【正文】 圓錐形重介質(zhì)旋流器 1 重介質(zhì)旋流器的構(gòu)造及分選過程 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 旋流器內(nèi)液流的速度分布 1）切向速度分布 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 如圖 511所示，切向速度分布有以下規(guī)律： 1）同一水平橫截面上，切向速度 uQ與回轉(zhuǎn)半徑 r成反比。 物料受離心力： F1=Vδω2 r2/r 懸浮液給物料的向心力： 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 F2=Vρ zjω 2 r2/r 物料在懸浮液中的受離心力為： F=F1– F2 =V（ δ ρ zj )ω 2 r 當(dāng) δ ρ zj時， F（ +），離心力，向外； 當(dāng) δ ρ zj時， F（ ），向心力，向內(nèi)。國內(nèi)外實踐證明，發(fā)展重介質(zhì)旋流器選煤非常必要。 近年來，由于機(jī)械化采煤的發(fā)展，煤質(zhì)不 斷變壞，末煤量迅速增加，以及用戶對精煤質(zhì)量的要求不斷提高，從而使重介旋流器得到日益廣泛的應(yīng)用。在離心力場中離心加速度可比重力加速度大幾十倍甚至幾佰倍。但在整個重力場中，重力加速度為常數(shù)。 由第二章知，物體在介質(zhì)中的沉降速度 v0 ，不但與物體本身的性質(zhì)有關(guān)，而且成重力加速度的 1～。 （ 4）立輪重介分選機(jī)工作中磨損情況較斜輪輕。 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 （ 2）相同槽寬的立輪重介質(zhì)分選機(jī)比斜輪重介質(zhì)分選機(jī)體積小、重量輕。密封裝置所用之橡膠塊磨損快。易選煤介質(zhì)循環(huán)量少，其排放嘴直徑可小些，反之加大?；厥占又貏┛捎渺o力法。如 圖 630 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 5）優(yōu)缺點 優(yōu)點是采用下降介質(zhì)流的方式保持分選機(jī)中懸浮液的穩(wěn)定，因此如采用較粗的磁鐵礦(~ 90%)做加重劑時，同樣可得到良好的分選效果。 DISA 型立輪重介質(zhì)分選機(jī) 1）傳動 環(huán)形皮帶 2）介質(zhì)流形式 水平流、上升流 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 3）產(chǎn)品 兩產(chǎn)品、三產(chǎn)品 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 TESKA重介質(zhì)分選機(jī) 1）結(jié)構(gòu) 如 圖 629所示 2）介質(zhì)流方式 水平流、下降流 3）排料 浮煤溢流堰處刮板刮出，沉物下沉至分選槽底部由葉板提升至頂部經(jīng)溜槽排出?？赡芷?E=，數(shù)量效率 η =99沉物由槽底經(jīng)排矸輪提上，并從矸石溜槽 7排出。懸浮液經(jīng)管道水平給入分選槽內(nèi)。分選槽的有效寬度為 1800mm，分選槽底部與排矸輪相通。 （三）立輪重介質(zhì)分選機(jī) JL型立輪重介質(zhì)分選機(jī) 1）結(jié)構(gòu) 如 圖 625所示。三產(chǎn)品分選機(jī)，應(yīng)根據(jù)需要，在密度為 13001900 kg/m3之間，選配兩種密度不同的懸浮液，并且能使得界面分明，密度穩(wěn)定。矸石沉入分選槽最下部，由斜輪的外隔室提升并從矸石排料口排出。 沉物 (中煤和矸石 )在高、低密度分界面進(jìn)行再分選。 懸浮液 分選槽內(nèi) 高、低兩密度級懸浮液 ,懸浮液具有明顯和穩(wěn)定的分界面。 （二）三產(chǎn)品斜輪重介質(zhì)分選機(jī) 產(chǎn)品 分選出三產(chǎn)品：精煤、中煤、矸石。04mm) 占 40%50%已達(dá)到細(xì)度要求。如國產(chǎn)分選槽寬為 4m的重介質(zhì)分選機(jī)，其斜輪直徑為，處理能力為 350一 500t/h； (3)該機(jī)懸浮液循環(huán)最少。該機(jī)槽面由于制得較為開闊，斜提升輪直徑可達(dá) 8m或更大。 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 斜輪重介質(zhì)分選機(jī)的優(yōu)點 (1)分選精確度高。 歪脖子減速器使用較多，其結(jié)構(gòu)緊湊、占地少、維修方便、使用性能也較好，只是大小傘齒輪嚙合調(diào)整有些困難。提升過程進(jìn)行 次脫介。 排料方式 浮煤由排煤輪刮出，經(jīng)脫介進(jìn)入下一脫介脫水作業(yè)。上升介質(zhì)流造成微弱的上升介質(zhì)速度，防止懸浮液沉淀。 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 介質(zhì)流方式 水平介質(zhì)流和上升介質(zhì)流 在給料端下部位于分選帶的高度引入水平介質(zhì)流，在分選糟底部引入上升介質(zhì)流。 選煤用重介質(zhì)分選機(jī) （一）斜輪重介質(zhì)分選機(jī) 選后產(chǎn)品：兩產(chǎn)品，生產(chǎn)能力大，入料粒級寬。 各種重介質(zhì)分選機(jī)的入料粒度上限，最大可達(dá)1200mm，下限 613mm。 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 分類 特征 分選機(jī)類型 分類 特征 分選機(jī)類型 分選后的產(chǎn)品品種 兩產(chǎn)品分選機(jī) 三產(chǎn)品分選機(jī) 分選槽形式 深槽分選機(jī) 淺槽分選機(jī) 懸浮液流動方向 水平液流分選機(jī) 垂直液流分選機(jī)（上升流或下降流） 復(fù)合液流分選機(jī)（水平 上升流或水平 下降流） 排矸裝置形式 提升輪分選機(jī)（斜輪、立輪） 刮板分選機(jī) 圓筒分選機(jī) 空氣提升式分選機(jī) 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 按分選槽形式：深槽、淺槽。 重介質(zhì)分選機(jī)分類： 按選后產(chǎn)品：兩產(chǎn)品、三產(chǎn)品。 （ 5）介質(zhì)循環(huán)量盡量少，降低磨損及電耗。 （ 3）能迅速排出選后產(chǎn)品 其它條件相同時，迅速排出產(chǎn)品，則分選機(jī) 生產(chǎn)能力大。 分選槽是分選機(jī)的重要部件，其長度必須保 證物料有足夠的分層時間，寬度盡量滿足入選物料上限的要求。 所以，結(jié)構(gòu)要合理，確保按密度分選。 為保證分選機(jī)正常工作并具有較好的分選質(zhì)量和較高的處理能力，重介質(zhì)分選機(jī) 工藝性能及結(jié)構(gòu)上應(yīng)滿足： （ 1）重懸浮液 分選帶各處的密度應(yīng)保持穩(wěn)定。尤其是水平介質(zhì)流與下降介質(zhì)流聯(lián)合使用，可以用較小的下降流速使得懸浮液獲得較高的動穩(wěn)定性。 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 水平介質(zhì)流的穩(wěn)定作用，是靠分選機(jī)內(nèi)分層表面由外部引入大理新鮮懸浮液來完成的。 上升介質(zhì)流可陰止加重質(zhì)顆粒的沉降，使懸浮液穩(wěn)定。經(jīng)常是這些方式聯(lián)合使用。 在各種不同類型的重介質(zhì)分選機(jī)中，都采用方向不同的重介質(zhì)流，來維持分選槽內(nèi)重介質(zhì)懸浮液各處密度的穩(wěn)定。懸浮液的動穩(wěn)定性不僅與懸浮液的穩(wěn)定性 (是指懸浮液在靜置時，保持其本身各部分密度不變的性能，也稱懸浮液的靜穩(wěn)定性，以前所討論的均為靜穩(wěn)定性，若靜穩(wěn)定性越好，也越容易得到較好的動穩(wěn)定性 )有關(guān)，同時也與分選機(jī)的結(jié)構(gòu)及重介質(zhì)流在分選機(jī)中的流動狀況有關(guān)。 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 工為達(dá)到比較精確地分選，生產(chǎn)中常采用機(jī)械攪拌或使用各種不同方向的懸浮液流，用以保證它上下層密度的近似，使懸浮液在分進(jìn)機(jī)中具有較好的穩(wěn)定性。然而，懸浮液的三個性質(zhì) :密度、粘度和穩(wěn)定性，都具有理想指標(biāo)，是難能兼得的。 采用現(xiàn)有磁鐵礦作加重質(zhì)時，主要是懸浮液的穩(wěn)定性不好，當(dāng)懸浮液密度高達(dá) ，或原煤中有大量泥質(zhì)污染懸浮液時，粘度才升為主要矛盾。 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 對同一種懸浮液，流變粘度和穩(wěn)定性有一定關(guān)系。如圖 616。 分選粗粒物料，主要是穩(wěn)定性； 分選細(xì)粒級物料，主要是粘度。 懸浮液密度升高，穩(wěn)定性增加，介質(zhì)粘度升高。 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 懸浮液密度 一定加質(zhì)，懸浮液密度越高，容積濃度越大，穩(wěn)定性好。但密度降低，容積濃度增加，粘度上升。 粒度小，制備量大，回收難。因為粘度增加，阻力升高，沉速下降。 Z=1/v Z越大，懸浮液的穩(wěn)定性越好。保持懸浮液自身各部分密度不變的能力稱懸浮液的穩(wěn)定性。上層固粒少，下層固粒多?？梢哉J(rèn)為，不同溫度下，懸浮液的粘度與相同溫度下水的粘度之比始終不變。 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 降低粘性提高分選速度，但穩(wěn)定性下降，分選條件難控制。 藥劑的影響 某些陰離子和陽離子表面活性劑可降低懸 浮液的粘度。其中一部分是由原礦石帶入，另一部分則是在使用過程中加重質(zhì)經(jīng)磨剝所生成的新礦泥。 礦泥含量對硅鐵懸浮液粘度的影響如 圖 67所示。因泥質(zhì)物粒度細(xì)，表面積大，不但使懸浮液流動時內(nèi)摩擦力變大，而且使懸浮液容易結(jié)構(gòu)化。從圖中可以看出，加重質(zhì)顆粒的形狀越接近球形，懸浮液的視粘度愈小。選礦工藝對加重質(zhì)粒度有一定的要求，它與所用設(shè)備的工作條件及被選物料的粒度有關(guān)。 （三）影響懸浮液粘度的主要因素 加重質(zhì)性質(zhì)對懸浮液粘度的影響 由于懸浮液的粘度和結(jié)構(gòu)化的形成與加重質(zhì)的比表面積有關(guān)，因此，一切與比表面積有關(guān)的加重質(zhì)性質(zhì)，如粒度、形狀及含泥量等均對懸浮液視粘度有影響。 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 結(jié)構(gòu)化流體的流變特性：當(dāng)外力小，只變形而不流動，當(dāng)處力克服一定切應(yīng)力后，流動。 當(dāng) λ 增大到相當(dāng)高數(shù)值后，懸浮液發(fā)生了結(jié)構(gòu)化，視粘度隨 λ 增加而急劇增大。 材料學(xué)院礦物加工工程教研組 隨容積濃度的增大，固體顆粒間直接碰撞與摩擦就不可避兔地增多