水力旋流器处理量、分离粒度和沉砂口直径计算

水力旋流器处理量、分离粒度和沉砂口直径计算

（1)处理量。按给矿体积计算水力旋流器处理量的经验公式为：

公式

式中，V——按给矿体积计的水力旋流器处理量（m3/h）；Kα——水力旋流器圆锥角修正系数，按下式计算

公式

α——水力旋流器的圆锥角，当a＝100时，Kα＝1.15；当α=20度时，Kα=1.0 ; KD——水力旋流器的直径修正系数，查下表，或按下式计算

公式表

D——水力旋流器直径（cm）；dn——给矿管当量直径（cm），按下式计算：

公式

b——给矿口宽度（cm）；h——给矿口高度（cm）；d c——溢流管直径（cm）；P0——水力旋流器入口处矿浆的工作计示压力（MPa）。

对于直径大于50cm的水力旋流器，入口处的计示压力应考虑水力旋流器的高度，即：P0＝P＋0.0IH rρn

P——水力旋流器入口处矿浆计示压力（MPa）；H r——水力旋流器的高度（m）；ρn——给矿矿浆密度（t/m3）。

（2）分离粒度。水力旋流器的分离粒度有着不同的定义，因此就有各种不同的分离粒度计算方法。这里仅列举一种使用较多的按溢流中最大粒度（即d95粒度）计算分离粒度的方法，即：

公式

式中,d H——溢流中最大粒度（d95）（μm）；βu——给矿中固体含量（％）；△——沉砂口直径（cm）；ρ、ρ0——分别为矿浆中固体物料和水的密度(t/m3)；dc，P0，K D——同前式。

(3)沉砂口直径△。水力旋流器沉砂口直径△的计算式如下：

公式

式中，△——旋流器沉砂口直径(cm）；ρ——物料密度（t/m3）；C w——沉砂质量浓度（％）；u——沉砂量（t／h）。

水力旋流器参数选择

与水力旋流器有关的参数很多，有结构方面的、工艺操作方面的和给料性质方面的，而且往往相互关联，相互制约，不易调整和控制，这也是它在我国难以广泛应用的重要原因。现将其有关的主要参数简述如下。

（1)圆柱形筒体直径和高度。该直径是旋流器的主要规格尺寸，它与其他各部件尺寸都有一定关系。此直径增大，可提高处理能力，但溢流粒度变粗，反之亦然。为了进行微细粒物料分级并增大处理量，通常采用由许多小型旋流器并联成组的办法。

圆柱形筒体的高度对矿浆在旋流器中的停留时间亦即分级效率有影响，但过高或过低都不好，一般为其直径的0.6~1.O。

(2)给矿口直径。此直径通常为旋流器直径的0.08~0.25,大于此值可提高处理量，但分级效率降低。给矿口还往往制成矩形的。

(3)溢流管直径。此直径一般为旋流器直径的0.1~0.4，可用来调节溢流和沉砂的相对产率。溢流管直径增大，溢流量增加，溢流粒度变粗，沉砂中细粒减少而浓度提高。

(4)沉砂口直径。通常，沉砂口直径增大，溢流量减少，溢流粒度变细，而沉砂量增加、浓度变低、细粒增多，但对处理量无明显影响。沉砂口直径变小，沉砂排出量减少，溢流中会出现“跑粗”现象，若过小，会使粗粒在锥顶越积越多，以致出现堵塞现象。合适的沉砂口直径应使沉砂呈伞状排出，其夹角为400~700。沉砂口直径与溢流管直径之比一般为

0.4~0.8。

(5)溢流管插入深度。插入过浅会使粗粒来不及在离心力场中分级就进入溢流，插入过深会使底部粗粒进入溢流，这都会降低分级效率。溢流管插入深度一般应为圆柱形筒体高度的0.7-0.8。

(6)圆锥形筒体的锥角。此锥角增大会减小设备高度，而增加矿浆的平均径向流速。同时，由于锥体的阻流作用增大，使矿浆向上流速增大，致使溢流粒度变粗。因此分离粒度粗时采用大锥角旋流器（30°~60°），分离粒度细时采用小锥角旋流器（15°~30°），脱泥时采用锥角更小的旋流器（10°~15°）。

(7)给矿压力。常用的给矿压力是49~157kPa(0.5~1.6kgf/cm2）。给矿压力与处理量和分离粒度有直接关系。给矿压力增大可降低分级粒度，提高处理量，但会显著增加动力消耗和设备磨损。在正常工作时给矿压力应保持稳定。

（8）矿浆性质。主要指矿石的密度、粒度和矿浆浓度。矿石的密度越大，分级粒度越细。矿浆浓度大、含泥量高时，其黏度和密度增大，增加了颗粒的运动阻力，使分级粒度变粗。反之亦然。适宜的矿浆浓度通常是根据具体情况由试验确定的