【文章內(nèi)容簡介】 ovr—— 顆粒在溢流管下方的回轉(zhuǎn)半徑（ m ）。 在溢流管下方圓柱面上顆粒的向心速度為 ovovro vhrQU?2? 式中 ovh—— 分級液面的高度，理論上為溢流管下緣到錐壁的軸向距離，實際上取錐體高度的 2 /3 長（ m ）。 對于分級粒徑Td，存在r o vr o vUv ?，因此得 2)(9t o vOVTUHQd?????? 式中 Q —— 漿料流量（ k g/s ）； η —— 漿料粘度（ Pa s ）； δ —— 顆粒密度（ k g/m3）； ρ —— 介質(zhì)密度（ k g/m3）。 漿料在入口處的速度tfU與給料口直徑fd的關(guān)系為tfU= 24fdQ ?；t o vU隨tfU增大而增大，其關(guān)系如下 24fxtfxT O VdQUU??? ?? 式中 x?—— 速度變化系數(shù)，與旋流器的結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān)，但總有x?1 。 由上兩式 得 )(2????? ??ovxfTQhdd 上式指出，對于水力旋流器，減小給料直徑及漿料粘度和介質(zhì)的密度，或增大漿料流量、分級液面的高度、顆粒的密度都可使分級粒徑降低，即可獲得較細是產(chǎn)品。 （三）沉降離心機的分級粒徑 對于離心沉降分級，分級（割）粒徑Td是相當于轉(zhuǎn)鼓一半的夜池容積所能沉降下來的顆粒。對于柱形轉(zhuǎn)鼓，分割此一半夜池容積的半徑er按下式計算 )()( 212222rrrree??? ?? 由上式可得 2121222???????? ??rrre 式中 2r —— 轉(zhuǎn)鼓的半徑（ m ）； 1r —— 液層表面與轉(zhuǎn)鼓中心軸的距離（ m ）。 這樣，直徑 Td或 50d的顆粒從er 處沉降到鼓壁（r =2r）所需的時間1t 應(yīng)等于其在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的停留時間2t 122021ln221rrvgrdrvgVdrtrrorre????? ?? QVQrrLt //)(21222??? ? 由 t1= t2及20 TkdV ?，可得 Td或 50d的計算公式 122lnrrVkgQdT?? 式中 Q —— 離心機的處理量（ kg/h ）； V —— 轉(zhuǎn)鼓液池容積（ m3）； k —— 等于g???18)( ?； ω —— 轉(zhuǎn)鼓角速度（ r ad /s ）。 ? 將求得的 re值代入上式后可求得柱形轉(zhuǎn)鼓的值。其他形式的轉(zhuǎn)鼓以同樣方法求得 re后，再用上式求 dT或 d50。 ? 上式指出，增大轉(zhuǎn)鼓角速度、轉(zhuǎn)鼓的半徑及轉(zhuǎn)鼓液池的容積都可降低分級粒徑，因而可獲得更細的產(chǎn)品。 第四節(jié) 重力場分級方法及裝置 ? 該方法是利用不同粒徑的粒子在重力場中沉降速度不同而進行分級。無論是干式還是濕式，都有悠久的歷史。由于流體流動方向不同，重力分級器有水平流型和垂直流型，實際應(yīng)用的工業(yè)裝置多是它們的復(fù)合形式。 ? 圖 33是水平流型重力分級器，空氣水平方向進入，粒子與流體垂直方向?qū)?。在分級沉降室?nèi)，流體水平方向流動，顆粒依粒徑大小依次沉降于 Ⅰ 、Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ 收集器中，極細的微粒隨尾氣帶出，從而實現(xiàn)了大小粒子的分級。 ? 圖 34是垂直流型重力分級器，空氣向上流動，沉降末速小于流體速度的顆粒，則隨空氣帶出。沉降未速大于流體速度的顆粒，則沉降到底部的顆粒收集器，因而也實現(xiàn)了粒徑不同的粒子的分級。 ? 重力場分級方法只能用來對粒徑較大的粉體進行分級，對于粒徑極細的超細粉體，采用這種方法很難達到滿意的分級效果，因此很少采用。 第五節(jié) 旋流式分級技術(shù)及設(shè)備 ? 旋流式分級技術(shù)既適用于干式分級又適用于濕式分級。當用于干式分級時，通常是借用氣體為介質(zhì)并作為動力源，故稱之為旋風(fēng)分級；當用于濕式分級時，通常是借用液體為介質(zhì)并作為動力源，故稱之為旋液分級。旋流分級裝置是最早研究并實用于超細粉體分級的設(shè)備。典型的旋流分級機結(jié)構(gòu)如下圖所示。 ? ? 旋流分級實際上是采用離心力場和重力場相結(jié)合進行分級。在分級過程中，高速氣流或液流攜帶著被分級的固體粒子從分離器切向進入分離器內(nèi)，氣流或液流沿圓形分離器內(nèi)壁作高速旋轉(zhuǎn)運動。在強離心力的作用下，物料中的粗顆粒沿分離器錐形內(nèi)壁向下旋轉(zhuǎn)下沉至下出料口排出，細顆粒由于向心力的作用向分離器中心集中并隨氣流或液流上升從上出口徘出，從而達到了粗細粒子分級的目的。 ? 當被分級的固體微粒被氣體或液體攜帶以高速進入旋風(fēng) (液 )分離器的內(nèi)腔時，固體微粒隨氣流作圓周運動，在慣性力作用下，固體微粒沿圓周的切線方向運動。這種慣性力又稱之為離心力。由物理學(xué)可知．這種離心力的大小是質(zhì)量和離心加速度的函數(shù)。 ? 實驗證明，對超細粉體的分級來說，物料與氣流進入旋風(fēng)分離器的入口速度以10~25m/s為宜。當旋風(fēng)分離器的筒體直徑為 800~1500mm范圍時，離心加速度比重力加速度約大幾百倍，這時利用旋風(fēng)分級器對超細粉體進行分級會有較好的效果。 ? 然而，多年的生產(chǎn)實踐及研究表明，利用單個旋風(fēng)分離器很難對超細粉體進行高效高精度分級。當將多個旋風(fēng)分級器串聯(lián)使用，組成多級旋風(fēng)分級時，其分級產(chǎn)品粒度可達 d50＜ 2μm以下，但處理量極小，分級效率極低，根本無法滿足大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)需要。 ? 新近研究表明，當用液體作介質(zhì)，采用合適的旋流分級器時，對超細粉體可以獲得較采用旋風(fēng)分級器進行分級時更好的效果。 ? 濕法旋流分級的研究起步較晚，但進展很快，型號較多。多級聯(lián)用可分離出 d50＜2μm的懸浮粒子。這類旋流器的共同特點是具有較長的圓筒部分和較小錐角的錐形部分，內(nèi)壁光滑，多襯有陶瓷或橡塑材料。 ? 英國曼切斯頓大學(xué)化工系 等人研究出的一種 10mm小型旋流分級器，是一種典型的水力超細分級機，它可以進行實驗室規(guī)模的分級實驗，對 15%濃度的超細 SiO2，漿料分級，產(chǎn)品細度可達 d90＜2μm。 ? 目前工業(yè)化使用最普遍的濕法分級機仍以 xi下圖所示的水力旋流器為主。它廣泛應(yīng)用于對粒度為 3~250μm的粉體進行分級或分離，以及對含有粒度小于 15μm的漿料進行濃縮作業(yè)。 ? 旋流分級器通常結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備費用低，處理能力大，應(yīng)用范圍寬。其缺點是動力消耗大，內(nèi)壁磨損大，操作穩(wěn)定性差，顆粒在分級器內(nèi)流場復(fù)雜，對固體顆粒的分級精度差，分級效率低。 ? 80年代英國的 Mozley公司和德國的 AKW公司都開發(fā)出了以聚氨酯為襯里的小直徑旋流器。 90年代初，國產(chǎn)小直徑聚氨酯旋流器也研制成功，現(xiàn)已形成 Φ Φl Φ Φ2 Φ3 Φ50mm等一系列的小直徑的聚氨酯旋流分級器，己分別由山東、江蘇等有關(guān)廠家生產(chǎn)。 ? 影響小直徑旋流器分級效果的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)有：圓柱體直徑、錐度、溢流口和沉砂口直徑等。影響分級效果的主要操作因素有：漿料輸入壓力、濃度、粒度及給料速度等。 表 3 1 國產(chǎn)小直徑聚氨酯旋流器主要技術(shù)參數(shù) Φ 10 （ mm ） Φ 25 （ mm ） Φ 50 （ mm ） 型號規(guī)格 H C1006 H C1057 H C2506 H C2510 H C5006 處理能力（ m3 / h ） 1~1. 5 (6 個 / 組 ) 10~16