一種固液氣三相流水力旋流器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種固液氣三相流水力旋流器，屬選礦用水力旋流器。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的中低品位膠磷礦1000~0Mffl粒級(jí)采用三段水力旋流器開(kāi)路流程生產(chǎn)粉磷精 礦的方法一段Φ500、二段Φ250和三段Φ 125mm水力旋流器，該方法從2005年應(yīng)用2013 年已經(jīng)有8年，生產(chǎn)實(shí)踐證明有如下三方面缺陷。
[0003] 1、水力旋流器適應(yīng)性差
[0004] 先介紹一個(gè)專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)：等降顆?；虻冉惮F(xiàn)象。在同一介質(zhì)中，密度、粒度和形狀不 同的顆粒在特定條件下，可以有相同的沉降末速，這樣的對(duì)應(yīng)顆粒稱(chēng)之為等降顆粒，其中密 度小的顆粒與密度大的顆粒的粒度比稱(chēng)為等降比。例如密度2. 65g/cm3、粒徑74Mm的石英 與密度6. 9 g/cm3、粒徑38Mm錫石具有相同的沉降末速，于是把74~38Mm歸為一級(jí)。根據(jù) 這一原理像中低品位膠磷礦l〇〇〇~〇Mm寬粒級(jí)的粉礦石可劃分出1〇〇〇~74、74~38、38~19、 19~10、10~5和-5Mm六個(gè)窄粒級(jí)。這當(dāng)中74、38、19Mm為分級(jí)點(diǎn)，19~10和10~5Mm為脫泥 點(diǎn)，一共三個(gè)分級(jí)點(diǎn)和兩個(gè)脫泥點(diǎn)。晉寧中低品位膠磷礦擦洗廠就是按照有色金屬礦種有 等降現(xiàn)象對(duì)粒級(jí)進(jìn)行劃分，設(shè)置了 74、38、19Mm三個(gè)分級(jí)點(diǎn)，未設(shè)置脫泥點(diǎn)，稱(chēng)之為三段旋 流器開(kāi)路流程生產(chǎn)粉磷精礦的方法，簡(jiǎn)稱(chēng)"三開(kāi)方法"。所謂的適應(yīng)性差是指水力旋流器設(shè) 計(jì)時(shí)的各粒級(jí)粒級(jí)含量與實(shí)際生產(chǎn)中各粒級(jí)含量不一致，有較大的變化時(shí)，就會(huì)直接影響 到設(shè)計(jì)的水力旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)脫離了生產(chǎn)實(shí)際水力旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)的需要。例如2005年 1000~74Mm粒級(jí)含量為36%，2013年下降至14%，此粒級(jí)使用的Φ 500mm水力旋流器作業(yè)效 率也從53%下降至40%。結(jié)果是除本作業(yè)受到較大的影響外，二段、三段水力旋流器也受到 了很大的影響。
[0005] 2、同軸度差、分離錐長(zhǎng)度單位較短
[0006] Φ500、Φ250和Φ 125mm水力旋流器筒體7與錐體9是采用法蘭8連接筒體與 錐體，同軸度是通過(guò)法蘭螺栓定位后擰緊，因此，水力旋流器同軸度得不到保證，據(jù)測(cè)定 Φ 500mm水力旋流器不同軸為15mm，Φ 250mm水力旋流器不同軸為11mm，Φ 125mm水力旋流 器不同軸為9_。由于水力旋流器不同軸值如此之大，直接影響到水力旋流器溢流管與沉砂 嘴不同軸度值產(chǎn)生嚴(yán)重偏差。理論指出，同軸度是水力旋流器的生命線，兩根生命線應(yīng)重合 一起，可實(shí)際中制造水力旋流器廠商都做不到這一點(diǎn)。
[0007] Φ 500、Φ 250和Φ 125mm水力旋流器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，筒體7與錐體9是單獨(dú)體，水力旋 流器分級(jí)過(guò)程是在筒體和錐體內(nèi)完成的。筒體是預(yù)分級(jí)，錐體除分級(jí)外，更重要的是沉砂產(chǎn) 品與溢流產(chǎn)品的分離。其位置在下錐與沉砂嘴接口處一段長(zhǎng)度單位，這一段長(zhǎng)度單位是指 水力旋流器的外旋流轉(zhuǎn)變成內(nèi)旋流的分離區(qū)。在此分離區(qū)，由于水力旋流器三維速度場(chǎng)中 的軸向速度行至此分離區(qū)時(shí)，向下的速度矢量發(fā)生了急劇的增加，致使大量的液流夾帶著 已分級(jí)的比重小且顆粒細(xì)產(chǎn)生流向偏轉(zhuǎn)，向著溢流口方向運(yùn)動(dòng)至排出器外，成為溢流產(chǎn)品。 而沉砂產(chǎn)品繼續(xù)沿外旋流夾帶少量的液流從沉砂嘴噴出成沉砂產(chǎn)品。按等降現(xiàn)象設(shè)計(jì)出來(lái) 的錐體是概念性的錐體，換言之，未對(duì)錐體進(jìn)行分錐，那部分是分級(jí)錐，那部分是分離錐，統(tǒng) 而設(shè)之為錐體。根據(jù)對(duì)外旋流轉(zhuǎn)變成內(nèi)旋流分離區(qū)的觀察和對(duì)磨痕實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，Φ500、Φ250 和Φ 125mm水力旋流器分離長(zhǎng)度單位分別為1^215、1^185和L1HOmm,分別占總錐長(zhǎng)H1276mm 的16. 8%，H630mm的29. 4%和H528mm的32. 2%。數(shù)據(jù)表明分離長(zhǎng)度單位較短，除適應(yīng)性差 外，分離強(qiáng)度較弱。
[0008] 3、水力旋流器結(jié)構(gòu)上存在清除沉砂嘴堵塞困難問(wèn)題：由于沉砂嘴采用法蘭螺栓固 緊，在錐體上一旦發(fā)生沉砂嘴堵塞，就要及時(shí)清堵。首先是用水來(lái)清通，當(dāng)沉砂嘴被稍大的 顆粒堵住，就需卸四顆螺絲，螺絲生銹了麻煩的事接踵而來(lái)，在實(shí)際操作中，小規(guī)格Φ 125mm 水力旋流器的堵塞幾乎無(wú)時(shí)無(wú)刻都在發(fā)生，因?yàn)樗某辽白齑笮≈挥笑?12~Φ 14_，Φ 12_ 技術(shù)指標(biāo)較好，Φ14πιπι技術(shù)指標(biāo)就差了很多。為了減少堵塞機(jī)會(huì)，操作上寧愿舍去技術(shù)指 標(biāo)，而采用較大的沉砂嘴，這是操作工人最愿意干的事，但是堵塞仍然存在。如果水力旋流 器規(guī)格再小些，例如Φ75或Φ50ι?πι，沉砂嘴徑就公更小，分別為Φ7和Φ5ι?πι，可想而知，解 決沉砂嘴的堵塞不是一般問(wèn)題，而是世界級(jí)難題。因此，必須千方百計(jì)設(shè)計(jì)出快捷方便清堵 塞的結(jié)構(gòu)形式。
[0009] 原三段式方法粒級(jí)劃分是按等降現(xiàn)象劃分為+74、74~38、38~19、19~10、10~5 和-5Mm六個(gè)窄粒級(jí)，設(shè)置了 +74、+38和+19Mm三個(gè)分級(jí)點(diǎn)，未設(shè)置+10和-5Mm兩個(gè)脫泥 點(diǎn)。+74Mm分級(jí)點(diǎn)的粒級(jí)含量變化相當(dāng)大，造成作業(yè)效率波動(dòng)相當(dāng)大，給+38和+19Mm分級(jí) 點(diǎn)造成很大的壓力和影響是"三開(kāi)方法"生產(chǎn)流程不穩(wěn)定的原因。未設(shè)置+IOMffl粒級(jí)脫泥 點(diǎn)和設(shè)置+74ΜΠ 1分級(jí)點(diǎn)造成了 "三開(kāi)方法"精礦產(chǎn)率較低和尾礦品位較高的主要原因。也 就是按等降現(xiàn)象劃分粒級(jí)的問(wèn)題所在。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本實(shí)用新型目的在于將現(xiàn)有三段旋流器開(kāi)路流程生產(chǎn)粉磷精礦設(shè)備不足，提供一 種固液氣三相流水力旋流器。
[0011] 本實(shí)用新型通過(guò)下列結(jié)構(gòu)完成的：所述固液氣三相流水力旋流器直徑為 Φ350πιπι，由上部的筒錐連體同軸度錐體（8B)、中部的分級(jí)錐體（IOB)和下部的分離錐體 (12Β)相互貫通后依序連接組成一個(gè)整體，其中上部的筒錐連體同軸度錐體（8Β)與中部的 分級(jí)錐體（IOB)通過(guò)連接法蘭（9Β)連接，中部的分級(jí)錐體（IOB)與下部的分離錐體（12Β) 通過(guò)連接卡箍（11Β)連接，分離錐體（12)底部通過(guò)連接卡箍（13Β)接有沉沙咀（14Β);在筒 錐連體同軸度錐體（8Β)筒體部份的側(cè)部開(kāi)有進(jìn)漿口（3Β)，進(jìn)漿口（3Β)與礦漿管道（IB)通 過(guò)進(jìn)漿管連接法蘭（2Β)連接，筒錐連體同軸度錐體（8Β)筒體部份的頂部通過(guò)壓蓋（5Β)接 有一根外溢流管（6Β )。
[0012] 所述筒錐連體同軸度錐體（8Β)中長(zhǎng)度L1占總錐長(zhǎng)H的37%，足夠長(zhǎng)的錐長(zhǎng)L i才能 保證控制住Φ350πιπι固、液、氣三相流水力旋流器中筒體與錐體的同軸度，換言之，解決了 三相流水力旋流器同軸度。分離錐體（12Β)錐長(zhǎng)L2A總錐長(zhǎng)H的18%，分級(jí)錐體（IOB)為外 旋流轉(zhuǎn)變成內(nèi)旋流泥砂分離區(qū)部份，分級(jí)錐體（IOB)占總壓力脫泥管總長(zhǎng)的14%，分級(jí)錐體 (IOB)除具有分級(jí)功能外，還兼顧有同軸度、沉砂產(chǎn)品與溢流產(chǎn)品分離功能，總壓力脫泥管 整體高度尺寸為筒錐連體同軸度錐體（8Β)長(zhǎng)度、分級(jí)錐體（IOB)長(zhǎng)度和分離錐體（12Β)長(zhǎng) 度三者之和。
[0013] 所述筒錐連體同軸度錐體（8B)采用一次澆注成型，筒錐連體同軸度錐體（8B)錐 長(zhǎng)L1S 610mm，分離錐體（12B)錐長(zhǎng)L 2為300mm，總錐長(zhǎng)H為1650mm，分級(jí)錐體（10B)長(zhǎng)度 為 220mm，總壓力脫泥管長(zhǎng)度為 610mm+220mm+300mm=1130 mm。
[0014] 本實(shí)用新型按無(wú)等降現(xiàn)象原理劃分一個(gè)38Mffl粒級(jí)分級(jí)點(diǎn)和一個(gè)-IOMffl粒級(jí)脫泥 點(diǎn)；其分級(jí)點(diǎn)采用以外旋流轉(zhuǎn)變成內(nèi)旋流分離長(zhǎng)度單位為依據(jù)的新思路設(shè)計(jì)Φ350_三相 流旋流器，分離錐錐長(zhǎng)約為300mm ;把尾礦P2O5品位控制在小于16%，實(shí)現(xiàn)了"一降兩提高" (降低尾礦品位，提高粉磷精礦產(chǎn)率和回收率）改造目標(biāo)。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為本實(shí)用新型兩段旋流器開(kāi)路流程生產(chǎn)粉磷精礦的流程圖。
[0016] 圖2為本實(shí)用新型直徑為Φ350mm固、液、氣三相流水力旋流器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017] 圖3為本實(shí)用新型直徑為Φ 70mm固、液兩相流水力旋流器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖4為圖3中A部位的放大圖。
[0019] 圖5為三段旋流器開(kāi)路數(shù)質(zhì)量流程圖（2005年)。
[0020] 圖6三段旋流器開(kāi)路數(shù)質(zhì)量流程圖（2014年11月）。
[0021] 圖7為采用本實(shí)用新型旋流器處理的開(kāi)路數(shù)質(zhì)量流程圖。
[0022] 圖1中各標(biāo)號(hào)：1 一 Φ350ι?πι旋流器，2 -I段溢流，3-管道篩，4一 Φ75ι?πι兩相旋 流器，5-壓力分級(jí)管，6-水封箱，7- II段沉砂，8-砂漿泵，9一 I段溢流攪拌槽，10- I段 沉砂，11 一砂漿泵，12-攪拌槽。
[0023] 圖2中各標(biāo)號(hào)：1B-礦漿管道，2B-進(jìn)漿管連接法蘭，3B-進(jìn)漿口，4B-連接法蘭， 5B-壓蓋，6B-外溢流B7B-內(nèi)溢流管，8B-筒錐連體同軸度錐體，9B-連接法蘭，IOB-分 級(jí)錐體，IlB-連接卡箍，12B-分離錐體，13B-連接卡箍，14B-沉砂咀。
[0024] 圖3和圖4中各標(biāo)號(hào)：IA -連接卡雜，2A -進(jìn)衆(zhòng)口，3A -連接卡雜，4A -溢流彎 管，5A-溢流帽，6A-筒錐連體同軸度錐，7A-連接卡箍，8A-脫泥錐，9A-連接卡箍，IOA- 泥砂分離錐，IlA-連接卡箍，12A-沉砂咀13A-密封橡膠管，14A-連接法蘭，1