分级工艺段的应用实践中表明：在同等作业条件下,相比普通旋流器,新型旋流器的分级溢流产品-0.038 mm粒级含量提高0.25个百分点,分级效率提高2.63个百分点。     

新型螺旋线进料体旋流器在德兴铜矿尾矿回收厂的应用

研究了新型螺旋线进料体旋流器在德兴铜矿尾矿回收厂的使用效果,与传统的渐开线式旋流器相比,新型旋流器能够减少旋流器入料口阻力,并实现预先分级作用。对比试验结果表明螺旋线进料体旋流器的分级质效率高于传统旋流器分级质效率7.96个百分点,效率曲线陡度指数高0.044个百分点,溢流中-74μm含量提高了7个百分点。     

新型旋流器在磨矿分级回路中的应用

新型旋流器依靠调控进料颗粒空间预排列和调整分级空间大小两项新技术,使颗粒在进料腔体内实现了从外到内、由粗至细的排列,增大了粗、细颗粒分别进入底流和溢流的几率,有效提高了分级效率,并在分级区内减小了紊流程度,降低了能量消耗。在江西铜业集团两个选矿厂的工业应用表明,同等工况条件下,相比进口旋流器,获得分级溢流产品-74μm含量提高2%～3%、分级质效率提高5%的生产指标。在湖北三鑫金铜选矿厂的工业应用中验证了其优良的分级性能。     

螺旋线进料体旋流器在某选矿厂分级作业改造中的应用

针对珲春紫金曙光金铜矿选矿厂三系列磨矿-分级作业存在的一次分级溢流细度粗、分级效率低和循环负荷大等问题,采用新型螺旋线进料体旋流器替代原渐开线进料体旋流器进行一次分级改造。结果表明,改造后一次和二次分级溢流细度均明显增大,分级效率提升,降低了循环负荷,提高了磨机处理能力,底流夹细现象也得到改善。经湍流强度和颗粒轨迹线数值模拟验证,说明螺旋线进料体旋流器较渐开线进料体旋流器具有较大优势。     

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。     

德兴铜矿优化旋流器参数提升磨矿分级效率试验研究

为适应磨矿分级工艺的要求,开展了Φ838 mm分级旋流器工艺参数优化试验研究。试验结果表明,在沉砂嘴直径146 mm、溢流管直径343 mm、溢流管插入深度490 mm、旋流器工作压力0.50 kg/cm_²时,Φ838 mm分级旋流器分级效果最佳。在此条件下,旋流器的分级产品质量及分级效率均得到明显提升,其中溢流中－0.074 mm粒级含量为67.97%,比对比组旋流器提高了8.05个百分点;分级效率为58.30%,比对比组旋流器提高了6.89个百分点。     

攀枝花选矿厂新型分级工艺的试验研究

攀枝花选矿厂在原一段磨矿的基础上,对螺旋分级机分级溢流进行放粗,采用旋流器与高频细筛组合分级的新工艺,达到球磨平均处理量为95.72t/h,比原流程提高12.09t/h,提高幅度为14.46％,精矿品位达51.89％,比原流程提高0.32个百分点,组合分级效率达72.41％,全面完成了国家“九五”重点科技攻关项目“攀枝花选矿厂新型分级工艺及相关设备研究”。     

FX660-GT型水力分级旋流器在高庄煤矿选煤厂的应用

为改善高庄煤矿选煤厂粗煤泥回收效果,采用FX660-GT型水力分级旋流器代替原FXJ-350×6型水力分级旋流器组对粗煤泥进行分级。介绍了新水力分级旋流器的结构、工作原理、技术特点、技术参数,并分析了该旋流器的应用效果。生产实践表明:FX660-GT型水力分级旋流器分级浓缩效果较好,浓缩效率提高2.33个百分点,底流固体回收率提高3.32个百分点,粗精煤产率提高8个百分点。     

中心曲面锥型旋流器分离性能的数值模拟

针对普通旋流器所存在的溢流跑粗问题,提出一种带有中心曲面锥的水力旋流器,利用中心曲面锥结构引导内旋流中一部分粗颗粒到外旋流重新参与分离,减少溢流跑粗。通过数值模拟对比分析了中心锥型旋流器和中心曲面锥型旋流器的流场特性和分离性能。对比结果表明,将中心锥改进为中心曲面锥后,中心锥体附近流体的径向速度增大,进一步强化了内旋流中粗颗粒向外旋流的运动,减小了粗颗粒进入溢流的概率;切向速度变大,有利于颗粒的离心分离;轴向速度减小,颗粒分离时间延长,分离更充分;湍动能减小,流场更加稳定。模拟结果显示,与中心锥型旋流器相比,中心曲面锥型旋流器溢流中≥35 μm 颗粒含量相对减小 11.08%,≥35 μm 颗粒的分级效率提高了 4.04 个百分点。     

中心曲面锥型旋流器分离性能的数值模拟

针对普通旋流器所存在的溢流跑粗问题,提出一种带有中心曲面锥的水力旋流器,利用中心曲面锥结构引导内旋流中一部分粗颗粒到外旋流重新参与分离,减少溢流跑粗。通过数值模拟对比分析了中心锥型旋流器和中心曲面锥型旋流器的流场特性和分离性能。对比结果表明,将中心锥改进为中心曲面锥后,中心锥体附近流体的径向速度增大,进一步强化了内旋流中粗颗粒向外旋流的运动,减小了粗颗粒进入溢流的概率;切向速度变大,有利于颗粒的离心分离;轴向速度减小,颗粒分离时间延长,分离更充分;湍动能减小,流场更加稳定。模拟结果显示,与中心锥型旋流器相比,中心曲面锥型旋流器溢流中≥35 μm 颗粒含量相对减小 11.08%,≥35 μm 颗粒的分级效率提高了 4.04 个百分点。     

司家营铁矿磨矿分级系统优化改造实践

针对司家营铁矿选矿厂磨矿分级系统螺旋分级机与磨机台时产能不相匹配,分级效率低,影响流程指标稳定及台时产能进一步提高的问题,通过考察研究,实施了一段使用FX840平底旋流器替代原Φ3 m螺旋分级机,二段使用Φ500 mm平底旋流器替代原锥形旋流器的改造方案。优化后有效改善了磨矿分级产品粒度组成,提高了分级效率,一段分级效率提升15.81个百分点,分级溢流细度（-0.074 mm）提升了11.46个百分点,二段分级溢流细度（-0.074 mm）稳定到70%左右,取得了理想的应用效果。     

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。     

窄粒级给矿条件下水力旋流器的结构优化

针对齐大山铁矿选矿厂二次分级作业因窄粒级给矿而导致的分级效率低的问题,在对现场水力旋流器系统考查的基础上,通过数值模拟方法,深入地研究了水力旋流器结构参数对分级效果的影响。结果表明,进料体结构改为螺旋线进料体,底流口直径由152 mm改为110 mm,溢流口直径200 mm保持不变,复合锥角为中锥锥角12°,小锥锥角20°,新结构旋流器分级效率较现场旋流器提高了7.37个百分点。新结构水力旋流器有效改善了齐大山铁矿选矿厂二次分级效率低的问题,并为同类型矿山水力旋流器结构优化提供了参考和依据。     

弧形溢流管对旋流器分离性能的影响

针对目前运行的旋流器存在短路流导致溢流跑粗的问题,提出了一种弧形溢流管旋流器,并进行了数值模拟和试验研究。模拟结果表明,利用溢流管的弧形结构将溢流口底端的过渡区域外移,实现过渡区域流体切线速度的提升,从而增加离心强度,将短路流引导至外旋流重新参与分离,达到抑制溢流跑粗的效果。试验结果表明,相同排口比下,弧形溢流管旋流器溢流-25 μm粒级含量和综合分级效率均高于直线形溢流管旋流器;试验用弧形溢流管旋流器在排口比为0.33时抑制旋流器溢流跑粗的效果最好,对应的溢流浓度为4.72%,溢流-25 μm粒级含量为98.37%,-25 μm计的综合分级效率为78.92%,高于直线形溢流管旋流器对应情况下的4.25%、96.86%和73.51%。     

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。     

弧形溢流管对旋流器分离性能的影响

针对目前运行的旋流器存在短路流导致溢流跑粗的问题，提出了一种弧形溢流管旋流器，并进行了数值模拟和试验研究。模拟结果表明，利用溢流管的弧形结构将溢流口底端的过渡区域外移，实现过渡区域流体切线速度的提升，从而增加离心强度，将短路流引导至外旋流重新参与分离，达到抑制溢流跑粗的效果。试验结果表明，相同排口比下，弧形溢流管旋流器溢流-25 μm粒级含量和综合分级效率均高于直线形溢流管旋流器；试验用弧形溢流管旋流器在排口比为0.33时抑制旋流器溢流跑粗的效果最好，对应的溢流浓度为4.72%，溢流-25 μm粒级含量为98.37%，-25 μm计的综合分级效率为78.92%，高于直线形溢流管旋流器对应情况下的4.25%、96.86%和73.51%。     

复合曲线型进料体旋流器数值分析和试验性能探究

水力旋流器是一种常见的固液分离设备,但由于其自身结构的限制,致使旋流器分级精度不高。进料体作为多相流进入旋流器的首要通道,对旋流器分级性能有着重要影响,但进料体内高湍流场引起的湍流扩散以及颗粒间的相互碰撞挤压造成的颗粒分级精度低等问题亟待解决。因此,本文设计了一种复合曲线式进料体结构旋流器,通过对进料体内部流场和颗粒运动调控,降低细颗粒进入底流的比例,从而达到提高分级精度的目的。采用数值分析法探究了直线式进料体、渐开线式进料体、涡状线式进料体、直线导流式进料体以及复合曲线式进料体五种进料体结构旋流器内的流场特性和分级性能特性,突出了复合曲线式进料体旋流器的优越性,分别从压力场、速度场、分级效率等方面进行了全方位探究,最后对其进行了试验探究。结果表明：复合曲线式进料体结构相比于其它进料体结构具有更好的细颗粒分级性能,且内部流场更加稳定,同时等压面分布呈规律性变化,颗粒运动更加平稳。复合曲线式进料体的切向速度明显高于其它进料体结构,颗粒获得更大离心推动力,颗粒更易分级。通过试验探究发现,复合曲线式进料体旋流器的质效率为46.32%,比常规进料体质效率提高了7.32%,复合曲线式型底流中-24μm颗粒含量比常规型降低了15.07%。溢流中-24μm颗粒含量比常规型提高了3.39%,颗粒分级精度大幅提升。     

一种新型水力旋流器的研制

通过分析总结国内外有关水力旋流器的研究成果，本文指出在常规水力旋流器处于正常生产的条件下，进入溢流和底流中的短路流是影响其分级效率的主要原因。在此基础上研制出一种新型水力旋流器；对比试验表明，这种新型水力旋流器能改善分级效果，提高分级效率。     

高效水力旋流器在煤泥水分级浓缩作业中的应用

介绍了高效水力旋流器的结构特点以及它在几个选煤厂煤泥水分级浓缩作业中的实际使用效果,指出与传统水力旋流器相比,其分级效率有所提高,溢流跑粗少,大大减少了沉砂夹细现象。同时,使用寿命大大延长。     

新型旋流器在鲁南矿业磨矿分级中的应用

介绍了鲁南矿业选矿厂一段分级由新型旋流器替代螺旋分级机的应用情况,现场运行数据表明该新型旋流器具有溢流细度高、沉砂夹细少、分级效率高的特点,可有效提高磨矿效率,降低磨矿功耗,取得了满意的效果。