三产品重介质旋流器

由两台两产品重介质旋流器串联组装而成.第一段为主选,采用低密度悬浮液进行分选,选出精煤和再选入料,由于悬浮液浓缩的结果为第二段再选准备了高密度悬浮液,分选初中煤和矸石两种产品.优点:用一套悬浮液循环系统,简化再选物料的运输,工艺流程简单,设备布置方便,管理简便.分选精度高.效率高.具有较低的分选下限.缺点:一是难以实现第二段旋流器介质密度的自控系统(但是在煤质比较稳定情况下,在调好第二段旋流器有关参数以后,分选密度一般不会有大的变动,可以满足对中煤和矸石的分选要求);二是由于结构方面的原因,三产品重介质旋流器对其第一段圆筒旋流器底流产物(中煤+矸石)的最大排出量有限制,这种限制在某种情况下可能会影响到三产品重介质旋流器的处理能力,在轻产物较少(<1/3)的情况下对旋流器的设计选型要慎重选择;三是介耗较大(特别是煤泥量较大情况下),多品种生产的灵活性较差.

分选过程:原矿和悬浮液的混合物以一定的压力由入料管沿切线方向给入旋流器的圆筒部分,形成强大的旋流.其中一股是沿着旋流器圆柱体和圆锥体内壁形成一个向下的外螺旋流;另一股是在围绕旋流器轴心形成一个向上的内螺旋流,其轴心形成负压,实为空心柱.由于离心力的作用,高密度的物料甩向锥体内壁,并随部分悬浮液向下作螺旋运动,最后从底流口排出;低密度物料集中在锥体中心,随内螺旋上升运动经溢流管进溢流室从切线方向的出口排出. 给料方式:三种.一种是将物料与悬浮液混合后用泵打入旋流器.入料压力可达0.1Mpa以上.这种方式用泵给料,在给料过程中,致使物料粉碎现象严重,并增加设备磨损,虽然可降低厂房高度,但比较少用.第二种是利用定压箱给料,物料和悬浮液在定压箱中混合后靠自重进入旋流器.定压箱液面高于旋流器入料口(视旋流器直径大小而定),一般500mm直径的旋流器不低于5m的高度,以保证入料口压力不低于0.04Mpa,否则,压力过低离心力过小,影响分选效果,降低处理能力.这种给料方式称为低压给料旋流器.生产上广泛采用这种方式.由于旋流器的结构改变,又产生第三种给料方式,即悬浮液用泵以切线方向给入圆筒旋流器下部,而物料靠自重从圆筒顶部给入,称为无压旋流器.无压给料三产品重介质旋流器,第一段为圆筒型,第二段为圆筒型或圆筒圆锥型.要求有更高的排矸密度时用圆筒圆锥型.有压给料三产品重介质旋流器,第一段为圆筒型或圆锥型,第二段为圆锥型.

影响重介质旋流器工作的因素:

进料压力——进料压力越高,悬浮液进料速度就越快,旋流器的处理量就增加.但同时离心力也就越大.因此,在一定程度上增大进料压力,可以加速分选过程,提高分选效果.但随着入料压力增高,悬浮液本身的浓缩作用也加强,一方面增大矿粒实际分离密度,另一方面使旋流器中密度分布更加不均匀,反而降低分选效果.因此,压力过大,对分选并不是有利的.所以,压力增加时,应适当的加大底流口来调节排放量.此外,压力增大还会增加动力消耗和设备磨损.现在趋向采用低压或无压给料,一般给料压力在0.05~0.1Mpa.

悬浮液的密度——入料中悬浮液的密度越高,在其他条件相同时,矿粒的实际分选密度也越高.在一般情况下,入料中悬浮液密度可以比实际要求的分选密度低0.2~0.4g/cm3,要求的分选密度越高,差值越大.在生产过程中,这个差值可以通过旋流器的进料压力与底流口大小来调节.入料悬浮液密度越低,加重质用量越少.但是,此时悬浮液在旋流器中受到浓缩作用也越强,悬浮液密度的分布越不均匀,因而导致分选效率降低.

入料的固液比(矿粒与悬浮液的体积比)——直接影响旋流器的处理量和分选效果.入料的固液比增高时,旋流器按固体矿粒计算的处理量增大,分选效率相应要降低,因为此时旋流器中物料层增厚,而导致分层阻力加大,分层速度降低,错配物增加.因此,在一般情况下采用1:6~1:4的固液比较适宜,在处理极难选煤时固液比可以降低到1:8.

旋流器的结构参数:

圆柱体的长度——在旋流器的直径和锥角确定后,旋流器的容积和总长度主要取决于圆柱部分的长度.旋流器圆柱部分的长短对分选效果影响很大.当圆柱部分增长时其容积和总长度都增加.因此,入选物料在旋流器中的停留时间增长,实际分选密度提高.但圆柱长度太长,会使低密度产品质量变坏.反之,圆柱部分过短,会引起圆柱部分的介质流不稳定,实际分选密度降低,使部分浮物损失到底流中去.

圆锥角的大小——在同样直径同样容积的旋流器的情况下,随着锥角的增大,实际分选密度也增大.

溢流口的直径——溢流口的直径增大后,可增大实际分选密度.但溢流口过大时,会造成圆柱部分溢流速度过大,影响溢流的稳定.虽然溢流出量增加,但浮物(精煤)质量降低.一般情况下溢流口直径为(0.30~0.40)D(旋流器直径).

底流口直径——实践证明,缩小底流口可使实际分选密度增大.但底流口过小时会造成矿粒在底流口挤压.对于选煤来说,底流口过小会使矸石易混入到精煤中,严重时引起底流口堵塞,但底流口过大时,又会引起精煤损失.一般情况下底流口直径为(0.24~0.30)D.

锥比——底流口直径与溢流口直径之比.锥比的大小与旋流器直径,入选物料性质,介质性质等因素有关.当旋流器直径较小,可选性较差时,锥比要小一点.反之,锥比可大一点.加重质的粒度较粗时,锥比可大一些.实践证明,锥比一般在0.7~0.8为宜.

入料口尺寸——当入料口尺寸过小时,入料粒度上限受限制,易发生堵塞现象.入料口尺寸过大时,旋流器切线速度减小(或相应增加入料压头,以保证入料速度).一般情况下入料口在(0.20~0.25)D范围内.旋流器的入料口,溢流口,底流口的直径比大致为0.2:0.4:0.3. 溢流管插入深度——插入深度在320~400mm范围效果较好.

重介质旋流器的安装——一般倾斜安装,旋流器轴线与水平夹角为

10°,便于旋流器

入料,溢流和底流管路系统的安装.当设备停止运转时,物料能顺利的从旋流器中排出来.对低压给料旋流器更应该倾斜安装.如采用正立垂直安装,溢流口于底流口高差引起压力变化,底流口所受压力比溢流口大,从而使矿浆大量从底流口排出,影响旋流器正常工作.日本涡流旋流器,采用粗粒磁铁矿粉作加重质,在结构上有所改变,采用倒立安装方式. 我国三产品重介质旋流器的技术规格: 规格 名称 圆筒直径/mm 圆锥角/(°) 溢流口直径/mm 底流口直径/mm 入料口直径/mm 入料粒度/mm 处理能力(干煤)/t.h-1 处理能力(矿浆)/m3.h-1 定压给料几何高/m 外形尺寸(长×宽×高) 安装倾角(°)

第一段 710 0 240~315 120—170 120—200 40—0.5 70—110 300 7.10 3808×1615×910 10 φ710/500 第二段 500 20 170—240 120—200 40—0.5 20