文档介绍：黑龙江科技学院备课笔记
第3次课授课时间:2004年3月9日
章节及主要内容:
第二章的第一节中离心场中的分级设备
主要内容:离心场中的分级设备、旋液分离器
重点内容:旋液分离器的应用及原理优缺点。
难点内容:旋液分离器的基本原理及速度分布状况。
参考资料:《重力选矿》、《分离技术》。
教学手段:面授。
扩展内容:
教学后记:
(二)离心力场的分级设备
前面我们学习了分级的实质,我们也知道在分级过程中起主要作用的是颗粒的粒度,同时,颗粒的密度和悬浮的浓度对分级也有一定影响。本节主要研究密度对分级的影响。
在自由沉降的条件,设密度分别为δ1,δ2,直径分别为d1、d2的两个颗粒,其沉降速度可由式(2-1)计算。当两个颗粒的沉降速度相等时,下式成立:
d12(δ1-ρ)= d22(δ2-ρ)
e= d1/ d2=
由式可知,如果有δ1=、δ2=,在自由沉降速度相等时,。由此可见,在重力场的分级设备中,即使矿物处于自由沉降的情况下,如保证使δ1=、d1≥,则δ2=、d2≥。这些未经分选的细颗粒高灰矿物将污染己分选的低灰粗颗粒矿物,使分级效果恶化。所以,颗粒的密度对分级的影响是很明响的,这也是重力场中水力分级设备分级效率不高的原因。
另外随着选煤技术的进步,—,这要求分级粒度更细,对分级粒更细,对分级要求更严。为保证分级的粒度和精度,人们开发研制出离心力场中的水力分级设备。
1、电磁振动旋流筛
电磁振动旋流筛构造如图2—10所示。该筛的外壳由钢板焊制而成,上、下壳体用螺栓连接。其主要工作部件是导向筛和锥形筛。导向筛固定不动,筛面向外倾斜15°角。由三块或四块筛板组成,可根据磨损情况及时进行更换。锥形筛支撑在外壳下部四个支柱橡胶弹簧上,圆形防水电磁振动器与锥形筛下部底部用螺栓固定,振动时使锥形筛面沿垂直方向上下振动。锥形筛的外形是倒圆台形,筛面与坚直成45度角,筛条上部是坚直布置,下部呈圆环状水平排列且筛缝比上部宽50%。主要因为:由于物料运动到下部已经脱出了一部分水而使物料的浓度增高,阻力加大,因此横向布置筛条有利于物料的运输。另外,浓度增大后, 其运动速度变小,透筛机率降低,为保证同一分级粒度而加大了筛缝的宽度。
工作情况:旋流筛工作时,将固液混合物料用定压箱或泵导入旋流筛喷嘴,物料经喷嘴沿切线方向进入导向筛。在离心力、摩擦力和物料重力的联合作用下,混合物料由直线运动转变为沿筛壁呈螺旋下降的旋流运动。大颗粒物料因重量大,受离心力也大,所以贴着导向筛和锥形筛网旋转形成外物料层,而含有细颗粒的液流形成内层,外层和内层均分别作螺旋式向下流动。
工作过程:在沿筛网的纵向旋流运动中,外层大颗粒物料受的摩擦阻力增大,因而旋流速度低(切向运动速度小),向下螺旋坡度大(即纵向运动速度大);而内层含液体较多,物料颗粒小,密度小,受的阻力小,因而旋流速度高(即切向运动速度小),向下螺旋坡度小(即纵向运动速度小)。因此,由于切向运动速度和纵向运动各自大小的不同,造成合成运动的明显差异,从而使内层液体与外层物料错开。含有小颗粒固体(或高灰细泥)的内层液体透过精粒固体间和筛缝排出,外层的大颗粒筛上物经留任形筛底部排出。
主要应用及要求:主要应用于选煤厂粗矿物的预先脱水、脱泥、分级等粗矿物回收作业。允许的入料粒度0—13mm。在用于水力分级时作业时,它可代替斗子捞坑。
主要缺点:是筛网(特别是导向筛网)使用寿命较短。可以通过调整入料方向使混合物料在导向筛网内作左旋或右旋运动,以增加筛网的使用寿命。
1、煤泥离心筛分器
煤泥离心筛分器是中国科学院唐山分院新研制的一种高效矿物筛分设备。该设备以离心力作为筛分动力源。其构造由圆形筛篮、切向入料管、筛上物收集漏斗和筛下水收集室组成。
工作过程:入料由切线方向给入筛篮内,由于离心力的作用,悬浮液沿筛篮内表面向下作螺旋运动并使煤粒进行筛分。细粒物料和大部分水透过筛篮缝隙由筛下水收集室收集后排出;粗粒物料则运动至筛篮下端的收集漏斗,其中所夹带的部分细粒物料随上升的内旋流返回筛篮再次进行筛分,而最终的粗粒物料则由收集漏斗的排出口排出。
优点:结构简单,无运动部件,占地面积小,操作容易等优点;还有:
采用封闭式结构,入料压力可较高,因而可增大离心力场,提高单位面积筛篮的处理能力和筛分效率。
由于自身离心力场较大,允许采用较小的筛缝,能实现降低分级粒度的目的。
它完全按粒度筛分,其筛上物中含高灰细泥小,而筛下水中不含低灰粗矿物。
筛上物浓度和筛分效率可凭借改变筛上物收