恒昌礦機介紹大型浮選機的設(shè)計和開發(fā)

從2000年開始，國內(nèi)首次將計算機數(shù)值模擬的方法用于浮選設(shè)備研究，對大型浮選機的結(jié)構(gòu)及不同操作條件下的流體動力學(xué)特性進行計算流體力學(xué)模擬，創(chuàng)建了我國浮選機CFD模擬和仿真技術(shù)。經(jīng)過多年的研究探索，逐步形成了獨特的浮選設(shè)備研制技術(shù)路線和手段。大型浮選機研制的關(guān)鍵在于設(shè)計可達到和滿足所需流體動力學(xué)狀態(tài)和滿足泡沫輸送要求的葉輪定子系統(tǒng)和槽體結(jié)構(gòu)。

1、槽體設(shè)計

對于充氣式浮選機，由于不需要靠葉輪造成負壓來吸氣，槽體可適當加深，這有利于增加氣泡與礦粒碰撞機會，減小葉輪直徑，降低功耗，形成平穩(wěn)的泡沫區(qū)和較長的分離區(qū)，減小占地面積，減少基建投資。大型浮選機槽體載面設(shè)計為圓形，其對稱性可提高充氣的分散度和礦漿表面的平穩(wěn)度，可改善浮選機的效率。為避免槽底礦砂堆積，將槽底設(shè)計為錐底形，有利于粗重礦粒向槽中心移動以便返回葉輪區(qū)再循環(huán)，減少礦漿短路現(xiàn)象。

2、葉輪設(shè)計

葉輪是機械攪拌式浮選機最主要的部件，它擔(dān)負著攪拌礦漿，循環(huán)礦漿和分散空氣的作用。采用后傾葉片，高比轉(zhuǎn)速葉輪，流量大，壓頭低，符合浮選機流體動力學(xué)的要求。因此，該大型浮選機的葉輪設(shè)計成葉片后向、高比轉(zhuǎn)速離心式，并在葉輪中心配以空氣分配器，預(yù)先分散空氣，提高葉輪彌散空氣的能力。葉輪參數(shù)是通過理論計算和小型試驗取得合理參數(shù)后，通過以浮選機內(nèi)平均葉輪攪拌雷諾數(shù)相等，基于逐步回歸和相似放大為核心的趨勢外推浮選設(shè)備放大理論和方法得出。

3、定子設(shè)計

根據(jù)大型浮選機的設(shè)計原則，定子應(yīng)有利于將葉輪產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)礦流變成徑向礦流，形成細微空氣泡，穩(wěn)定液面，防止翻花并降低能耗。該浮選機采用了低阻尼直懸式定子，安裝在葉輪周圍斜上方，由支腳固定在槽底。定子下部區(qū)域周圍的礦漿流通面積增大，消除了下部零件對礦漿的不必要干擾，有利于礦漿向葉輪下部區(qū)域流動，同時降低了礦漿循環(huán)阻力及動力消耗，增強了槽體下部循環(huán)區(qū)的循環(huán)強度和固體顆粒的懸浮能力。葉輪中甩出的礦漿—空氣混合物可順利進入礦漿中，空氣分散效果好。定子的關(guān)鍵參數(shù)為直徑，亦通過放大方法計算。

4、泡沫槽設(shè)計

泡沫回收是評價大型浮選機分選性能的重要指標。大型浮選機單槽容積較大，無論是泡沫層厚度還是泡沫輸送距離相對較中小型浮選機既厚且長，不能及時回收將影響浮選指標。大型浮選設(shè)備采用了創(chuàng)新的雙泡槽、雙推泡錐的設(shè)計，即靠近槽體邊緣的泡沫從外泡沫槽溢流出去，而靠近中間的泡沫則通過泡沫槽溢流出去，這樣就把泡沫一分為二，既縮短了泡沫輸送距離，又減少了局部停滯。

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