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闭路磨矿中旋流器的工作原则
发布时间：2013-04-06 08:19 来源：未知
1、从一次试验谈起
早年曾在某磁选厂进行旋流器代替螺旋分级机的试验。将被取代的分级机是∮2400mm双螺旋分级机，与∮2700mm×2100mm球磨机组成闭路工作，作二段磨矿用。
试验用旋流器为∮350mm衬胶水力旋流器，结构如图1所示。外壳为4~ 6mm钢板卷焊而成，衬胶厚度为6~8mm。试验分两阶段进行，第一阶段在一系统，安装6台旋流器与球磨机组成闭路，每两台为一组，一台工作一台备用。矿浆从约10m左右高差的1.5m3稳压箱通过3条∮159mm管路压入旋流器。试验流程见图2。此流程需用，吋（1时：25 .4mm）砂泵将矿浆送入稳压箱，增加了电耗。同时在试验中发现，各组旋流器的给矿浓度，粒度组成等均有差异。于是在磨矿二系统再次安装6台旋流器，用一根∮219mm总管将磁力脱水槽的沉砂经稳压箱给入旋流器，开始进行第二阶段试验。此时给料压力虽然有所降低(降至0.5~ 0.6 kg/cm2)，但仍可正常工作，且取消了增压泵，并克服了各台旋流器给料不均匀问题。两个阶段试验共进行3个多月，考查项目相同。其中包括：①沉砂口直径试验：其中有30、35、44、57mm4个变数；②溢流管直径试验：其中有115、125、140mm3个变数；③溢流管插入深度试验：其中有160、200、250mm3个变数。
两个阶段试验所得规律相同，但与开路分级的一般规律又不尽相同。现将第二阶段试验结构列述如下：
(1)沉砂口直径影响：如图3所示，随着沉砂口增大，沉砂产率相应增大，由于内中含细颗粒增多，分级效率亦下降，这与一般旋流器分级规律相同。但沉砂口直径增大对溢流粒度却影响很小，- 200目含量只略有增加，对旋流器的体积处理能力影响也很小。
(2)溢流管直径影响：见图4所示。随着溢流管直径的增大，对溢流粒度、沉砂产率、分级效率的影响均不显著，只显示略有增加。但是在同一溢流管直径下，沉砂产率和分级效率却随着沉砂口直径的不同，在较大范围内波动。尽管如此，溢流粒度仍较小有波动。这与开路分级旋流器的变化规律显然不同。在开路条件下，随着溢流管直径增大，溢流粒度明显变粗，沉砂产率和分级效率亦应减小。在这里只有一点是一致的，即随着溢流管直径增大，旋流器的体积处理量亦随之增大。在第一阶段试验中，随着溢流管径的增大，而不得不将砂泵电机由38kW改为55kW，以增加矿浆的输送能力。
(3)溢流管插入深度的影响：在160~250mm插入深度范围内，得到的关系是：溢流细度随溢流管插入深度增加而提高，但幅度并不很大，分级效率保持稳定。
由于受工业生产条件的限制，未能做更多的参数试验。仅就上述试验结果己可看出，尽管溢流口和沉砂口尺寸作了较大范围变化，但溢流粒度却很少改变，只在81%~85%之间波动，比螺旋分级机只提高0.5%。那么是什么原因制约了溢流细度提高呢？
2、问题的征结——闭路旋流器的工作原则
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开路工作的旋流器在缩小溢流管后，可以借减少溢流固体产率，提高溢流细度。但是闭路工作的旋流器则不具备这个条件，溢流产率必须与球磨机的新给矿量相一致，溢流中的细颗粒含量取决于球磨机的磨碎能力，而不取决于旋流器的结构参数，因为旋流器并不制造细粒级。这就是上述试验未能使溢流粒度降低的基本原因。
那么水力旋流器是否就无所作为了呢？也不是！旋流器是磨矿机组的辅助设备，应为磨矿机创造最佳工作条件，磨矿机需要的最佳操作条件是：
(1)有足够高的磨矿浓度。对铁矿石重量浓度应达到80%~85%，以使固体颗粒包裹在球荷表面，有充分被磨碎的机会。
(2)有适当高的返砂量。对大型球磨机应达到200%~300%，球磨机内充满固体，球介质的粉碎作用会更有效地发挥。
(3)返砂中应尽量减少合格的细颗粒，使粉碎作用尽多地施加于粗颗粒身上，并减少过粉碎现象。
闭路工作的旋流器就应当从上述要求出发，为球磨机做好服务工作。那么旋流器的选择和参数调整就应该达到：①有足够大的沉砂量；②有足够高的沉砂浓度；③有尽可能高的分级效率。
当球磨机的工作条件变好了，细颗粒磨出多了，旋流器的溢流粒度自然就可能变细。这就是闭路旋流器的工作原则。概括起来就是：从磨矿机着眼，从旋流器入手选择和调整参数。
现在回头来看，上述试验是否遵循这一原则？由于正负效应相互抵消，这一原则并未很好统一贯彻。由图3可见，随着沉砂口增大，沉砂量增加，是正效应，但分级效率也大幅降低是负效应，两相抵消，溢流细度未见明显增加。又由图4可见，随着溢流管直径增大，旋流器处理量加大，沉砂产率和分级效率均略有增加，均是正效应，结果溢流细度也略有增加。
一般来说，仅靠调整1~2台旋流器的溢流管和沉砂口直径，要同时获得3项正效应是比较困难的。应当同时改进旋流器的结构型式，增加给料压力或减少旋流器直径，增加设备台数，以求全面发挥正效应的作用。
此次试验主要是考核旋流器代替螺旋分级机的可能性，目的已经达到，但潜力并未充分挖掘出来。
