水力旋流器及举例说明

3.4水力旋流器分级原理

水力旋流器最早在20世纪30年代末在荷兰出现。水力旋流器是利用回转流进行分级的设备，并也用于浓缩、脱水以致选别。它的构造很简单，如图3-16(a)、(b)所示。主要是由一个空心圆柱体1和圆锥2连接而成。圆柱体的直径代表旋流器的规格，它的尺寸变化范围很大，由50 mm到1000 non，通常为125~500 oun。在圆柱体中心插入一个溢流管5，沿切线方向接有给矿管3，在圆锥体下部留有沉砂口4。矿浆在压力作用下，沿给矿管给入旋流器内，随即在圆筒臃器壁限制下作回转运动。粗颗粒因惯性离心力大而被抛向器壁，并逐渐向下流动由底部排出攻为沉砂。细颗粒向器壁移动舶速度较小，被朝向中心流动的液体带动由中心溢流管排出，成为溢流。

水力旋流器是一种高效率的分级、脱泥设备，由于它的构造简单，便于制造，处理量大，在国内外已广泛使用。它的主要缺点是消耗动力较大，且在高压给矿时磨损严重。采用新的耐磨材料，如硬质合金、碳化硅等制作沉砂口和给矿口的耐磨件，可部分地解决这一问题。此外，当用于闭路磨矿的分级时，因其容积小，对矿量波动没有缓冲能力，不如机械分级机工作稳定。

3.4.2水力旋流器分级原理

为明了矿物颗粒在旋流器内的分离过程，有必要先说明液流的运动特性。矿浆给入旋流器后呈螺旋线状，一面回转一面向中心推移，最后由上下两端排出，如图3-17所示。矿浆的这种流动属于空间运动体系，为此要查明液流的速度分布，须将旋流器内任一点的速度分解为三个互相垂直的方向，即切线方向、径向方向和平行于轴线的方向。盖勒萨尔(D.F.Kel阻Ⅱ，1952年)曾以内径76 nun 的透明水力旋流器，用光学方法观测加入水中的铝粉运动速度，在给水量约为50 L/min条件下，得到了下述三个方向速度的变化规律。

3.4.2.1切向速度分布及旋流器内压强变化

3.4.2.2径向速度分布及颗粒粒度沿径向排列

3.4.2.3轴向速度u.的分布及对分级粒度的影响

液体进入旋流器的初期沿轴向的运动方向基本是向下的，但由于下面的流动断面愈来愈小，内层矿浆即转而向上流动。

将轴向速度方向的转变点u.=0连接起来，可得到一个空间圆锥面，即图3-21中虚线AB所围成的锥形面。此面称做轴向零速包络面。包络面外的矿浆向下运动，除一部;分因形成回流转入到内层外，多数是由沉砂口排出。内层矿浆则基本向屯由溢流管排出。只是在溢流管口以上的液体因不能从顶部排出而向下回流。如果溢流管插入深度过小，这部分矿浆即构成短路流出，结果一些粗颗粒也被带入溢流中。除这一情况外，进入溢流的基本为零速包络面以内的矿浆。故该包络

面的空间位置在很大程度上决定了分级粒度的大小。

3.4.3水力旋流器的工艺计算

3.4.3.1旋流器的处理能力

3.4.3.2旋流器的分离粒度

3.4.4旋流器操作技术

3.4.4.1影响旋流器工作的因素

A旋流器的结构参数

因此，在进行粗分级时常选用较大直径旋流器;在细分级时则用小直径旋流器。如果后者处理能力不够用，可以将多台组装在一起使用。

旋流器的给矿口和溢流管相当于两个窄口通道，增大其中任何一个断面积均可使矿浆体积处理量接近于成正比增加。但此时溢流粒度将变粗，分级效率也要下降。为了提高分级效率和降低分级粒度，给矿口和溢流管直径应相对于圆柱体取小的比例值。

沉砂口是旋流器中最易磨损的部件，常因磨耗而增大了排出口面积，:使沉砂产量增大，浓度降低。但此时对给矿体积影响并不大。沉砂口的大小与溢流管直径配合调整，是改变分级粒度的有效手段。

锥角的大小影响矿浆向下流动的阻力和分级自由面的高度。一般来说细分级或脱水用的旋流器采用较小锥角，最小达到10。~ 15。 ;粗分级或浓缩用时采用较大锥角，多为20。一45。

旋流器的圆柱体高h，对处理能力无大影响，但对分级效率和分级粒度则有一定的关系。增大圆柱体高度与减小锥角的效果大致相同，可以使分级粒度变细并提高分级效率。溢流管的插人深度一般接近于圆柱体高度，但当凶枉体局度超过它的直径较多时，并可降低该值。为了避免矿浆短路流动，溢流管口的下缘应距给矿口有足够距离。

B旋流器的操作参数

旋流器的操作乍参数包括给矿压力、矿石粒度组成、给矿浓度以及溢流和沉砂的排出方式等。

给矿压力是影响旋流器处理能力的重要参数，并在较小程度上影响分级粒度。此外给矿压力还关系到分级效率和沉砂的浓度。提高给矿压力，矿浆的流速增大，黏度的影响减小，分级效果可以得到改善，沉砂浓度也会提高。但是带来的问题是沉砂口磨损增大，其他易耗件更换也频繁。所以在处理粗粒原料时，只要有可能总是愿意采用低压力(0.05~O.1 MPa)操作;而在处理矿泥及细粒原料时，则应采用高压力(O. 1~0.3 MPa)给矿。

给矿粒度组成和给矿浓度对分级效率和产物浓度有重要影响。在给矿压力足

够高时，给矿浓度主要影响溢流浓度，而对沉砂影响较小。但给矿浓度对分级效率却影响较大，分级粒度愈细，给矿浓度应愈低。例如我国的锡矿重选厂由试验得出，当分级粒度为0.075 mm时，给矿浓度以10% ~20%为宜;分级粒度为0.019 nun时，浓度应取5% ~10%。处理含泥量大或微细原料时并应采用较高给矿压力或以小直径旋流器多台并联工作。

用于分级的旋流器最佳工作状，应是沉砂呈伞状喷出，伞的中心保留有不大的空气吸入孔。空气在向上流动的同时带动内层矿浆由溢流管排出。因而有利于提高分级效率;此时的伞面夹角不宜过大，以刚能散开为宜。旋流器用于浓缩时沉砂可取绳状排出，这样的沉砂浓度最高。而在用于脱水时，可令沉砂以最大角度的伞状排出，这样的沉砂浓度最低。相应可获得含固体量最多的溢流。

旋流器工作参数的选择，多数情况是参照类似选厂的经验数据进行。

C水力旋流器的配置和操作调整

在选矿厂旋流器可以代替机械分级机与磨矿机组成闭路工作，亦可代替水力分级机或分泥斗进行选别前的分级和脱泥。水力旋流器还可与浓密机配合.T作-丽失脱出部分固体沉砂，以减轻浓密机负荷。不同用途的旋流器结构参数和作业条件差别很大。我国的系列规格直径由100 arrn到500 oan不等，主要供分级作业使用，特殊用途的旋流器多是自行设计制造。

旋流器的安装方法多是垂直放置，但实际上亦可卧置、斜置或倒置。倒置的旋流器沉砂中细粒级减少，分级效率还有所提高。

三种给矿方式中，第一种最为理想，但多数选厂难以有这种工作条件，第三种足人为造成第一种条件，照样可以保持压头稳定，但只能在低压给矿时使用，因为设置稳压箱的厂房难得有很大高差。第二种给矿方式可有效地利用动力，管路少，便于维护，只要有适当的给矿控制装置，经济技术效果比第三种优越。

旋流器工作起来磨损是很厉害的，因此常需加耐磨衬里。所用材质有橡胶、辉绿岩铸铸石及硬质陶瓷等。在沉砂口、溢流管的筒内段及给矿口等易磨损部分还需制成可更换件。为了保持沉砂口直径尽量少变，亦可将沉砂口制成可变的结构，图3-23(a)是其中的一种，它采用厚的耐磨橡胶制成，在橡胶与外壁间留有空隙，内中充满高压液体。借助于手动或机械力推动液体可以补偿因磨损而增大的沉砂口径。这项调控还可自动地进行，如图3-23(b)所示，在旋流器中心插入一个测定真空度的探测管，当沉砂口增大时，中央空气柱的真空度降低，由探测管反映到检测系统通过执行机构增加机械推力，即可紧缩沉砂口的大小。

使用旋流器暑应掌握的要点是:

(1)根据分离粒度和处理的矿浆量，选择好旋流器的结构参数(各部尺

寸)。

(2)选择适当的旋流器给矿方式。

(3)稳定旋流器的给矿压力。因为给矿压力直接影响旋流器的处理量和

分级粒度，给矿压力越大，矿浆流速越高，旋流器的处理量就越大，同时矿浆在旋流器中旋转速度和离心力也越大，分级粒度也越细。确定分级粒度以后，就要求一定的压力与之相适应，压力过大则沉砂中混入的细粒增多，压力过小则溢流中混入的粗粒增多，这都会降低分级效率。

(4)生意旋流器沉砂口直径的变化。流砂口增大时，则沉砂量增大，浓

度降低，沉砂中细粒增多，溢流量减小，溢流变细;反之，如沉砂口减小，则沉砂浓度增高，溢流中粗粒增多，溢流量增大。

沉砂口是最易磨损的，因此常用衬胶域其他耐磨材料的方法减缓磨损。

(5)给矿浓度要适当。浓度大小直接彭响尸品的浓度和粒度。给矿浓度

太低时，分级效率高但干矿处理量下降;给矿浓度太高时，矿浆的黏度增大，分级效率下降。一般分级粒度越细，给矿浓度应越低。

旋流器给矿要用筛子隔除草渣、木屑等杂物，防止堵塞。

水力旋流器选型举例

【我来说两句】2007-1-29 16:22:24 中国选矿技术网浏览1184 次收藏

【摘要】：

在很长时间里，国产水力旋流器的品种很少，只有整体铸铁的和内衬辉绿岩铸石的两种类型；规格也很少，只有三、五种；质量还比较差，不耐磨，而且缺乏自动控制装置，因此，水力旋流器的工作过程很难调整，运转不正常，分级效率差，所以除在云南锡业公司等少数条件较好的有色金属矿选厂使用以外，大多数选矿厂都没使用，铁矿选厂则基本上不用。

直到20世纪80年代初，辽重从美国RS公司引进先进的水力旋流器生产技术，制造出内衬橡胶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组，才使我国生产的水力旋流器品种、规格增加，质量也提高到新的水平。与此同时，国内也研制了新型旋流器。目前，与国外相比，国产水力旋流器在结构型式上和品种规格上逐渐增加，与国际先进水平的差距缩小，有些已经达到国际先进水平。

近10多年来，我国生产水力旋流器的制造厂增加了，这也表明它正在得到推广应用。国产水力旋流器的品种有：衬橡胶的、衬聚氨酯的、衬辉绿岩铸石的、整体铸铁的、全聚氨酯制的，全玻璃钢制的等。其中衬橡胶和衬聚氨酯的水力旋流器很有发展前途，目前普遍受到欢迎，全聚氨酯制的中小型水力旋流器是一个新品种，由于有多种优点也受到欢迎，正在推广。而普通整体铸铁的、衬铸石的和全玻璃钢制的水力旋流器，则由于不耐磨、笨重或只能一次性使用等缺点，目前正在逐渐被淘汰。

我国生产水力旋流器的主要厂家是辽重和威海市海王旋流器有限公司（以下简称威海海王，原威海鲸园聚氨酯厂），其他生产厂家有鑫海矿机、长沙矿冶院、昆明金山、宁化矿机、群英、赣矿、石城选设、云锡大屯耐磨设备厂（以下简称云锡大屯耐磨厂）、诸矿等。

国产水力旋流器的规格从直径10~1200mm，共10多种规格，这都是常用的规格型式，初步满足了国内选矿工业的需要。水力旋流器的规格以圆柱形筒体的直径（mm）表示。

1.辽重该厂生产克雷布斯型衬胶和整体铸铁的水力旋流器、普通整体铸铁水力旋流器、衬辉绿岩铸石水力旋流器、分级旋流器、水介旋流器、重介旋流器、克雷布斯型水力旋流器组和重介旋流器组。

克雷布斯型衬胶和整体铸铁的水力旋流器，其工作表面分别为软耐磨橡胶和灰口铸铁，给矿口均为渐开线形状，沉砂口直径均可用压缩空气调节。它们广泛用于选矿及其他工业部门的分级作业。

重介、水介和分级旋流器也是该厂从美国RS公司引进先进技术而制造的新型设备。其工作表面材质为硬镍白口合金铸铁，后者的硬度≥600HB。旋流器主体和溢流管使用寿命达3年，分级旋流器的沉砂口使用寿命为6~10个月，重介旋流器的沉砂口使用寿命为4-6个月。它们是选煤工艺流程中的主要设备。

上述引进技术生产的各种旋流器，其共同优点是结构简单、安装及维修方便、耐磨、使用寿命长。它们均已经过美国RS公司鉴定，产品质量达到了美国同类产品的质量标准。

(1)克雷布斯型衬胶水力旋流器。其技术性能列于表1，外形及安装尺寸见图1。

(2)整体铸铁水力旋流器。其技术性能见表2，外形及安装尺寸见图2、3。

(3）衬辉绿岩铸石水力旋流器。其技术性能见表3，外形及安装尺寸见图4。

(4)分级旋流器。主要用于重介选煤流程中，根据粒度大小对加重剂（磁铁矿颗粒）进行分级。其技术性能见表4，外形及安装尺寸见图5和表4。

(5)水介旋流器。其主要结构特点是圆柱形筒体比较长，而圆锥形筒体很短。它主要用于除去0. 5~Omm末原煤中以黄铁矿形式存在的硫，也可以用于分级作业。其技术性能见表5,外形及安装尺寸见图6和表5。

(6)重介旋流器。主要用于分选0. 5~50mm的末原煤，与水平面呈300左右安装。其技术性能见表6，外形及安装尺寸见图7和表6。

(7)克雷布斯型水力旋流器组。由若干台标准水力旋流器组合而成，采用集中给矿方式，由矿浆分配器均匀地向各台旋流器供给矿浆。利用手动闸阀控制各旋流器的给矿量，并将各自的溢流和沉砂汇集在溢流槽和沉砂槽里。利用自动控制系统，通入200~784kPa的压缩空气调节沉砂口直径大小。克雷布斯型水力旋流器组的主要技术性能见表7。该表中的铸铁旋流器组亦可制成衬胶的旋流器组，此外还可根据用户要求设计水力旋流器组。

(8）重介旋流器组。由若干台重介旋流器组合而成，采用集中给矿方式，将原煤和重介质悬浮液的均匀混合物由给矿分配器均匀地供给单台重介旋流器，分选出的精煤和研石分别由溢流管和底流管排出。重介旋流器组的主要技术性能见表8，表中的单台重介旋流器作为对照。除表中所列外，还可根据用户要求设计重介旋流器组。

2.宁化矿机该厂生产分级用的水力旋流器和选别用的短锥水力旋流器，又分为无衬里和有衬里两类。有衬里的水力旋流器内衬聚氨酯耐磨层。而所有旋流器的沉砂嘴均用聚氨酯制成，采取扣接方式，更换时不必停机，只需1~15s即可更换好。因此使用和维修非常方便。分级用水力旋流器外形示于图8，其技术性能列于表9。

3.其他厂云锡大屯耐磨厂现生产普通的和耐磨的两种水力旋流器，装有非金属耐磨材料衬里的水力旋流器比普通铸铁型的使用寿命可延长30倍。该厂水力旋流器的技术性能列于表10。昆明金山、群英和石城选设生产的水力旋流器的技术性能列于表11~13。

4.诸矿该厂生产的水力旋流器及其技术性能列于表14，外形示于图9，安装尺寸列于表15。

5.威海海王该厂根据冶金、石油化工、建材等工业部门的需要，在消化移植国外同类产品的基础上，于1980年初开始研制聚氨酯水力旋流器，目前已基本上形成产品系列，其主要技术性能列于表16。近来，该厂已经研制成功Ф5OOmm和Ф660mm的大型聚氨酯水力旋流器并在工业应用中获得良好效果。

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

图1图2图3图4图5图6

近年来，该公司研制、生产了多项新结构、新用途的旋流器并取得了国家实用新型专利，已成为国内生产旋流器的主要厂家。此处主要介绍其分级浓缩型旋流器，各种选煤用介质旋流器在选煤专用设备一章介绍。

该公司生产的分级、浓缩、脱水通用型水力旋流器（旋流器组）的主要特点是：①新颖的结构组合，合理的流道设计，较高的内表面光洁度，提高了旋流器的分级效率和分级精度；

②规格齐全，直径最小为10mm，最大为660mm，分级粒度最小可达2μm；③选用耐磨材质优化组合、性能价格比最佳；④易于更换的溢流管和沉砂嘴及其备件库存，给现场调试、维护带来较大的便利和保障；⑤根据分离粒度和处理能力等要求，可为用户单独设计；⑥旋流器组采用环形布置，可保证各旋流器工作状态一致，而适宜的沉砂箱角度及高度，既能保证沉砂顺利排出、又能防止外溅；⑦采用耐磨材料处理过流件内壁，可提高使用寿命。

该厂生产的聚氨酯水力旋流器一般由3个部件组成，即上旋体（上盖）、锥体（通常分为上锥体和下锥体）及沉砂嘴。各部件之间通过卡箍连接，密封效果好，且安装简单，各部件更换简便、迅速，便于维修。尤其是沉砂嘴等易磨损件，除了聚氨酪材质本身耐磨之外，还对其配方作了调整，进一步提高了耐磨性，延长了使用寿命。

Ф125、Ф200、Ф250和Ф300mm聚氨酯水力旋流器已在油田钻井泥浆脱粗净化工序中得到广泛应用，效果良好，比丁睛胶旋流器的使用寿命延长5~10倍，其质量已达到美国同类产品的水平。Ф300mm聚氨酯水力旋流器于1987年用在鲁中矿山公司选矿厂尾矿堆坝，对尾矿进行分级脱泥，使用效果良好，旋流器主体部件使用寿命达22500h后仍可使用，沉砂嘴使用寿命约2000h，并在1991年4月通过了部级鉴定。总之，聚氨酯水力旋流器是一种耐磨的新型分级脱泥设备，对其结构参数作适当改进后可广泛用于各种分级作业。它具有质量轻、耐磨、耐油、耐腐蚀、隔音、绝热等优点，在冶金、化工等部门很有推广使用价值。

Ф125和Ф300mm聚氨酯水力旋流器的外形尺寸示于图10。

6.长沙矿冶院长沙矿冶院研制、生产的CZ型高效旋流器是一种按粒度、密度进行分级或分离的设备。待分级物料按切线方向从圆筒内壁高速给入，介质、颗粒的混合体产生旋转

形成离心力场，不同粒度、不同密度的颗粒（或液相）产生不同的运动轨迹，在离心力、介质黏滞阻力、浮力、重力等力场的作用下，粗颗粒、大密度的颗粒向周边运动，通过锥形体从沉砂口排出；细颗粒、低密度的颗粒（或液相）向中心运动，由溢流管排出；由此实现固体颗粒的粗细分级和不同密度流体的分离。

使用范围：与磨机闭路的分级作业；与细筛闭路的多次分级；尾矿堆坝、充填前的分级脱泥作业；非金属矿物加工中的除砂作业；重选前的分选、脱泥作业；尾矿高浓度输送前的辅助浓缩作业；采油工业中的油-砂、油-水分离作业。

技术特点：入矿口弧线采用双圆弧设计，可显著减轻进口磨损，流线保持稳定；内衬采用了与乌克兰合作研制的CNU耐磨材料；长柱、变锥设计，增大了有效分级空间，长期工业实践表明CZ型旋流器的溢流粒度较细，沉砂中合格粒级含量减少，分级效率高出普通旋流器10％~20%。

该旋流器的主要技术参数列于表17。

7．烟台鑫海耐磨胶业有限公司（以下简称鑫海胶业）和鑫海矿机该公司生产的水力旋流器采用了性能优良、耐磨的Linatex橡胶衬里，并采用了特殊设计的鱼尾装置，用来稳定底流浓度，提高分级效率。

其水力旋流器的一般特点是：专门设计的给矿管阻力小、流态好，有利于提高分级效率；与倒置的U型弯头排矿管相比，水平溢流排矿管可更有效地排空物料；溢流室排矿口可转动一周到任何方向，便于安装；长柱体，分级行程长，提高了分级效率；高耐磨的Linatex 橡胶衬里，使用寿命更长；随时可更换的内衬，使沉砂嘴及整个旋流器可长期使用；特殊设计的鱼尾装置，可提供稳定的底流浓度，提高分级效率。

特殊设计的鱼尾装置：传统的水力旋流器使用了排矿沉砂嘴，均为固定式的或暂时固定的排放口，一旦物料性质、给矿压力、给矿量和浓度等发生少许变化，就会明显地影响底流的排放浓度。鱼尾装置可提供稳定的底流浓度，而且使粗颗粒进入溢流中的机会大大减少，提高了分级效率。采用鱼尾装置，所排出的底流浓度也是目前所有品种旋流器中最高的，而且不会使溢流跑粗。这对选厂第一段磨矿回路中采用水力旋流器分级提供了良好的保证。鱼尾装置是该公司的专利产品，只简单介绍其工作原理如下：要求鱼尾装置底部与溢流最终排放处液面的高差应高于1.85m，这一距离将会产生虹吸现象。虹吸现象将会在旋流器内形成一个向上的吸力，籍此拉动鱼尾装置的弹性橡胶，吸力的变化就可使鱼尾橡胶片发生变化，使排矿口的大小发生变化，从而调整旋流器的工作状态。旋流器的给料粒级变化也可以带来鱼尾装置的收缩和关闭，以便保证分级效率和底流浓度处于稳定状态。

带有底流调整装置的Linatex旋流器，适用范围广，如用于磨矿回路的分级，尾矿脱水，重介质分选，脱泥，砂石分级及洗涤，煤粉及粉煤灰脱水，提高浓度等。

该公司带鱼尾装置的水力旋流器示于图11，150~450图11带鱼尾装置的水力旋流器（鑫海胶业）和600~1200标准旋流器的规格尺寸分别示于图12、13和表18、19，固定的耐磨沉砂嘴和手工调节的沉砂嘴以及鱼尾装置的规格尺寸分别示于图14~16。

鑫海矿机生产的高效水力旋流器为一种新结构尺寸的高性能旋流器，具有渐开线型给矿口、长柱体、短锥体、可更换内衬的金属外壳、易更换的溢流管和沉砂嘴、高耐磨的烧结碳

化硅材料衬里，与普通旋流器相比，可提高分级效率10%-20%（由此可使球磨机的效率提高40%，电耗和球耗降低20%-40%），大部分易损件使用寿命达12个月以上。其技术参数列于表20。此外，该公司生产的JAX型聚氨酯水力旋流器的技术参数列于表21。

8.昆明冶研新材料股份有限公司（以下简称昆明冶研）该公司生产的获得专利的水封旋流器和旋流器具有下列特点：①固液两相流场消除了空气柱的有害影响，分离速度提高一倍，楔型旋转体控制分级精度；②除具有高效率锥体离心力场外，增加了压力分级场和压力浓缩场，在这三场共同作用下，使分级效率提高30％；沉砂嘴尺寸大于给料口，只要给料口不阻塞，沉砂嘴就不易发生阻塞，从根本上解决了长期得不到解决的沉砂嘴阻塞和磨损的技术难关，正常工作有了可靠保证。③耐磨材质选用碳化硅，使用寿命长。

这两种旋流器应用广泛，是有色金属、黑色金属、非金属、煤泥选矿厂分级、脱泥、除渣、浓缩不可缺少的设备。也用于氧化铝分级、铝粉分级；石灰乳液除砂、除渣；化工产品离心机脱水作业前浓缩，浓缩比高达5~8倍；用于钻井泥浆固控，除砂、降黏，脱去2微米胶泥。其技术参数分别列于表22、23。

表17表18表19表20、21表22、23

图7图8图9图10图11图12、13图14图15、16

水力旋流器分级原理

水力旋流器分级原理 水力旋流器最早在20世纪30年代末在荷兰出现。水力旋流器是利用回转流进行分级的设备，并也用于浓缩、脱水以致选别。它的构造很简单，如图3-16(a)、(b)所示。主要是由一个空心圆柱体1和圆锥2连接而成。圆柱体的直径代表旋流器的规格，它的尺寸变化范围很大，由50 mm到1000 non，通常为125~500 oun。在圆柱体中心插入一个溢流管5，沿切线方向接有给矿管3，在圆锥体下部留有沉砂口4。矿浆在压力作用下，沿给矿管给入旋流器内，随即在圆筒臃器壁限制下作回转运动。粗颗粒因惯性离心力大而被抛向器壁，并逐渐向下流动由底部排出攻为沉砂。细颗粒向器壁移动舶速度较小，被朝向中心流动的液体带动由中心溢流管排出，成为溢流。 水力旋流器是一种高效率的分级、脱泥设备，由于它的构造简单，便于制造，处理量大，在国内外已广泛使用。它的主要缺点是消耗动力较大，且在高压给矿时磨损严重。采用新的耐磨材料，如硬质合金、碳化硅等制作沉砂口和给矿口的耐磨件，可部分地解决这一问题。此外，当用于闭路磨矿的分级时，因其容积小，对矿量波动没有缓冲能力，不如机械分级机工作稳定。 为明了矿物颗粒在旋流器内的分离过程，有必要先说明液流的运动特性。矿浆给入旋流器后呈螺旋线状，一面回转一面向中心推移，最后由上下两端排出，如图3-17所示。矿浆的这种流动属于空间运动体系，为此要查明液流的速度分布，须将旋流器内任一点的速度分解为三个互相垂直的方向，即切线方向、径向方向和平行于轴线的方向。盖勒萨尔(D.F.Kel阻Ⅱ，1952年)曾以内径76 nun的透明水力旋流器，用光学方法观测加入水中的铝粉运动速度，在给水量约为50 L/min条件下，得到了下述三个方向速度的变化规律。 液体进入旋流器的初期沿轴向的运动方向基本是向下的，但由于下面的流动断面愈来愈小，内层矿浆即转而向上流动。 将轴向速度方向的转变点u.=0连接起来，可得到一个空间圆锥面，即图3-21中虚线AB所围成的锥形面。此面称做轴向零速包络面。包络面外的矿浆向下运动，除一部;分因形成回流转入到内层外，多数是由沉砂口排出。内层矿浆则基本向屯由溢流管排出。只是在溢流管口以上的液体因不能从顶部排出而向下回流。如果溢流管插入深度过小，这部分矿浆即构成短路流出，结果一些粗颗粒也被带入溢流中。除这一情况外，进入溢流的基本为零速包络面以内的矿浆。故该包络面的空间位置在很大程度上决定了分级粒度的大小。 因此，在进行粗分级时常选用较大直径旋流器;在细分级时则用小直径旋流器。如果后者处理能力不够用，可以将多台组装在一起使用。 旋流器的给矿口和溢流管相当于两个窄口通道，增大其中任何一个断面积均可使矿浆体积处理量接近于成正比增加。但此时溢流粒度将变粗，分级效率也要下降。为了提高分级效率和降低分级粒度，给矿口和溢流管直径应相对于圆柱体取小的比例值。 沉砂口是旋流器中最易磨损的部件，常因磨耗而增大了排出口面积，:使沉砂产量增大，浓度降低。但此时对给矿体积影响并不大。沉砂口的大小与溢流管直径配合调整，是改变分级粒度的有效手段。 锥角的大小影响矿浆向下流动的阻力和分级自由面的高度。一般来说细分级或脱水用的旋流器采用较小锥角，最小达到10。~ 15。;粗分级或浓缩用时采用较大锥角，多为20。一45。旋流器的圆柱体高h，对处理能力无大影响，但对分级效率和分级粒度则有一定的关系。增大圆柱体高度与减小锥角的效果大致相同，可以使分级粒度变细并提高分级效率。溢流管的插人深度一般接近于圆柱体高度，但当凶枉体局度超过它的直径较多时，并可降低该值。为了避免矿浆短路流动，溢流管口的下缘应距给矿口有足够距离。 旋流器的操作乍参数包括给矿压力、矿石粒度组成、给矿浓度以及溢流和沉砂的排出方式等。

三产品重介旋流器

无压三产品重介旋流器在东曲矿选煤厂的应用 摘要：本文介绍了采用无压三产品重介旋流器分选东曲矿极难选煤的成功实践，指出用脱泥无压三产品旋流器+粗煤泥TBS分选+浮选工艺，淘汰原有的跳汰粗选＋重介旋流器精选+煤泥浮选的工艺后可提高精煤回收率及降低水耗，实现经济效益最大化。 关键词：无压三产品重介旋流器；TBS分选机；精煤回收率；效益 1、概况： 西山煤电集团公司东曲矿选煤厂是一座矿井型选煤厂，于1994年11月建成投产，设计原煤处理能力为400万吨/年。采用跳汰粗选—两产品重介旋流器精选—煤泥浮选的联合工艺流程。 2、改造前存在的问题： 该厂大部分设备采用国产设备，投产以来运转正常，但随着时间的推移，矿井原煤质量逐年变差，加上洗选设备经过十多年运转，老化现象严重，导致在生产过程中事故发生较多，且工人的劳动强度大，给选煤生产带来了诸多问题：跳汰分选工艺精度低、产品损失严重、洗选效率低、设备能力不足、选煤生产工艺流程复杂等。这些问题直接影响到综合产率的提高，给企业经济效益造成极大损失，严重制约了选煤厂的发展。 为了满足选煤厂自身发展及应对用户市场对产品日趋严格的质量要求，提高精煤产率，最终达到实现企业效益最大化的目的，选煤厂技术改造迫在眉捷。 3、改造后工艺流程 由于重介旋流器分选对原煤煤质变化的适应能力强，不同煤质只需根据密控系统调节分选密度就可达到最佳的分选效果。另一方面，在脱除无机硫方面，重介旋流器分选有明显的优势。从我厂的煤质分析中可以看出，原煤中粉末煤信念含量大的特点，如采用跳汰机分选，透筛损失大、分选效率低、精煤损失多，重介洗选的产量高于跳汰洗选。 无压给料方式是近几年开发发展并广泛使用的一种重介旋流器入料方式。它是煤和重介质分别从两个入料口给入重介旋流器，原煤靠自重在上部从旋流器中心进入重介旋流器，循环工作介质用泵以较高的压力切线（或其它形式）给入重介旋流器。它的特点是原料煤无需泵输送，靠自身重力从旋流器上部进入，可以避免泵高速旋转叶轮对煤的破碎和泥化作用。

水力旋流器规格

工作原理水力旋流器规格及技术参数工业应用耐磨材料水力旋流器> 工业应用 一、金属矿山 彤格公司生产的水力旋流器已广泛应用于各大金属矿山的选矿工艺中。主要体现Array在以下作业： 1.一段闭路磨矿分级 2.二段闭路磨矿分级 3.精矿再磨分级 4.原矿选前选后脱泥 5.尾矿的筑坝与回填 在与一段磨机构成的闭路磨矿分级系统中，在较高的给矿浓度下，具有较高的分级 效率和较细的溢流细度，分级效率比常用的螺旋分级机高出5-10%，有利于磨机利用 系数的提高。 根据磨矿处理量、溢流细度和沉砂浓度的要求，正确选择合适规格及型号的旋流器，是能否达到最优化工作条件的前提。彤格公司可为用户提供Φ50、Φ75、Φ100、Φ125、Φ150、Φ200、Φ250、Φ300、Φ350、Φ500、Φ660等单机、并联机组或串联机组。 在选矿厂尾矿送往尾矿库处理时，尾矿中小于37μm的细砂不宜作为尾矿筑坝的材料。使用旋流器分级后，粗粒尾矿留在坝体部位，细粒级向尾矿池的尾部运动，细粒矿浆在流动过程中也自然分级，稀而细的尾矿流动过程中也自然分级，在尾矿库的尾部则有一段是澄清水区，可作为回水利用。全尾充填工艺中，使用旋流器预分级浓缩，使大部分粗颗粒预先分离下来，降低后续过滤机的负荷，能达到较佳效果。使用旋流器完成筑坝与充填作业，可以解决尾矿坝坝体漏矿、滩面塌陷、外排水超标等问题，可取得明显的经济效益和社会效益。

二、火电厂烟气湿法脱硫 石灰石磨矿分级旋流器 在石灰石制备系统中，使用旋流器与球磨机构成闭路磨矿系统，一般使用中小规格、小锥角旋流器，旋流器的溢流细度达到-325目≥90% 石膏分级浓缩旋流器 用于石膏的一级浓缩，减小后续工序真空皮带脱水机的压力；选用小锥角、小直径旋流器，分离粒度10~44μm；旋流器底流的质量浓度40~55%；旋流器采用聚氨酯、NM耐磨材料制作，耐磨性能好，使用寿命长 硫氨分级浓缩旋流器 按工艺要求选用相应规格的旋流器，分离粒度50~100μm；旋流器底流浓缩倍率3~4倍；旋流器采用聚氨酯、NM耐磨材料制作，耐磨性能好，使用寿命长 三、油田除砂器与除泥器 在石油钻探作业中，使用旋流器除砂与脱泥，对钻井泥浆进行净化。使用Φ250（10′′）、Φ300（12′′）旋流器可以脱除+45μm以上的岩屑，使用Φ100（4′′）、Φ125（5′′）旋流器可以脱除+15μm以上的岩屑，使用Φ50（2′′）旋流器可以脱除+10μm岩屑。 使用聚氨酯弹性体制作的水力旋流器具有耐磨蚀、抗老化、质量轻等优点，有利于室外及野外作业。具有特殊结构的旋流器具有分级效率高、分级粒度小的优点。 四、煤炭洗选

V带传动5台组合式动态水力旋流器结构设计(说明书)

摘要 动态水力旋流器是建立在技术相对比较成熟的静态水力旋流器基础上的新型高效油水分离设备。作为一种分离设备，人们希望在连续工作中获得较为理想的分离效果。物性参数、结构参数及操作参数的选取不当会对分离效果产生影响，要达到理想的分离效果，有必要研究各影响因素之间的关系及各因素对分离性能的影响。 本文系统分析了水力旋流器的国内外的研究现状及其配套技术的发展情况；以及结构参数、操作参数对油水分离效率的影响，并且在已知技术参数下，选择最佳转筒长度和转筒内径，得到最佳长径比；选择最佳的溢流嘴有效直径，再通过分析比较得到最优的外廓结构；在保证液滴充分加速的基础上，选取最佳分离效率下的旋转栅栅片数和栅片长度；分析选择最佳的收油锥结构；由旋流器所需功率选取电机，根据计算的功率完成V带轮结构设计，并对5台单旋体进行空间组合设计；分析计算单旋体的受力，选择并校核轴承；对结构中的键和螺栓进行校核。最终完成5台水力旋流器的组合设计。 关键词：动态水力旋流器；组合式；油水分离；结构参数；V带传动；

Abstract The dynamic hydrocyclone was a new-style and high-efficiency separation equipment . It was based on the technology of hydrocyclone which was more proven. As a separation equipment, better separation performance of dynamic hydrocyclone in continuous working was required. The unsuitable choose of physical property parameter, structural parameter and operation parameter will have effect on separation performance. To obtain perfect separation performance, the study on the relation of each influential factor and effect of each factor on performance was necessary. This paper systematically analyzed the hydrocyclone at home and abroad and the research status and supporting the development of the technology; And the structural parameters and operation parameters on the effect of water-oil separation efficiency, and known technology parameters in, choose the best drum length and drum diameter, get the best ratio length; The overflow of the mouth to choose the best effective diameter, again through the analysis and comparison of the optimal the contour structure; In guarantee on the basis of full acceleration droplets, select the best separation efficiency of rotation grid gate number of pieces of length and gate; Analysis to select the best cone angle; The power needed by rotary flow select motor, V belt and pulleys, complete the V belt wheel structure design, and to five units of single screw body space combination design; Analysis and calculation of the single screw body stress, the choice and checked bearing; The key to the structure and bolt test. Finally completed five sets of the hydrocyclone combination design. Key words: dynamic hydrocyclone; combined type; oil-water separation; structural parameter; belt drive

旋流器工作原理

旋流器工作原理、影响因素及参数 影响水力旋流器工作指标的参数 影响水力旋流器工作指标的参数可分为两大类：结构参数和工艺参数。其结构参数主要有：水力旋流器的直径、给矿咀尺寸、溢流管的直径、排矿咀的直径、锥体角度、溢流导管尺寸和安装方式等。而工艺参数主要有：进口压力、固相粒度特性、给矿固体含量、矿物组成和固体密度、液相密度或矿浆密度、液相粘度或矿浆粘度、温度等。 一、结构参数的影响 1、水力旋流器的直径 水力旋流器的生产能力和分离粒度随着其直径的增加而增大。因而一般在要求溢流粗，生产能力高时可选择大规格的水力旋流器，而要获得细的溢流，则采用较小规格的水力旋流器。由许多国内外使用水力旋流器的经验来看，给矿的粒度特性和磨矿条件的不同，选择也不一样。一般来说，给矿中“难分”粒子较少，原矿浆浓度不很高时，可用大直径的水力旋流器；对于含有细粒矿泥的浓矿浆，宜选用中等和小直径水力旋流器。 2、给矿口的断面尺寸 在不同结构的大多数水力旋流器中，矿浆经过渐缩的给矿咀进入旋流器，给矿咀中最狭窄部分算给矿口。根据实践证明：给矿口的尺寸变化对生产能力影响较大，但对水力旋流器工作的质量指标并无多大影响。 3、溢流管直径 溢流管直径的变化影响到水力旋流器的所有工作指标。当进口压力不变时，在一定范围内增加溢流管直径，水力旋流器的生产能力成正比地提高。而在生

产能力不变的情况下，随着溢流管直径的增大，进口压力呈二次方减小。 4、排矿咀直径 水力旋流器在开路循环工作中，其排矿咀直径的改变，对生产能力的影响较小；而在磨机组成闭路循环中，当其沉砂经过磨机重新返回水力旋流器时，排矿咀直径对生产能力的影响极大。随着其直径的减小，存在以下一些规律：①沉砂中的含固量增加到某一限度；②溢流粒度增大；③溢流产率增加，沉砂产率相应减少；④分级效率提高到最大值，然后开始下降。而当排矿咀直径超过溢流管直径时，水力旋流器的工作遭到破坏。因而沉砂含固量、溢流产率、边界粒子粒度和分级效率等，均取决于排矿咀直径，也随排口比而变化。 5、排口比（即排矿咀直径与溢流管直径之比） 排口比是水力旋流器工作最重要的一个几何参数。排口比的改变，对水力旋流器所有工作指标均有极大影响。首先影响到沉砂和溢流体积上的重新分布。相对沉砂量随排口比的增大而增加，溢流产率和沉砂含固量因此而降低，溢流和沉砂的固相变得更细。但是溢流的固相粒度只是下降到一定界限，进一步增大排口比会使分级变坏。而当改变水力旋流器的给矿浓度和粒度特性时，采用同一排口比相应有不同的指标。排口比一般在0.15-1之间，视具体情况而定。 6、锥体角度 流体阻力随着水力旋流器锥角增加而变大。在同一进口压力下，体积生产能力因此而减小，尽管大锥角水力旋流器中的切向速度比小锥角的要高些，但在其它条件相同时，粒子在内旋流中停留的时间要短些，因而溢流粒度随着锥角的增加而变大。一般最佳锥角接近20o。 7、溢流导管的尺寸和安装方式 溢流导管用于将水力旋流器的溢流送往下一道工序。导管可以看着是水力

渣浆泵和旋流器系统管路计算2010.1.24

渣浆泵和水力旋流器系统 管路计算 2010.1.24

选矿厂渣浆泵和水力旋流器系统 管路计算 选矿厂磨矿和磁选的工艺过程 工艺说明：试验厂破碎系统处理原矿能力100万吨/年，采用18小 时工作制，年工作330天，日处理铁矿石3030吨，系统破碎能力168.3t/h 。一次抛尾5%，二次抛尾20%，合计25%，日抛尾量757.5吨，抛尾量42.08 t/h 。破碎系统小时生产0-12㎜细矿126.22吨，日产0-12㎜细矿2272吨（按日工作18小时算），年产0-12㎜细矿75万吨。磨矿系统年实际处理矿量75万吨，24小时工作制，小时处理能力94.7吨。设计按101吨/小时。 1、3#、6#球磨机溢流至1＃、2#泵坑管路：3#、6#球磨机溢流排至1＃、2#泵坑，和1#、2#磁选机粗精矿一起打入二段旋流器。球磨机出口距泵坑中心18米。球磨机排出干矿量94.35 t/h ，矿浆浓度73%，矿浆量64m 3/h ，矿浆的比重1.41，在排料溜槽加水98 m 3/h ，使浓度由73%变为41.5%。总的矿浆量162 m 3/h ，每台流量81 m 3/h 。矿石粒度-200目占40～60时，坡度14～10%，选坡度10%对应的角度 5.7°此时输送管路d=??? ??i Q k d 83=?????? ???%103600810961.083=0.152m=182㎜。可用DN 200㎜，规 格为无缝钢管。此管全长18米，高差2.85米。 2.1 90°弯头：DN200 Φ219*6 数量：2个 单重： 公斤 总重： 公斤 3、1#渣浆泵至2#旋流器进料管：1#泵的型号100ZBG-500，输送矿量

旋流器原理

工作原理；旋风除尘器的除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助于离心力降尘粒从气流中分离并捕集与器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗。 旋风除尘器由筒体、锥体、进气管、排气管和卸灰管等组成。旋风除尘器的工作过程是当含尘气体由切向进气口进入旋风分离器时气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体呈螺旋形向下、朝锥体流动，通常称此为外旋气流。含尘气体的旋转过程中产生离心力，将相对密度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去径向惯性力而靠向下的动量和向下的重力沿壁面下落，进入排灰管。 旋风除尘器的优点是结构简单，造价便宜，体积小，无运动部件，操作维修方便，压力损失中等，动力消耗不大；缺点是除尘效率不高，对于流量变化大的含尘气体性能较差。 旋风除尘器的选型步骤如下： （1）除尘系统需要处理的气体量。 （2）根据所需处理的气体的含尘质量浓度、粉尘性质及使用条件等初步选择除尘器类型。 （3）根据需要处理的含尘气体量Q，算出除尘器直径。 （4）必要时按给定的条件计算除尘器的分离界限粒径和预期达到的除尘效率，也可按照有关旋风除尘器性能表选取，或者按照经验数据选取。 （5）除尘器不需选用气密性好的卸灰阀，以防除尘器本体下部漏风，否则效率急剧下降。 （6）旋风除尘器并联使用时，应采用同型号旋风除尘器，并需合理地设计连接风管，使每个除尘器处理的气体量相等，以免除尘器之间产生串联现象，降低效率。 （7）旋风除尘器一般不宜串联使用。 1概述 旋风除尘器，是由旋风筒体，集灰斗和蜗壳(或集风帽)三部分组成，按筒体个数区分，有单筒，双筒，三筒，六筒等五种组合，每种组合有两种出风形式：Ⅰ型水平出风和Ⅱ型（上部出风）。对于Ⅰ型双筒组合者，另有正中进出风和旁侧进出风两种组合形式，Ⅰ型单筒和三筒只有旁侧时出风一种形式，四筒和六筒组合则只有正中进出风形式，对于二型各种组合，可采用上述Ⅰ型中的任意一种进风位置，该种除尘设备具有阻力小，除尘效率高，处理风量大，性能稳定，占地面积小结构简单，实用廉价等特点。适用于各种机械加工，冶金建材，矿山采掘的粉尘粗、中级净化。

水力旋流器的选择与计算

https://www.wendangku.net/doc/ef1149425.html,/html/0610/20061025_6990.asp 水力旋流器的选择与计算 2006-10-25 8:50:05 中国选矿技术网浏览1068 次收藏我来说两句 一、水力旋流器的选择 水力旋流器广泛用于分级、脱泥、脱水等作业。其主要优点是结构简单、本身无运动部件、占发面积小；在分级粒度较细的情况下，分级效率较螺旋分级机高。其主要缺点是给矿需泵扬送，电耗较高；操作比螺旋分级机复杂。水力旋流器适宜分级粒度范围一般为0.3~0.01mm。 水力旋流器的规格取决于需要处理的矿量和溢流粒度要求。当需要处理的矿量大、溢流粒度粗时，选择大规格水力旋流器；反之宜选用小规格水力旋流器。在处理矿量大又要求溢流粒度细时，可采用小规格水力旋流器组。 旋流器的结构参数和操作参数对溢流粒度及分级效果有较大影响，选用时应认真考虑。旋流器的主要结构参数与旋流器直径D的关系，一般范围；给矿口当量直径d f=(0.15~0.25)D; 溢流管直径d o=(0.2~0.4)D;沉砂口直径d u=(0.06~0.20)D;锥角a≤20°. 进口压力是水力旋流器的主要参数之一，通常为49~157kPa(0.5kgf/cm2~1.6kgf/cm2).进口压力与溢流粒度的一般关系见表1。 表1 进口压力溢流粒度一般关系表 二、水力旋流器计算 水力旋流器的计算多采用如下两种方法。 A 原苏联波瓦罗夫(JIoBapoB)计算法波瓦罗夫计算法的主要步骤和计算公式如下： (1)选择旋器直径，计算旋流器体积处理量和需要台数。 体积处理量按下式计算 式中q V——按给矿体积计的处理量，m3/h; K a——水力旋流器锥角修正系数； 当a=10°时，K a+1.15;当a=20°时，K a=1.0; K D——水力旋流器直径修正系数； d f——给矿口当量直径，cm b、h——分别为给矿口宽度和高度，cm; p o——旋流器给矿口工作压力，MPa; d o——溢流管直径，cm; D——旋流器筒体直径，cm. (2)按样体给出的范围确定沉砂口直径，并验算其单位截面积负荷(按固体量计)，使其在0.5~2.5t/(cm2·h)范围内。 (3)计算旋流器实际需要的给矿压力。 (4)计算溢流上限粒度d95,使其满足溢流粒度的要求。旋流器给矿及溢流中各个不同粒级含量之间关系可参见表2。

水力旋流器分级原理(二)

3.4水力旋流器分级原理 水力旋流器最早在20世纪30年代末在荷兰出现。水力旋流器是利用回转流进行分级的设备，并也用于浓缩、脱水以致选别。它的构造很简单，如图3-16(a)、(b)所示。主要是由一个空心圆柱体1和圆锥2连接而成。圆柱体的直径代表旋流器的规格，它的尺寸变化范围很大，由50 mm到1000 non，通常为125~500 oun。在圆柱体中心插入一个溢流管5，沿切线方向接有给矿管3，在圆锥体下部留有沉砂口4。矿浆在压力作用下，沿给矿管给入旋流器内，随即在圆筒臃器壁限制下作回转运动。粗颗粒因惯性离心力大而被抛向器壁，并逐渐向下流动由底部排出攻为沉砂。细颗粒向器壁移动舶速度较小，被朝向中心流动的液体带动由中心溢流管排出，成为溢流。 水力旋流器是一种高效率的分级、脱泥设备，由于它的构造简单，便于制造，处理量大，在国内外已广泛使用。它的主要缺点是消耗动力较大，且在高压给矿时磨损严重。采用新的耐磨材料，如硬质合金、碳化硅等制作沉砂口和给矿口的耐磨件，可部分地解决这一问题。此外，当用于闭路磨矿的分级时，因其容积小，对矿量波动没有缓冲能力，不如机械分级机工作稳定。 3.4.2水力旋流器分级原理 为明了矿物颗粒在旋流器内的分离过程，有必要先说明液流的运动特性。矿浆给入旋流器后呈螺旋线状，一面回转一面向中心推移，最后由上下两端排出，如图3-17所示。矿浆的这种流动属于空间运动体系，为此要查明液流的速度分布，须将旋流器内任一点的速度分解为三个互相垂直的方向，即切线方向、径向方向和平行于轴线的方向。盖勒萨尔(D.F.Kel阻Ⅱ，1952年)曾以内径76 nun的透明水力旋流器，用光学方法观测加入水中的铝粉运动速度，在给水量约为50 L/min条件下，得到了下述三个方向速度的变化规律。 3.4.2.1切向速度分布及旋流器内压强变化 3.4.2.2径向速度分布及颗粒粒度沿径向排列 3.4.2.3轴向速度u.的分布及对分级粒度的影响 液体进入旋流器的初期沿轴向的运动方向基本是向下的，但由于下面的流动断面愈来愈小，内层矿浆即转而向上流动。 将轴向速度方向的转变点u.=0连接起来，可得到一个空间圆锥面，即图3-21中虚线AB所围成的锥形面。此面称做轴向零速包络面。包络面外的矿浆向下运动，除一部;分因形成回流转入到内层外，多数是由沉砂口排出。内层矿浆则基本向屯由溢流管排出。只是在溢流管口以上的液体因不能从顶部排出而向下回流。如果溢流管插入深度过小，这部分矿浆即构成短路流出，结果一些粗颗粒也被带入溢流中。除这一情况外，进入溢流的基本为零速包络面以内的矿浆。故该包络面的空间位置在很大程度上决定了分级粒度的大小。 3.4.3水力旋流器的工艺计算 3.4.3.1旋流器的处理能力 3.4.3.2旋流器的分离粒度 3.4.4旋流器操作技术 3.4.4.1影响旋流器工作的因素 A旋流器的结构参数 因此，在进行粗分级时常选用较大直径旋流器;在细分级时则用小直径旋流器。如果后者处理能力不够用，可以将多台组装在一起使用。 旋流器的给矿口和溢流管相当于两个窄口通道，增大其中任何一个断面积均可使矿浆体积处理量接近于成正比增加。但此时溢流粒度将变粗，分级效率也要下降。为了提高分级效率和降低分级粒度，给矿口和溢流管直径应相对于圆柱体取小的比例值。 沉砂口是旋流器中最易磨损的部件，常因磨耗而增大了排出口面积，:使沉砂产量增大，浓

水力旋流器工作原理

从理论与生产实践证明：在小直径水力分级旋流器组的结构参数不变的情况下，其受入料压力、入料量、浓度的影响较大。 一、工作原理 水力旋流器的分级原理：矿浆在一定的压力下通过切线方向进料口给入旋流器，于是在旋流器内形成一个回转流。在旋流器中心处矿浆回转速度达到最大，因而产生的离心力也最大。矿浆向周围扩散运动的结果，在中心轴周围形成了一个低压带。此时通过底流口吸入空气，而在中心轴处形成一个低压空气柱。 二、操作因素的影响 （1）入料压力是旋流器工作的重要参数。提高入料压力，可以增大矿浆流速，物料所受离心力增大，可以提高分级效率和底流浓度，但通过增大压力来降低分级粒度收效甚微，动能消耗却大幅度增加，旋流器整体特别是底流嘴磨损更加严重。 （2）入料量：增大入料量，分级粒度变粗，减小入料量，分级粒度变细。 （3）浓度：当旋流器尺寸和压力一定时，入料浓度对溢流粒度及分级效率有重要影响。入料浓度高，流体的粘滞阻力增加，分级粒度变粗，分级效率降低。 （4）入料粒度：入料粒度的变化会明显地影响水力旋流器的分级效果。在其它参数不变时，入料中小于分级粒度的物料含量少时，则底流中的细粒含量少，浓度高，而溢流中的粗颗粒含量增加，旋流器的分级效率下降；当入料中接近分级粒度的物料多时，则底流中的细粒物料多，溢流中的粗粒物料多，分级效果下降。 三、实际生产状况 在生产实际过程中，主要存在精煤粗煤泥灰分波动大、小直径旋流器入料压力不稳、浮选跑粗等问题。 （1）粗煤泥灰分波动大 （2）小直径旋流器入料压力不稳 （3）溢流粒度组成变化大 由于进入小直径旋流器组的压力不稳定，将带来分级粒度的波动较大，导致溢流中出现粗颗粒影响浮选的分选效果。在压力减小时，小直径旋流器的分级粒度变大，同时部分高灰细粒进入底流致使粗煤泥的灰分升高。 四、总结 在实际生产中证明，小直径水力旋流器组在结构参数不变的条件下，其受入料压力、粒度组成、入料量、矿浆浓度的影响较大。因此，在实际生产中如何控制其入料压力、浓度、粒度是保证小直径旋流器组正常运转的关键问题，应该引起高度的重视。

水力旋流器的选择与计算

水力旋流器的选择与计算 一、水力旋流器的选择 水力旋流器广泛用于分级、脱泥、脱水等作业。其主要优点是结构简单、本身无运动部件、占发面积小；在分级粒度较细的情况下，分级效率较螺旋分级机高。其主要缺点是给矿需泵扬送，电耗较高；操作比螺旋分级机复杂。水力旋流器适宜分级粒度范围一般为0.3~0.01mm。 水力旋流器的规格取决于需要处理的矿量和溢流粒度要求。当需要处理的矿量大、溢流粒度粗时，选择大规格水力旋流器；反之宜选用小规格水力旋流器。在处理矿量大又要求溢流粒度细时，可采用小规格水力旋流器组。 旋流器的结构参数和操作参数对溢流粒度及分级效果有较大影响，选用时应认真考虑。旋流器的主要结构参数与旋流器直径D的关系，一般范围；给 矿口当量直径d f =(0.15~0.25)D; 溢流管直径d o =(0.2~0.4)D;沉砂口直径d u =(0.06~0.20)D;锥角a≤20°. 进口压力是水力旋流器的主要参数之一，通常为49~157kPa(0.5kgf/cm2~1.6kgf/cm2).进口压力与溢流粒度的一般关系见表1。 表1 进口压力溢流粒度一般关系表 二、水力旋流器计算 水力旋流器的计算多采用如下两种方法。 A 原苏联波瓦罗夫(JIoBapoB)计算法波瓦罗夫计算法的主要步骤和计算公式如下： (1)选择旋器直径，计算旋流器体积处理量和需要台数。 体积处理量按下式计算 式中 q V ——按给矿体积计的处理量，m3/h; K a ——水力旋流器锥角修正系数； 当a=10°时，K a +1.15;当a=20°时，K a =1.0; K D ——水力旋流器直径修正系数； d f ——给矿口当量直径，cm

水力旋流器选型举例

水力旋流器选型举例 【我来说两句】2007-1-29 16:22:24 中国选矿技术网浏览1184 次收藏 【摘要】： 在很长时间里，国产水力旋流器的品种很少，只有整体铸铁的和内衬辉绿岩铸石的两种类型；规格也很少，只有三、五种；质量还比较差，不耐磨，而且缺乏自动控制装置，因此，水力旋流器的工作过程很难调整，运转不正常，分级效率差，所以除在云南锡业公司等少数条件较好的有色金属矿选厂使用以外，大多数选矿厂都没使用，铁矿选厂则基本上不用。 直到20世纪80年代初，辽重从美国RS公司引进先进的水力旋流器生产技术，制造出内衬橡胶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组，才使我国生产的水力旋流器品种、规格增加，质量也提高到新的水平。与此同时，国内也研制了新型旋流器。目前，与国外相比，国产水力旋流器在结构型式上和品种规格上逐渐增加，与国际先进水平的差距缩小，有些已经达到国际先进水平。 近10多年来，我国生产水力旋流器的制造厂增加了，这也表明它正在得到推广应用。国产水力旋流器的品种有：衬橡胶的、衬聚氨酯的、衬辉绿岩铸石的、整体铸铁的、全聚氨酯制的，全玻璃钢制的等。其中衬橡胶和衬聚氨酯的水力旋流器很有发展前途，目前普遍受到欢迎，全聚氨酯制的中小型水力旋流器是一个新品种，由于有多种优点也受到欢迎，正在推广。而普通整体铸铁的、衬铸石的和全玻璃钢制的水力旋流器，则由于不耐磨、笨重或只能一次性使用等缺点，目前正在逐渐被淘汰。 我国生产水力旋流器的主要厂家是辽重和威海市海王旋流器有限公司（以下简称威海海王，原威海鲸园聚氨酯厂），其他生产厂家有鑫海矿机、长沙矿冶院、昆明金山、宁化矿机、群英、赣矿、石城选设、云锡大屯耐磨设备厂（以下简称云锡大屯耐磨厂）、诸矿等。 国产水力旋流器的规格从直径10~1200mm，共10多种规格，这都是常用的规格型式，初步满足了国内选矿工业的需要。水力旋流器的规格以圆柱形筒体的直径（mm）表示。 1.辽重该厂生产克雷布斯型衬胶和整体铸铁的水力旋流器、普通整体铸铁水力旋流器、衬辉绿岩铸石水力旋流器、分级旋流器、水介旋流器、重介旋流器、克雷布斯型水力旋流器组和重介旋流器组。 克雷布斯型衬胶和整体铸铁的水力旋流器，其工作表面分别为软耐磨橡胶和灰口铸铁，给矿口均为渐开线形状，沉砂口直径均可用压缩空气调节。它们广泛用于选矿及其他工业部门的分级作业。 重介、水介和分级旋流器也是该厂从美国RS公司引进先进技术而制造的新型设备。其工作表面材质为硬镍白口合金铸铁，后者的硬度≥600HB。旋流器主体和溢流管使用寿命达3年，分级旋流器的沉砂口使用寿命为6~10个月，重介旋流器的沉砂口使用寿命为4-6个月。它们是选煤工艺流程中的主要设备。 上述引进技术生产的各种旋流器，其共同优点是结构简单、安装及维修方便、耐磨、使用寿命长。它们均已经过美国RS公司鉴定，产品质量达到了美国同类产品的质量标准。 (1)克雷布斯型衬胶水力旋流器。其技术性能列于表1，外形及安装尺寸见图1。 (2)整体铸铁水力旋流器。其技术性能见表2，外形及安装尺寸见图2、3。

FX350-GX-S1水力旋流器计算(选厂实际)

FX350-GX-S1水力旋流器计算水力旋流器和4576球磨机组成闭路循环，回路新给矿130t/h～140t/h,溢流粒度-200目占75～80%，矿石密度为3.2t/m3，旋流器入口压力设为45～60 kPa，磨矿循环负荷为300%，按上述条件计算的物料结果如下： 根据以上物料计算结果，选择水力旋流器的开启台数，一般用波瓦罗夫法计算。 根据设备说明，D=35cm，锥角α=20°，给矿口尺寸11cm×12cm，溢流管径d o=12cm，沉砂直径d u=6cm（申报的沉砂直径） 1、单台设备处理量，根据公式：q v=3K a K D d f d o P o q v——按给矿体积计算的处理量，m3/h； K a——水力旋流器锥角修正系数； K D——水力旋流器直径修正系数； d f——给矿口当量直径，cm； b、h——分别为给矿口宽度和高度，cm P o——旋流器给矿口工作压力，MPa；

（1）K a =2 tg 0379.0044.079.0α ++ α=20°，K α=1； （2）K D =D 1.012 .18.0++ =1.067 （3）d f = π bh 4=12.96cm P o 取三个值计算，分别为0.045MPa ，0.05MPa ，0.06MPa q v =3K a K D d f d o o P =3×1×1.067×12.96×12×06.0/05.0/045.0 =105.6/111.32/121.94 m 3/h 2、旋流器台数计算 (1)当旋流器给矿130t/h 时 P o = 0.06MPa ，旋流器台数= 94.121582 =4.77，取5台； P o = 0.05MPa ，旋流器台数=32.111582 =5.22，取6台； P o = 0.045MPa ，旋流器台数=6 .105582 =5.5，取6台； (2)当旋流器给矿140t/h 时 P o = 0.06MPa ，旋流器台数= 94.121627 =5.14，取6台； P o = 0.05MPa ，旋流器台数=32.111627 =5.63，取6台； P o = 0.045MPa ，旋流器台数=6 .105627 =5.9，取6台； 3、验算单位横截面积负荷(在0.5～2.5t/(cm 3·h)之间) 沉砂直径d u =6cm ，横截面面积为28.27cm 2，沉砂直径d u =5cm ，横截面面积为19.63cm 2，单位横截面积负荷按最大值2.5 t/(cm 3·h)计算： (1)沉砂直径d u =6cm 时，所需旋流器台数= 27.285.2420 ?=5.94，取6台 (2)沉砂直径d u =5cm 时，所需旋流器台数=63 .195.2420 ?=8.55，取9台

有压与无压入料三产品重介旋流器的比较与选择

有压与无压入料三产品重介旋流器的比较与选择 1.1 有压给料重介旋流器及其入料过程 有压给料重介旋流器从外形上来看，主要是圆筒圆锥形的配合。而从入料压力来看，大体上分为两种：一是原煤直接进入混料桶，通过泵，将原煤和悬浮液的混合物以一定的压力经入料管沿切线方向给入旋流器的圆筒部分，入料压力可达0.1Mpa以上。在给料过程中，物料粉碎现象严重，而且增加设备磨损，但是可以降低厂房高度。二是利用定压箱给料，原煤和悬浮液在定压箱中混合后靠自重进入旋流器。定压箱液面到旋流器入口的距离一般是旋流器直径的9-11倍，以保证有足够的压力，否则压力过低，离心力过小，影响分选效果，降低处理能力，但给料压力稳定。综上所述，两种方式各有特点，具体选用应结合煤质、厂房配置等综合考虑。 1.2 无压旋流器及其入料过程 无压旋流器主要是圆筒形。给料首先给入缓冲漏斗，在自重的作用下通过给料缓冲漏斗沿旋流器中心给入，介质则在旋流器的底端延切线给入，从底至顶形成一股上升旋涡流，轻产物在漩涡中心向下流，从

溢流口（下部）流出，重产物重产物沿筒壁上升从底流口（上部）排除。该入料方式要求厂房较高，管路磨损较小。 1.3 重介旋流器的分选原理 介质悬浮液在离心力场的作用下，在旋流器内会形成不同密度的等密度面，即密度场。密度自上而下，由内而外增加，并存在一个理论上的分离界面，也称分离锥面。这个界面上的悬浮液密度在理想情况下，等于矿粒的分离密度。从另一个方面考虑，介质悬浮液沿切线进入旋流器，其有轴向速度和径向速度，它们同样会形成不同速度的等速度面，在位置上我们也可以理解分离界面是轴向零速面和径向零速面的综合面。即在分离界面以外的悬浮液形成外螺旋流，向底流口方向移动;在分离界面以内的悬浮液形成内螺旋流向溢流口方向移动，内、外螺旋流移动的方向正好相反。 据有关试验研究表明，矿粒在重介旋流器内的分离，同样遵循阿基米德原理。其中密度大的矿粒会越过分离界面，随外螺旋流从底流口排出。轻密度矿粒进入分离界面内，随内螺旋流从溢流口排出。当然，矿粒在旋流器内运动的实际轨迹要复杂得多，尤其是中间密度物颗粒

浅谈水力旋流器

1．概述 水力旋流器是一种常见的分离分级设备，它可以完成液体澄清，料浆浓缩，固粒分级，液体除气与除砂，非互溶性液体的分离等多种作业。由于水力旋流器结构简单，无运动部件，设备紧凑，占地面积小，成本低廉，易于安装和操作、维护，处理能力大，运行可靠，分级分离性能优良等优点，被广泛地应用于矿山选矿、采矿、石油、化工、冶金、医药、废水处理等工业部门。 按照旋流器的作业特点，大致可将工艺流程分为开路和闭路两类。脱泥，浓缩，澄清多为开路；分级特别是磨矿回路中的分级作业多为闭路。下面简要介绍水力旋流器在一段闭路磨矿回路中的应用。 2．结构及原理 水力旋流器的结构较为简单，主体由上部圆筒部分和下部锥体部分组成。上部有进料口沿切线方向将矿浆导入，在圆筒中心有向上溢流出口管，锥体尾部有排砂嘴。基主要结构见图1。水力旋流器的圆筒部分与锥体部分形成一个旋流腔，矿浆由泵通过切向入口送入旋流腔内，从而在腔内高速旋转产生离心力场，在离心力作用下，矿浆内密度大的相或颗粒发生离心沉降，迁移到四周，从而沿壁面向下旋动，最后作为底流排出，细小颗粒离心沉降速度小，以相反方向以内层螺旋形流上升，通过流管排出。 在实际生产中，一段闭磨矿分级水力旋流器多采用规格较小的水力旋流器组。旋流器组由分浆器，溢流槽，沉砂槽等组成。由于水力旋流器的个数、配置方式及分浆器的构造不同，形成了水力旋流器组的多种多样结构形式。按水力旋流器的排列方式区分，有环形配置和直线配置，其中环形配置的水力旋流器组结构见图2。通常，在生产中并非所有的旋流器都开启，留作少数备用。 3．影响水力旋流器分离性的因素 影响水力旋流器分离性能的因素较多，具体来说可以分为结构参数（如旋流器直径，锥角，进料口、溢流口、排砂嘴直径等），物性参数（如矿浆固相浓度，颗粒大小，粒度分布等），操作参数（如进料压力，安装角度等）。 旋流器的结构在生产流程调试完成以后，如生产无重大变化，一般基本不变，而物性参数及操作参数因素中许多都是工艺确定的。 3.1物性参数的影响 固相浓度、物料颗粒大小都影响水力旋流器的分级效率。旋流器的分级效率随分散相颗粒尺寸的增加而提高，所以颗粒尺寸是影响旋流器操作性能的重要参数。旋流分级效率与固相浓度密切相关，给矿浓度高，分级粒度变粗，分级效率降低。如果工艺对溢流浓度没有严格的限制，尽量采用低浓度给料。用于分级的旋流器最佳工作状态应是沉砂呈伞状喷出，伞的中心有不大的空气吸入口。使空气在向上流动时，能携带内层矿浆中的细粒，从溢流中排出，因而有利于提高分级效率。 旋流器底流不同排出状况示意图见图3 3。.2操作参数的影响 影响水力旋流器分级性能的因素主要有进料压力和安装角度。水力旋流器的分级效率较高，但要求操作控制条件稳定。操作压力是水力旋流器运行成功与否的关键。在流量一定的条件下，要求在最低进料压力下能够在旋流器内产生涡流。要想获得水力旋流分级的满意指标，使进口压力保持在一个恒定的水平上

海王水力旋流器

*金属矿山用水力旋流器* 海王公司生产的"海王"牌水力旋流器已广泛应用于黑色金属矿山、有色金属矿山的选矿工艺中。在铁矿、铜矿、金矿、镍矿等金属矿山的闭路磨矿分级、开路分级等单元操作中，提高了选厂金属回收率，增加了台时处理能力，提高了选厂的经济效益。 根据磨矿处理量的要求，对溢流细度的要求和沉砂浓度的要求，正确选择适合规格及型号的旋流器，是能否达到最优化工作条件的前提。海王公司生产的旋流器溢流管、底流口已系列化，对设计选型及现场调试带来较大的便利。 海王公司生产的旋流器已运用到选厂下列作业中： 1、选矿厂闭路磨矿循环及不同产品的再磨循环中的检查分级、预先分级和控制分级； 2、溢流和返砂分别再选时的分级； 3、为抛掉恶化选别过程细粒矿泥而进行的脱泥； 4、为节省药剂耗量而在浮选前的脱药； 5、脱泥的同时进行产品的浓缩或为了得到较浓的过滤机给料以便提高其处理能力而进行的浓缩。 闭路磨矿分级 闭路磨矿的水力旋流器是为获得规定粒度的磨矿产品的统一"磨矿机-分级机"机组的一个组成部分。闭路磨矿中水力旋流器的作用，一方面使规定粒度的产品进入溢流，而另一方面则是保持磨机在总负荷量、负荷的粒度组成和固体含量等各方面都达到最佳规范。 根据处理能力不同、所要求的细度不同，海王公司给用户提供Φ50、Φ75、Φ100、Φ125、Φ150、Φ200、Φ250、Φ300、Φ350、Φ500、Φ660等单机、并联机组或串联机组。 "海王"牌旋流器已广泛应用于一段磨矿、二段磨矿、精矿再磨分级作业中，得到良好的效果。

闭路矿用旋流器精矿再磨用旋流器 尾矿充填与筑坝 选矿厂尾矿送往尾矿库，尾矿中小于37μm的细砂不宜作为尾矿筑坝的材料。使用旋流器分级后，粗粒尾矿留在坝体部位，细粒级向尾矿池的尾部运动，细粒矿浆在流动过程中也自然分级，稀而细的尾矿流动过程中也自然分级，在尾矿库的尾部则有一段是澄清水区，可作为回水利用。 全尾充填工艺中，使用旋流器预分级浓缩，使大部分粗颗粒预先分离下来，降低后续过滤机的负荷，能达到较佳效果。 使用旋流器完成筑坝与充填作业，可以解决尾矿坝坝体漏矿、滩面塌陷、外排水超标等问题，可取得明显的经济效益和社会效益。 尾浆浓缩与澄清 矿浆浓缩与澄清 利用旋流器的离心分离作用，将矿浆中的固体颗粒从液相中脱离出来，从而完成料浆的浓缩或澄清作业。国外有使用旋流器代替浓密机的成功先例。海王公司曾在铁矿、金矿、钼矿等金属矿山中利用旋流器预浓缩，溢流进浓密机，旋流器的底流和浓密机的底流可以达到几乎相同的浓度。这样便大大降低了浓密机和过滤机的负荷。 但浓缩型与澄清型旋流器在作业目的的不同，在结构上也有所不同。浓缩型旋流器要求有足够高的底流浓度，澄清型旋流器要求有足够 *非金属矿山用水力旋流器*