離心力分級(jí)設(shè)備主要有各種類型的水力旋流器,它們是借助離心力場(chǎng)的作用,將顆粒按徑向速度差進(jìn)行分離。綜觀國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究動(dòng)向和實(shí)用情況,旋流器的發(fā)展趨勢(shì)是:技術(shù)規(guī)格兩極化,結(jié)構(gòu)形式多樣化,應(yīng)用范圍擴(kuò)大化,結(jié)構(gòu)材質(zhì)耐磨化,技術(shù)控制自動(dòng)化,且設(shè)備向組合化發(fā)展,作用力向復(fù)合化發(fā)展。
1、水力旋流器
水力旋流器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有小角度(一般為1O~20。)的錐體,是當(dāng)前濃縮、分級(jí)煤泥水的有效設(shè)備之一。典型的靜態(tài)旋流器由圓筒和圓錐連結(jié)而成,包括溢流管、底流管、進(jìn)料管等主要組成部件。其工作原理是:懸浮液經(jīng)入口管沿切向進(jìn)入圓筒,向下作螺旋運(yùn)動(dòng);固相顆粒在離心力的作用下,具有向旋流器壁沉降的趨向;粗顆粒由于受到較大的離心力作用,向旋流器壁面運(yùn)動(dòng),并隨外旋流從旋流器底部排出,形成底流;細(xì)顆粒則由于所受的離心力較小,來(lái)不及沉降就隨內(nèi)旋流從溢流管排出,形成溢流。由此實(shí)現(xiàn)了不同粒級(jí)物料的分離。
水力旋流器由于具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、生產(chǎn)能力大、分離效率高、占地面積小和無(wú)傳動(dòng)部件等優(yōu)點(diǎn),我國(guó)從20世紀(jì)50年代開(kāi)始使用,現(xiàn)已廣泛用于選煤廠選前脫泥、介質(zhì)回收、煤泥水濃縮等作業(yè),并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。
2、gMax旋流器
gMax旋流器是一種經(jīng)改進(jìn)的旋流器,其開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)目的是為了以較高的生產(chǎn)能力對(duì)物料進(jìn)行更細(xì)、更精確的分級(jí)。這種新型旋流器由改進(jìn)的沉砂口、圓錐體、進(jìn)料管和圓柱體組成,這些部件的改進(jìn)設(shè)計(jì)方案可使給料腔的紊流最小,同時(shí)使進(jìn)入臨界分選區(qū)的礦漿流的切線速度最大。較大的切線速度可使相同直徑的旋流器實(shí)現(xiàn)更細(xì)的分級(jí),并可減少細(xì)粒誤人沉砂 改進(jìn)的給料管截面和較長(zhǎng)的溢流管設(shè)計(jì)減少了給料腔中的紊流度.所以減少了較粗顆粒夾帶到旋流器溢流中的量。
對(duì)選煤廠使用的gMax旋流器進(jìn)行取樣,并與常規(guī)旋流器的分級(jí)效果比較,得出:gMax型旋流器的分級(jí)粒度可減小26%,煤的產(chǎn)率提高3.69個(gè)百分點(diǎn),并且gMax型旋流器底流灰分比原用的D15LB旋流器稍低些。gMax旋流器可用于以下領(lǐng)域:① 浮選人料的第二段分級(jí);② 不設(shè)浮選的選煤廠煤泥的分級(jí)回收。
3、篩網(wǎng)旋流器
篩網(wǎng)旋流器是將弧形篩和水力旋流器相結(jié)合而發(fā)展起來(lái)的一種新型細(xì)粒分級(jí)設(shè)備。其分級(jí)原理既具兩者特點(diǎn),又有本身獨(dú)特之處。在篩網(wǎng)旋流器中,物料以一定壓力沿切線方向給入,形成強(qiáng)大的旋流,其中一股沿著旋流器器壁形成一個(gè)向下的外旋流,另一股是圍繞旋流器軸心形成一個(gè)向上的內(nèi)旋流,由于內(nèi)旋流具有負(fù)壓而吸入空氣,在旋流器軸向形成空氣柱;入料中的極細(xì)顆粒隨著內(nèi)旋流向上,從溢流口排出;小于篩網(wǎng)孑L徑的中間粒級(jí)物料隨著向下的外旋流直至器壁,通過(guò)篩網(wǎng)成為透篩物,從篩網(wǎng)旋流器的柱 F部排出;粗顆粒則隨外旋流向下,從底流口排出。
篩網(wǎng)旋流器在生產(chǎn)中的使用表明,它可以脫除煤泥中的高灰細(xì)泥,溢流產(chǎn)品中一般含<44p,m的細(xì)泥量達(dá)92% ,有時(shí)高達(dá)98%。由于它能將煤泥中一半細(xì)泥脫除,無(wú)疑可改善高灰細(xì)泥含量多的浮選人料粒度組成,對(duì)提高浮選效果是有利的。并且,篩網(wǎng)旋流器底流中>44 m 的含量占75%以上,使底流的濃度顯著提高,灰分明顯下降,因而對(duì)降低精煤灰分、藥耗也是有益的。