水力旋流器结构与分离性能研究（四）：———底流管结构

研究了水力旋流器底流管结构形状对其分离性能的影响,结果表明：采用２０°渐扩管结构的底流管时水力旋流器处理能力最高、分离粒度最大;在直管型底流管下部加设堵气锥时水力旋流器分离修正总效率最高、分离粒度最小、分流比最小;采用传统的直圆管结构时水力旋流器分离精度α值最大;采用水封式直圆管结构时水力旋流器分流比最大。     

鞍千矿业一次分级旋流器改造工业试验

针对鞍钢集团鞍千矿业一次分级旋流器分级效率低、底流夹细多、循环负荷高等问题,对旋流器操作参数和结构参数进行优化,确定采用平底旋流器替代现有旋流器。平底旋流器最佳给料矿浆质量分数为55%,最佳给料压力为0.08 MPa,改造后矿石处理能力提高了5个百分点,旋流器底流夹细量降低了5.79个百分点,溢流细度提高了8.40个百分点,分级效率提高了19.42个百分点,为选厂生产带来了较好的效益。     

石膏旋流器分离性能的试验研究

通过对影响水力旋流器分离性能的三个因素:底流管径、进料浓度和入口压力进行正交试验,得出影响旋流器分离效果的各因素主次顺序,并对各影响因素进行分析。通过分级实验得出,经分离后底流口颗粒粒径集中于20μm以上,溢流颗粒粒径则集中于20μm以下。随着颗粒粒径的增大,分离效率也在增大,当粒径达到30μm时,效率已经接近100%,旋流器起到明显的分级、增浓效果。     

采用大直径水力分级旋流器对精煤磁选尾矿脱泥降灰的优化研究

禾草沟选煤厂为改善精煤回收工艺中旋流器底流夹细严重、精煤磁选尾矿灰分超标的情况,引入大直径(FX800)水力分级旋流器替换原有FX500水力分级旋流器,取得了较好的效果,旋流器分级效率提升12.84%,底流夹细减少10.89%,避免溢流跑粗约1.41%。     

提高水力旋流器分级效果的应用研究

针对水力分级旋流器在平朔二号井选煤厂使用中存在的问题,进行了以考察最佳入料压力和底流口径为目标的条件试验,得出其最佳入料压力为0.14 MPa,底流口径为65 mm,能够保证水力分级旋流器的分离精度、分级粒度和浓缩性能。     

水力分级旋流器分离粒度的选择与控制

针对官地选煤厂原煤重介旋流器脱泥入洗工艺存在水力分级旋流器分离粒度过细，引起浮选和浮精环节低效运行的问题，研究分离粒度与入料压力、旋流器直径之间的换算关系，并结合官地选煤厂的实践经验，当工艺要求分离粒度较粗时，应尽量选用直径较大的水力分级旋流器，通过调整入料压力和底流口直径能够小范围调整分离粒度。     

水力旋流器新型出口挡板结构对分离性能的影响

针对小直径水力旋流器,设计了不同内置挡板式的溢流管和底流管,实验研究了新型出口挡板结构对水力旋流器分离性能的影响。研究结果表明:内置挡板溢流管适用于处理量较大的工况,与传统溢流管相比,分离效率略有降低,但在高流量下其压降的降低幅度可达11.11%,挡板宜采用相对较窄、较短、三块120°间隔设计方式;底流管内置挡板采用十字交叉结构可稳定内旋流,使分离效率最大可提高5.96%;新型内置挡板的溢流口与底流口相耦合,可同时实现提高分离效率和降低压降的目标。此外,在相同情况下,发现溢流管内置挡板可消除水力旋流器内部的"空气柱",据此推断"空气柱"并非由内部空气形成,而是其内部负压中心形成的某种湍流程度较高的强制旋流涡。     

水力旋流器新型出口挡板结构对分离性能的影响

针对小直径水力旋流器,设计了不同内置挡板式的溢流管和底流管,实验研究了新型出口挡板结构对水力旋流器分离性能的影响。研究结果表明：内置挡板溢流管适用于处理量较大的工况,与传统溢流管相比,分离效率略有降低,但在高流量下其压降的降低幅度可达11.11%,挡板宜采用相对较窄、较短、三块120°间隔设计方式;底流管内置挡板采用十字交叉结构可稳定内旋流,使分离效率最大可提高5.96%;新型内置挡板的溢流口与底流口相耦合,可同时实现提高分离效率和降低压降的目标。此外,在相同情况下,发现溢流管内置挡板可消除水力旋流器内部的“空气柱”,据此推断“空气柱”并非由内部空气形成,而是其内部负压中心形成的某种湍流程度较高的强制旋流涡。     

小锥角水力旋流器在煤泥预先抛尾中的应用

分析了临江选煤厂煤泥性质,说明煤泥中大量细粒、高灰非煤矿物进入浮选系统,是高灰煤泥难以浮选的主要原因。为降低煤泥灰分,减小浮选处理量,通过理论计算和试验应用研究了小锥角水力旋流器在煤泥预先抛尾工艺中应用的可行性。结果表明:150 mm小锥角水力旋流器在给料质量分数15%,给料压力0.25 MPa的条件下,可实现-0.038 mm煤泥的初步分级分选;煤泥经150、75、50 mm小锥角水力旋流器底流串联预处理后,可实现连续降灰。与原煤泥直接浮选相比,煤泥经150 mm小锥角水力旋流器预先抛尾后,其合格精煤泥产率、可燃体回收率和浮选完善指标分别提高6.03%、7.28%和9.99%;入浮煤泥可浮性等级也由难浮提至中等可浮。因此150 mm小锥角水力旋流器用于选煤厂预先抛尾具有可行性。     

水力旋流器能耗机制与节能原理研究 Ⅴ.流场结构与能量耗损

采用正交试验设计,系统地研究了水力旋流器流场结构对其能量耗损的影响。结果表明,在水力旋流器结构中,中心插入部件结构对能量耗损影响最大,而底流管结构的影响最小;在中心插入部件中,中心翅片节能效果最佳。最后优化出了可使能耗系数最小的水力旋流器优化结构组合。