CN207169971U - 一种磁化焙烧精细分级专用水力旋流器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种磁化焙烧精细分级专用水力旋流器，包括沿同一中心轴线自上而下依次对接的圆柱段腔体和两级圆锥段腔体，圆柱段腔体和各圆锥段腔体构成分离腔；处于上方的一级圆锥段腔体的锥角大于处于下方的二级圆锥段腔体的锥角，一级圆锥段腔体的长度小于二级圆锥段腔体的长度；沿着中心轴线，在圆柱段腔体的上部连接有溢流管，溢流管还与溢流管外接管相连接；沿着中心轴线，在二级圆锥段腔体的下部连接有底流口；圆柱段腔体的侧面上还设有进料管，进料管经由螺旋线流道与圆柱段腔体相连通，并且螺旋线流道与圆柱段腔体形成的包角在180°~270°的范围内。上述水力旋流器具有分级精度和效率高、溢流细度好、底流夹带细颗粒含量少的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁化焙烧矿磨矿后的分级技术领域，具体地说是针对磁化焙烧矿的磨矿分级工况，提出的一种结构合理的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器。
背景技术
我国的难选铁矿石储量巨大，保有储量一百亿吨以上，随着铁矿石资源的日益贫化，难选铁矿石资源将会越来越受到重视。磁化焙烧工艺是处理难选铁矿石中的如菱铁矿、镜铁矿和褐铁矿的有效方式之一，通过磁化还原焙烧工艺在高温下利用还原剂将难选弱磁性矿石还原成易选强磁性矿石。磁化焙烧后的矿石可磨性和可选性变好，选别精矿品位和回收率大幅提高。
磁化焙烧后的矿石选别流程一般需要两阶段磨矿，最终磨矿细度达到-200目90%以上，配套的分级设备可以为水力旋流器或者高频细筛，其中以水力旋流器最为常用。
众所周知，水力旋流器是一种体积小、生产能力大、效率高的分级设备，自1891年首次工业应用以来，在选矿领域得到快速发展，但是在某些选矿的细分领域的发展仍相对不足。难选铁矿石磁化焙烧工艺在我国大规模工业化的发展正处于起步阶段，针对磁化焙烧矿磨矿精细分级而设计的旋流器很少见报道。磁化焙烧精细分级水力旋流器是用于处理磁化焙烧矿石二段磨矿磨机排矿矿浆，将矿浆中合格粒级（细颗粒）分离进入旋流器的溢流产品中，将矿浆中不合格粒级（粗颗粒）分离进入旋流器的底流产品中。
传统的水力旋流器由一个柱形空心筒体连接一个倒锥形空心锥体构成，在筒体上设有切线方向的进料管和圆柱轴心方向溢流管，倒锥体另一端设有底流口。水力旋流器用泵（或高差）以一定压力（一般是0.1～0.25MPa）和流速（5～12米/秒）将矿浆沿切线方向旋入旋流器筒体内，然后矿浆便以很快的速度沿筒壁旋转而产生离心力。在离心力和重力的作用下，将较粗、较重的矿粒从底流口抛出，细颗粒和比重较轻颗粒从旋流器溢流管处排出。传统的水力旋流器对于磁化焙烧矿石磨矿分级作业常常存在旋流器分级精度和效率低的问题，满足不了精细分级的要求，主要表现在旋流器溢流产品中细粒级含量不够、底流产品中细粒级含量过高，并会导致磨矿效率和磨机处理能力降低、矿石过磨、选别指标恶化等不良后果。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提出了一种适合磁化焙烧矿石磨矿分级、分级精度和效率高、溢流细度好、底流夹带细颗粒含量少的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器。
为了实现上述目的，本实用新型提出了一种磁化焙烧精细分级专用水力旋流器，包括沿同一中心轴线自上而下依次对接的圆柱段腔体和两级圆锥段腔体，所述圆柱段腔体和各圆锥段腔体构成分离腔；处于上方的一级圆锥段腔体的锥角大于处于下方的二级圆锥段腔体的锥角，并且所述一级圆锥段腔体的长度小于二级圆锥段腔体的长度；沿着所述中心轴线，在所述圆柱段腔体的上部连接有溢流管，所述溢流管还与溢流管外接管相连接；沿着所述中心轴线，在二级圆锥段腔体的下部连接有底流口；所述圆柱段腔体的侧面上还设有进料管，所述进料管经由螺旋线流道与圆柱段腔体相连通，在所述螺旋线流道末端的圆柱段腔体上开设有沿螺旋线流道方向的开口，所述螺旋线流道与圆柱段腔体形成的包角在180°~270°的范围内。
优选的是，所述进料管为矩形流道进料管。
优选的是，所述螺旋线流道的螺旋下降角度为3°~7°。
优选的是，所述圆柱段腔体的长度为圆柱段腔体的内部直径的1~2倍。
优选的是，所述开口的尺寸为圆柱段腔体的内部直径的0.25~0.35倍。
优选的是，所述一级圆锥段腔体的锥角为15~30°，其长度为圆柱段腔体内部直径的1.1~1.5倍。
优选的是，所述二级圆锥段腔体的锥角为7~10°，其长度为圆柱段腔体内部直径的1.5~3倍。
本实用新型的该方案的有益效果在于上述磁化焙烧精细分级专用水力旋流器具有分级精度和效率高、溢流细度好、底流夹带细颗粒含量少的优点，并且其生产能力以及分级质量效率相较于传统的磁化焙烧分级水力旋流器更优。
附图说明
图1示出了本实用新型所涉及的水力旋流器的结构示意图。
图2示出了本实用新型所涉及的螺旋线流道的剖面结构示意图。
附图标记：1-圆柱段腔体，2-溢流管，3-溢流管外接管，4-圆锥段腔体，41-一级圆锥段腔体，42-二级圆锥段腔体，5-底流口，6-进料管，7-螺旋线流道，8-开口，α-螺旋包角。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。
如图1、2所示，本实用新型所涉及的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器包括沿同一中心轴线自上而下依次对接的圆柱段腔体1和两级圆锥段腔体4，所述圆柱段腔体1和各圆锥段腔体4构成分离腔；处于上方的一级圆锥段腔体41的锥角大于处于下方的二级圆锥段腔体42的锥角，并且所述一级圆锥段腔体41的长度小于二级圆锥段腔体42的长度。沿着所述中心轴线，在所述圆柱段腔体1的上部连接有溢流管2，所述溢流管2还与溢流管外接管3相连接；沿着所述中心轴线，在二级圆锥段腔体42的下部连接有底流口5。所述圆柱段腔体1的侧面上还设有矩形流道进料管6，所述进料管6经由螺旋线流道7与圆柱段腔体1相连通，在所述螺旋线流道7末端的圆柱段腔体1上开设有沿螺旋线流道7方向的开口8，所述开口8的尺寸为圆柱段腔体1的内部直径的0.25~0.35倍，所述螺旋线流道7与圆柱段腔体1形成的包角α在180°~270°的范围内，所述螺旋线流道7的螺旋下降角度为3°~7°。
本实用新型所涉及的进料管6采用矩形流道，优化了进料流道，减少进料浆体的阻力和紊流，提高了水力旋流器的分级效果。所述圆柱段腔体1的长度（也就是所述圆柱段腔体1的纵向高度）根据磁化焙烧矿的矿石性质进行二次优化，在本实施例中，所述圆柱段腔体1的长度为圆柱段腔体1的内部直径的1~2倍，这样的结构设计既提高了水力旋流器的空间，又能降低水力旋流器的分级能耗。采用两级不同锥角和长度的圆锥段腔体4形成的组合锥体，一级圆锥段腔体41的锥角较大、长度较短，在本实施例中，所述一级圆锥段腔体41的锥角为15~30°，其长度为圆柱段腔体1内部直径的1.1~1.5倍，这样的结构设计能够提高物料的切向离心力和粗细颗粒分离效果；二级圆锥段腔体42的锥角较小、长度较长，在本实施例中，所述二级圆锥段腔体42的锥角为7~10°，其长度为圆柱段腔体1内部直径的1.5~3倍，这样的结构设计可以延长物料在旋流器内部停留分级的时间和沉降高度，能够提高旋流器的溢流细度和提高底流物料的浓度，两级圆锥段腔体的连接处可以形成“循环淘洗”涡流，该涡流可以将两锥体连接处内部旋转矿浆中机械夹杂的粗细颗粒重新分配，细粒级更有利于进入溢流产品（细粒产品），粗粒级更有利于进入底流产品（粗粒产品），有助于减少旋流器锥体连接处内部矿浆粗细颗粒的混合夹杂程度，实现提高旋流器的分级精度和溢流细度。
在具体的使用过程中，磁化焙烧矿石经过磨机研磨后的矿浆经过渣浆泵以一定的压力扬送至本实用新型所涉及的水力旋流器，经进料管6进入所述水力旋流器内部，并经过所述圆柱段腔体1以及各级圆锥段腔体4的充分分级，矿浆中的绝大部分细粒级将从溢流管2和溢流管外接管3排出，矿浆中的绝大部分粗颗粒将从底流口5排出。
本实用新型所涉及的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器相比传统磁化焙烧分级水力旋流器具有以下优点。
（1）传统磁化焙烧分级水力旋流器的圆锥段腔体的锥角一般在10~30°，锥体角度单一不变，锥角大则分级细度容易不足，锥角小则分级能耗加大、底流机械夹杂细粒级量偏大；本实用新型所涉及的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器采用两种不同锥角（7°~30°）和不同长度的圆锥段腔体4形成的组合式锥体，这样的结构设计能够提高旋流器的分级精度和溢流细度。
（2）生产能力更优。在相同工况、入料压力和同种直径规格条件下，本实用新型所涉及的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器的生产能力是传统磁化焙烧分级水力旋流器生产能力的1.2~1.3倍。
（3）分级质量效率更优。在相同工况、入料压力和同种直径规格条件下，本实用新型所涉及的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器的分级质量效率较传统磁化焙烧分级水力旋流器的分级质量效率提高10%~20%。
Claims (7)
1.一种磁化焙烧精细分级专用水力旋流器，其特征在于：包括沿同一中心轴线自上而下依次对接的圆柱段腔体和两级圆锥段腔体，所述圆柱段腔体和各圆锥段腔体构成分离腔；处于上方的一级圆锥段腔体的锥角大于处于下方的二级圆锥段腔体的锥角，并且所述一级圆锥段腔体的长度小于二级圆锥段腔体的长度；沿着所述中心轴线，在所述圆柱段腔体的上部连接有溢流管，所述溢流管还与溢流管外接管相连接；沿着所述中心轴线，在二级圆锥段腔体的下部连接有底流口；所述圆柱段腔体的侧面上还设有进料管，所述进料管经由螺旋线流道与圆柱段腔体相连通，在所述螺旋线流道末端的圆柱段腔体上开设有沿螺旋线流道方向的开口，所述螺旋线流道与圆柱段腔体形成的包角在180°~270°的范围内。
2.根据权利要求1所述的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器，其特征在于：所述进料管为矩形流道进料管。
3.根据权利要求1或2所述的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器，其特征在于：所述螺旋线流道的螺旋下降角度为3°~7°。
4.根据权利要求1所述的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器，其特征在于：所述圆柱段腔体的长度为圆柱段腔体的内部直径的1~2倍。
5.根据权利要求4所述的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器，其特征在于：所述开口的尺寸为圆柱段腔体的内部直径的0.25~0.35倍。
6.根据权利要求4所述的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器，其特征在于：所述一级圆锥段腔体的锥角为15~30°，其长度为圆柱段腔体内部直径的1.1~1.5倍。
7.根据权利要求5所述的磁化焙烧精细分级专用水力旋流器，其特征在于：所述二级圆锥段腔体的锥角为7~10°，其长度为圆柱段腔体内部直径的1.5~3倍。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108855643A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-11-23 | 山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿 | 一种水力分级旋流器 |
| CN114235647A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-03-25 | 西藏华泰龙矿业开发有限公司 | 一种实验室矿用旋流水析系统 |
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