[发明专利]一种提高旋流器铁矿浆分级效率的方法

说明书

本发明公开了一种提高旋流器铁矿浆分级效率的方法，包括：通过研究设计旋流器技术参数，得出了给矿管、溢流管、沉砂咀直径、旋流器锥角、给矿压力、给矿粒度、给矿浓度、方式等最佳组合。本发明提高了旋流器分级效率，降低磨矿循环负荷，提高了球磨机磨矿效率，二次磨矿铁矿粉产品粒度0～0.074mm粒度的合格率由原来60.73%提高74.80%，提高了14个多百分点，同时球磨机二次磨矿效率提高了11%，为企业节省磨矿功耗，增加铁矿粉产量和提高磨矿效率及铁矿粉品质奠定了基础。具有很强的实用性和操作性。

技术领域

本发明涉及一种提高旋流器铁矿浆分级效率的方法，属于矿山铁矿浆分级设备领域。

背景技术

代县矿业有限公司是太原钢铁(集团)有限公司的主要原料(铁矿粉)生产基地，旋流器是该矿铁矿粉生产的磨矿后主要粒度分级设备，它每年磨矿分级870多万吨铁矿石。我公司用10台(Φ500mm×6组/2台，Φ500mm×4组/4台，Φ500mm—GT×5组/2台，Φ500mm×5组/2台)旋流器进行铁矿石二次磨矿分级，将粒度不合格铁矿粉产品返回到球磨机再磨，将合格粒度铁矿粉输送到下工序磁选机磁选。在过去几年生产中，旋流器分级效率低，特别是旋流器沉砂产品中将捎带有合格细粒度铁矿粉产品返回到球磨机再磨，势必造成铁矿粉过磨，矿石泥化，同时溢流产品将捎带有粒度不合格粗粒度铁矿粉输送到下工序磁选机磁选，势必造成堵塞及甩尾严重，矿石回收率降低，严重影响铁矿粉生产效率，加大球磨机循环负荷和降低分级效率等问题，一直以来是难以解决的技术难题，并给设备管理和生产组织带来极大的困难。

旋流器分级原理是铁矿浆在一定压力下通过切向给矿管喂给旋流器，于是在旋流器内形成一个回转流，在旋流器中心处矿浆回转速度达到最大，因而产生的离心力亦最大。矿浆向周围扩展运动的结果，在中心轴周围形成了一个低压带。此时通过沉砂咀吸入空气，而在中心轴处形成一个低压空气柱。作用于旋流器内矿粒上的离心力与矿粒的质量成正比，因而在矿粒密度接近时便可按铁矿石粒度大小分级。

旋流器结构主要由一个空心圆柱体和圆锥连接而成，在圆柱体中心插入一个溢流管，沿切线方向接有给矿管，在圆锥体下部留有沉砂咀。矿浆在压力作用下，沿给矿管给入旋流器内，矿浆在旋流器内既有切向回转运动，又有向内的径向运动，而靠近中心的矿浆又沿轴向向上(溢流管)运动，外围矿浆则主要向下(沉砂咀)运动，因此它属于三维空间运动。在轴向矿浆存在一个方向转变的零速点，连接各点在空间构成近似锥形的零速面(又叫零速包络面)，细小颗粒离心沉降速度小，被向心的液流推动进入零速面，由溢流管排出成为溢流产物细颗粒；而较粗颗粒则借较大离心力作用，保留在零速面外，最后由沉砂咀排出，成为沉淀产物粗颗粒。因此零速面位置决定分级粒度。

旋流器是铁矿石磨碎后分级设备，是最终进入磁选机的把关设备，而旋流器却经常在生产过程中出现分级效率低、机器故障多、负荷不均匀，造成原球磨机循环负荷大、受力不均匀、磨矿效率低、能耗高、机器振动大、选别粒度粗等问题，一直以来是难以解决的技术难题，而且磨矿费用高，操作难度大，工艺复杂。

原旋流器分级存在的缺陷：旋流器分级是铁矿石选别重要工序，旋流器也是我公司磨矿系统的“咽喉”设备，是铁矿石进入选别系统的粒度把关设备，是整个系统能否进行“准时制生产”、完成年870万吨矿石处理量的关键设备。而旋流器却经常在生产过程中出现“分级效率低，球磨机循环负荷高，选别粒度粗”等技术难题，而且磨矿费用高，操作难度大，工艺复杂等问题，一直以来是难以解决的技术难题。为此，多年以来，我们不断探索、根据现状，对旋流器分级效率与给矿管直径、溢流管直径、沉砂咀直径、旋流器锥角、给矿压力、给矿粒度、给矿浓度、给矿方式等情况反复跟踪，计算了分级效率与给矿管、溢流管、沉砂咀直径、旋流器锥角、给矿压力、给矿粒度等关系，同时围绕生产使用过程等方面分析了“分级效率低、故障多”的难题。