水力旋流器選型舉例

1、水力旋流器選型舉例【我來說兩句】 2007-1-29 16:22:24 中國選礦技術網 瀏覽 1184 次 收藏 【摘要】： 在很長時間里，國產水力旋流器的品種很少，只有整體鑄鐵的和內襯輝綠巖鑄石的兩種類型；規(guī)格也很少，只有三、五種；質量還比較差，不耐磨，而且缺乏自動控制裝置，因此，水力旋流器的工作過程很難調整，運轉不正常，分級效率差，所以除在云南錫業(yè)公司等少數條件較好的有色金屬礦選廠使用以外，大多數選礦廠都沒使用，鐵礦選廠則基本上不用。 直到20世紀80年代初，遼重從美國RS公司引進先進的水力旋流器生產技術，制造出內襯橡膠的克雷布斯型水力旋流器、水介旋流器、重介旋流器以及旋流器組，才使我國生

2、產的水力旋流器品種、規(guī)格增加，質量也提高到新的水平。與此同時，國內也研制了新型旋流器。目前，與國外相比，國產水力旋流器在結構型式上和品種規(guī)格上逐漸增加，與國際先進水平的差距縮小，有些已經達到國際先進水平。 近10多年來，我國生產水力旋流器的制造廠增加了，這也表明它正在得到推廣應用。國產水力旋流器的品種有：襯橡膠的、襯聚氨酯的、襯輝綠巖鑄石的、整體鑄鐵的、全聚氨酯制的，全玻璃鋼制的等。其中襯橡膠和襯聚氨酯的水力旋流器很有發(fā)展前途，目前普遍受到歡迎，全聚氨酯制的中小型水力旋流器是一個新品種，由于有多種優(yōu)點也受到歡迎，正在推廣。而普通整體鑄鐵的、襯鑄石的和全玻璃鋼制的水力旋流器，則由于不耐磨、笨重或

3、只能一次性使用等缺點，目前正在逐漸被淘汰。 我國生產水力旋流器的主要廠家是遼重和威海市海王旋流器有限公司（以下簡稱威海海王，原威海鯨園聚氨酯廠），其他生產廠家有鑫海礦機、長沙礦冶院、昆明金山、寧化礦機、群英、贛礦、石城選設、云錫大屯耐磨設備廠（以下簡稱云錫大屯耐磨廠）、諸礦等。 國產水力旋流器的規(guī)格從直徑101200mm，共10多種規(guī)格，這都是常用的規(guī)格型式，初步滿足了國內選礦工業(yè)的需要。水力旋流器的規(guī)格以圓柱形筒體的直徑（mm）表示。 1.遼重 該廠生產克雷布斯型襯膠和整體鑄鐵的水力旋流器、普通整體鑄鐵水力旋流器、襯輝綠巖鑄石水力旋流器、分級旋流器、水介旋流器、重介旋流器、克雷布斯型水力旋流

4、器組和重介旋流器組。 克雷布斯型襯膠和整體鑄鐵的水力旋流器，其工作表面分別為軟耐磨橡膠和灰口鑄鐵，給礦口均為漸開線形狀，沉砂口直徑均可用壓縮空氣調節(jié)。它們廣泛用于選礦及其他工業(yè)部門的分級作業(yè)。 重介、水介和分級旋流器也是該廠從美國RS公司引進先進技術而制造的新型設備。其工作表面材質為硬鎳白口合金鑄鐵，后者的硬度600HB。旋流器主體和溢流管使用壽命達3年，分級旋流器的沉砂口使用壽命為610個月，重介旋流器的沉砂口使用壽命為4-6個月。它們是選煤工藝流程中的主要設備。 上述引進技術生產的各種旋流器，其共同優(yōu)點是結構簡單、安裝及維修方便、耐磨、使用壽命長。它們均已經過美國RS公司鑒定，產品質量達到

5、了美國同類產品的質量標準。 (1)克雷布斯型襯膠水力旋流器。其技術性能列于表1，外形及安裝尺寸見圖1。 (2)整體鑄鐵水力旋流器。其技術性能見表2，外形及安裝尺寸見圖2、3。 (3）襯輝綠巖鑄石水力旋流器。其技術性能見表3，外形及安裝尺寸見圖4。 (4)分級旋流器。主要用于重介選煤流程中，根據粒度大小對加重劑（磁鐵礦顆粒）進行分級。其技術性能見表4，外形及安裝尺寸見圖5和表4。 (5)水介旋流器。其主要結構特點是圓柱形筒體比較長，而圓錐形筒體很短。它主要用于除去0. 5Omm末原煤中以黃鐵礦形式存在的硫，也可以用于分級作業(yè)。其技術性能見表5,外形及安裝尺寸見圖6和表5。 (6)重介旋流器。主要

6、用于分選0. 550mm的末原煤，與水平面呈300左右安裝。其技術性能見表6，外形及安裝尺寸見圖7和表6。 (7)克雷布斯型水力旋流器組。由若干臺標準水力旋流器組合而成，采用集中給礦方式，由礦漿分配器均勻地向各臺旋流器供給礦漿。利用手動閘閥控制各旋流器的給礦量，并將各自的溢流和沉砂匯集在溢流槽和沉砂槽里。利用自動控制系統(tǒng)，通入200784kPa的壓縮空氣調節(jié)沉砂口直徑大小。克雷布斯型水力旋流器組的主要技術性能見表7。該表中的鑄鐵旋流器組亦可制成襯膠的旋流器組，此外還可根據用戶要求設計水力旋流器組。 (8）重介旋流器組。由若干臺重介旋流器組合而成，采用集中給礦方式，將原煤和重介質懸浮液的均勻混合

7、物由給礦分配器均勻地供給單臺重介旋流器，分選出的精煤和研石分別由溢流管和底流管排出。重介旋流器組的主要技術性能見表8，表中的單臺重介旋流器作為對照。除表中所列外，還可根據用戶要求設計重介旋流器組。 2.寧化礦機 該廠生產分級用的水力旋流器和選別用的短錐水力旋流器，又分為無襯里和有襯里兩類。有襯里的水力旋流器內襯聚氨酯耐磨層。而所有旋流器的沉砂嘴均用聚氨酯制成，采取扣接方式，更換時不必停機，只需115s即可更換好。因此使用和維修非常方便。分級用水力旋流器外形示于圖8，其技術性能列于表9。 3.其他廠 云錫大屯耐磨廠現生產普通的和耐磨的兩種水力旋流器，裝有非金屬耐磨材料襯里的水力旋流器比普通鑄鐵型

8、的使用壽命可延長30倍。該廠水力旋流器的技術性能列于表10。昆明金山、群英和石城選設生產的水力旋流器的技術性能列于表1113。 4.諸礦 該廠生產的水力旋流器及其技術性能列于表14，外形示于圖9，安裝尺寸列于表15。 5.威海海王 該廠根據冶金、石油化工、建材等工業(yè)部門的需要，在消化移植國外同類產品的基礎上，于1980年初開始研制聚氨酯水力旋流器，目前已基本上形成產品系列，其主要技術性能列于表16。近來，該廠已經研制成功5OOmm和660mm的大型聚氨酯水力旋流器并在工業(yè)應用中獲得良好效果。 表1 表2 表3 表4 表5、6 表7 表8 表9 表10、11、12 表13、14 表15 表16

9、圖1 圖2 圖3 圖4 圖5圖6 近年來，該公司研制、生產了多項新結構、新用途的旋流器并取得了國家實用新型專利，已成為國內生產旋流器的主要廠家。此處主要介紹其分級濃縮型旋流器，各種選煤用介質旋流器在選煤專用設備一章介紹。 該公司生產的分級、濃縮、脫水通用型水力旋流器（旋流器組）的主要特點是：新穎的結構組合，合理的流道設計，較高的內表面光潔度，提高了旋流器的分級效率和分級精度；規(guī)格齊全，直徑最小為10mm，最大為660mm，分級粒度最小可達2m；選用耐磨材質優(yōu)化組合、性能價格比最佳；易于更換的溢流管和沉砂嘴及其備件庫存，給現場調試、維護帶來較大的便利和保障；根據分離粒度和處理能力等要求，可為用戶

10、單獨設計；旋流器組采用環(huán)形布置，可保證各旋流器工作狀態(tài)一致，而適宜的沉砂箱角度及高度，既能保證沉砂順利排出、又能防止外濺；采用耐磨材料處理過流件內壁，可提高使用壽命。 該廠生產的聚氨酯水力旋流器一般由3個部件組成，即上旋體（上蓋）、錐體（通常分為上錐體和下錐體）及沉砂嘴。各部件之間通過卡箍連接，密封效果好，且安裝簡單，各部件更換簡便、迅速，便于維修。尤其是沉砂嘴等易磨損件，除了聚氨酪材質本身耐磨之外，還對其配方作了調整，進一步提高了耐磨性，延長了使用壽命。 125、200、250和300mm聚氨酯水力旋流器已在油田鉆井泥漿脫粗凈化工序中得到廣泛應用，效果良好，比丁睛膠旋流器的使用壽命延長510

11、倍，其質量已達到美國同類產品的水平。300mm聚氨酯水力旋流器于1987年用在魯中礦山公司選礦廠尾礦堆壩，對尾礦進行分級脫泥，使用效果良好，旋流器主體部件使用壽命達22500h后仍可使用，沉砂嘴使用壽命約2000h，并在1991年4月通過了部級鑒定。總之，聚氨酯水力旋流器是一種耐磨的新型分級脫泥設備，對其結構參數作適當改進后可廣泛用于各種分級作業(yè)。它具有質量輕、耐磨、耐油、耐腐蝕、隔音、絕熱等優(yōu)點，在冶金、化工等部門很有推廣使用價值。 125和300mm聚氨酯水力旋流器的外形尺寸示于圖10。 6.長沙礦冶院 長沙礦冶院研制、生產的CZ型高效旋流器是一種按粒度、密度進行分級或分離的設備。待分級物

12、料按切線方向從圓筒內壁高速給入，介質、顆粒的混合體產生旋轉形成離心力場，不同粒度、不同密度的顆粒（或液相）產生不同的運動軌跡，在離心力、介質黏滯阻力、浮力、重力等力場的作用下，粗顆粒、大密度的顆粒向周邊運動，通過錐形體從沉砂口排出；細顆粒、低密度的顆粒（或液相）向中心運動，由溢流管排出；由此實現固體顆粒的粗細分級和不同密度流體的分離。 使用范圍：與磨機閉路的分級作業(yè)；與細篩閉路的多次分級；尾礦堆壩、充填前的分級脫泥作業(yè)；非金屬礦物加工中的除砂作業(yè)；重選前的分選、脫泥作業(yè)；尾礦高濃度輸送前的輔助濃縮作業(yè)；采油工業(yè)中的油-砂、油-水分離作業(yè)。 技術特點：入礦口弧線采用雙圓弧設計，可顯著減輕進口磨損

13、，流線保持穩(wěn)定；內襯采用了與烏克蘭合作研制的CNU耐磨材料；長柱、變錐設計，增大了有效分級空間，長期工業(yè)實踐表明CZ型旋流器的溢流粒度較細，沉砂中合格粒級含量減少，分級效率高出普通旋流器1020%。該旋流器的主要技術參數列于表17。 7煙臺鑫海耐磨膠業(yè)有限公司（以下簡稱鑫海膠業(yè)）和鑫海礦機 該公司生產的水力旋流器采用了性能優(yōu)良、耐磨的Linatex橡膠襯里，并采用了特殊設計的魚尾裝置，用來穩(wěn)定底流濃度，提高分級效率。 其水力旋流器的一般特點是：專門設計的給礦管阻力小、流態(tài)好，有利于提高分級效率；與倒置的U型彎頭排礦管相比，水平溢流排礦管可更有效地排空物料；溢流室排礦口可轉動一周到任何方向，便于

14、安裝；長柱體，分級行程長，提高了分級效率；高耐磨的Linatex橡膠襯里，使用壽命更長；隨時可更換的內襯，使沉砂嘴及整個旋流器可長期使用；特殊設計的魚尾裝置，可提供穩(wěn)定的底流濃度，提高分級效率。 特殊設計的魚尾裝置：傳統(tǒng)的水力旋流器使用了排礦沉砂嘴，均為固定式的或暫時固定的排放口，一旦物料性質、給礦壓力、給礦量和濃度等發(fā)生少許變化，就會明顯地影響底流的排放濃度。魚尾裝置可提供穩(wěn)定的底流濃度，而且使粗顆粒進入溢流中的機會大大減少，提高了分級效率。采用魚尾裝置，所排出的底流濃度也是目前所有品種旋流器中最高的，而且不會使溢流跑粗。這對選廠第一段磨礦回路中采用水力旋流器分級提供了良好的保證。魚尾裝置是

15、該公司的專利產品，只簡單介紹其工作原理如下：要求魚尾裝置底部與溢流最終排放處液面的高差應高于1.85m，這一距離將會產生虹吸現象。虹吸現象將會在旋流器內形成一個向上的吸力，籍此拉動魚尾裝置的彈性橡膠，吸力的變化就可使魚尾橡膠片發(fā)生變化，使排礦口的大小發(fā)生變化，從而調整旋流器的工作狀態(tài)。旋流器的給料粒級變化也可以帶來魚尾裝置的收縮和關閉，以便保證分級效率和底流濃度處于穩(wěn)定狀態(tài)。 帶有底流調整裝置的Linatex旋流器，適用范圍廣，如用于磨礦回路的分級，尾礦脫水，重介質分選，脫泥，砂石分級及洗滌，煤粉及粉煤灰脫水，提高濃度等。 該公司帶魚尾裝置的水力旋流器示于圖11，150450圖11帶魚尾裝置的

16、水力旋流器（鑫海膠業(yè)）和6001200標準旋流器的規(guī)格尺寸分別示于圖12、13和表18、19，固定的耐磨沉砂嘴和手工調節(jié)的沉砂嘴以及魚尾裝置的規(guī)格尺寸分別示于圖1416。 鑫海礦機生產的高效水力旋流器為一種新結構尺寸的高性能旋流器，具有漸開線型給礦口、長柱體、短錐體、可更換內襯的金屬外殼、易更換的溢流管和沉砂嘴、高耐磨的燒結碳化硅材料襯里，與普通旋流器相比，可提高分級效率10%-20%（由此可使球磨機的效率提高40%，電耗和球耗降低20%-40%），大部分易損件使用壽命達12個月以上。其技術參數列于表20。此外，該公司生產的JAX型聚氨酯水力旋流器的技術參數列于表21。 8.昆明冶研新材料股份有限公司（以下簡稱昆明冶研） 該公司生產的獲得專利的水封旋流器和旋流器具有下列特點：固液兩相流場消除了空氣柱的有害影響，分離速度提高一倍，楔型旋轉體控制分級精度；除具有高效率錐體離心力場外，增加了壓力分級場和壓力濃縮場，在這三場共同作用下，使分級效率提高30；沉砂嘴尺寸大于給料口，只要給料口不阻塞，沉砂嘴就不易發(fā)生阻塞，從根本上解決了長期得不到解決的沉砂嘴阻塞和磨損的技術難關，正常工作有了