旋流器流场分析及其应用研究-矿业114网 
首页 >> 文献频道 >> 会议报告 >> 正文
旋流器流场分析及其应用研究
2016-05-23
运用雷诺应力模型(RSM)、混合(Mixture)模型对旋流器内部流场进行数值模拟,优化结构参数。
® 旋流器流场分 析 及其应用研 究 崔学奇 威海市海王旋流器 有限公司 山东省旋流分离工程技术研究中心 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 目录 ® 一、旋流器简介 二、新结构分级旋流器的开发 三、水力旋流器典型应用 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 2 一、旋流器简介 ®   高效离心力场分级、分选设备 优点:设备体积小、处理量大、效率高 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 3 一、旋流器简介 ®  大型化、系列化:840mm~10mm 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 4 一、旋流器简介 ®   大型化 系列化 1500mm ~ 150mm 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 5 目录 ® 一、旋流器简介 二、新结构分级旋流器的开发 三、水力旋流器典型应用 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 6 ® 1 总体思路 运用雷诺应力模型(RSM)、混合(Mixture)模型对旋流 器内部流场进行数值模拟,优化结构参数。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 7 二、新结构分级旋流器及应用 ® 新型N系列入料旋流器 与渐开线入料对比 1 新型入料旋流器 传统渐开线入料旋流器 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 8 二、新结构分级旋流器及应用 ® 新型N系列入料旋流器 与渐开线入料对比 1 新型入料口压力场 传统入料口压力场 新型入料口压力明显低于传统结构,在圆周平滑过渡,明显 降低了器壁所承受的静压力,减少了对器壁的磨损。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 9 二、新结构分级旋流器及应用 ® 新型N系列入料旋流器 与渐开线入料对比 1 新型入料口速度最大值 可见传统型由于局部区域速度过大,对器壁冲击严重,易 传统入料口速度最大值 造成局部磨漏,而新型结构速度场较为均匀,一是有利于减小 磨损,更重要的是有利于减小局部紊流,提高分级效率。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 10 二、新结构分级旋流器及应用 ® 新型N系列入料旋流器 与渐开线入料对比 1 新型入料口外壳总压力场 传统入料口外壳总压力场 可见新型结构外壳所受总压力明显低于传统结构,这有利 于减轻设备磨损,延长设备使用寿命。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 11 二、新结构分级旋流器及应用 ® 新型N系列入料旋流器 与渐开线入料对比 1 传统结构零速包络面 新型结构零速包络面 可见新型结构零速包络面相对稳定、对称性好,这有利于 减小粗细物料的相互错配,提高分级效率。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 1 2 二、新结构分级旋流器及应用 ® 新型N系列入料旋流器 与渐开线入料对比 1 条件 名称 浓度 产率 % -325目 % 分级质效率% % 新型入料旋流器 进料 18.13 100.00 溢流 4.93 21.83 底流 71.83 78.17 传统入料旋流器 进料 18.13 100.00 溢流 3.86 16.90 底流 73.10 83.10 32.50 73.08 13.33 32.50 76.19 20.67 59.35 42.44 分配器表压 .1MPa 0 分配器表压 0 .1MPa 可见新型入料旋流器由于合理的进料体结构设计,在同等 工况条件下,明显降低了底流夹细,提高分级质效率。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 13 二、新结构分级旋流器及应用 ® 新型N系列入料旋流器 与小角度螺旋线对比 1 新型入料旋流器 小角度螺旋线入料旋流器 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 14 二、新结构分级旋流器及应用 ® 新型N系列入料旋流器 与小角度螺旋线对比 1 入料口静压力面平均值 新型入料旋流器 小角度螺旋线入料旋流器 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 15 二、新结构分级旋流器及应用 ® 新型N系列入料旋流器 与小角度螺旋线对比 1 入料口 横截面 静压力 新型入料口    入口阻 力小 能量损失小 相同耐磨材 料,寿命长 入料口 横截面 动压力 新型入料旋流器 小角度螺旋线入料旋流器 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 16 二、新结构分级旋流器及应用 ® 新型N系列入料旋流器 与小角度螺旋线对比 1 湍 流 强 度 新型入料旋流器 小角度螺旋线入料旋流器 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 17 二、新结构分级旋流器及应用 ® 新型N系列入料旋流器 与小角度螺旋线对比 1 新型入料 小角度螺旋线入料 Renner与Cohen认为圆环状D区是有效的分级区域。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 18 二、新结构分级旋流器及应用 ® 1 新型N系列入料旋流器 铜矿1万吨/日选矿厂MQY5.03*6.4 FX660*6-Y 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 19 二、新结构分级旋流器及应用 ® 2 新型N系列入料旋流器 N系列 进口 旋流器 旋流器 差值 溢流+80目(%) 6.75 溢流-200目(%) 65.12 10.62 62.31 40.77 50.96 220 -3.87 +2.81 +10.43 +9.46 0 分 级 设 备 分级质效率η(%) 细颗粒回收率(%) 处理量 (t/h) 51.20 60.42 220 磨 机 磨矿效率q-200(t/m3.h) 1.14 1.09 +0.05 磨矿功耗e-200(kw.h/t) 10.55 11.07 -0.52 铜 浮 回收率(%) 选 83.45 80.68 +2.77 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 2 0 二、新结构分级旋流器及应用 ® P系列旋流器 2 适合于黑色矿山一段磨矿分级。    溢流细度 3~5%,底流夹细 5~10%,分级效率 10个点; 能耗 12%; 与之配套的磨机处理量 15%; 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 21 二、新结构分级旋流器及应用 ® P系列旋流器 2 磁铁矿一段MQG2.7×3.6与610-P旋流器、螺旋分级机闭路磨矿指标对比 平底旋流器 螺旋分级机 差值 球排-200目% 溢流-200目% 沉砂-200目% 旋流器 31.2 64.0 10.0 60.0 80 35.0 -3.8 47.0 +17.0 19.0 -9.0 30.1 +29.9 分级质效率η% 磨机处理量t/h 75 +5 球磨机 磨矿效率 q-200(t/m3.h) 2.62 1.75 +0.87 一段磨矿应用P系列旋流器,一段溢流细度大幅提高,为二三段磨 矿创造了良好的条件,原三段磨机由两台减少为一台QY2727(400KW) , 选厂能耗大幅度降低,为选厂带来了显著经济效益。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 2 2 二、新结构分级旋流器及应用 ® B系列旋流器 3   处理量大,能耗低 可实现大直径细粒级分级; 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 2 3 二、新结构分级旋流器及应用 ® B系列旋流器 3 铁矿MQY2.7×3.6 1台Φ350-B系列旋流器代替3台Φ250 直径 工作 处理 锥角 给矿 溢流 底流 分级效率 mm 台数 量 ° m /h 浓度 -325 浓度 -325 浓度 -325 目% % 目% % 目% 50 1 120 多锥 38.7 61.0 20.8 94.7 60.0 39.5 55.17 3 % % 3 2 50 3 40 10 40.6 56.7 20.5 93.8 57.4 40.6 45.73    入料压力由0.12MPa 0.05MPa 能耗 15% 分级质效率由45% 55% 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 24 目录 ® 一、旋流器简介 二、新结构分级旋流器 三、水力旋流器典型应用 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 25 三、水力旋流器典型应用 ®    粗磨分级 细磨分级 粗、细分级 广泛应用于:  选前脱泥、脱药     尾矿浓缩 尾矿充填料制备 尾矿筑坝 在尾矿干堆工艺中的应用 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 2 6 三、水力旋流器典型应用 ® 一段粗磨分级 1 一段闭路磨矿旋流器代替螺旋分级机,具有以下优点:   处理能力大; 1台Φ710~2FL3000螺旋 分级效率高,减少过磨,溢流产品粒度分布更合理, 有利于选别指标的提高;  减少返砂夹细,降低磨机循环负荷,提高磨机处理量。 一段分级常用规格有Φ840、 Φ710、Φ660、Φ610、Φ500。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 27 三、水力旋流器典型应用 ® 一段粗磨分级 1 焦家金矿:一段MQG3.2×3.6与Φ660旋流器闭路  给矿细度:-200目27% 球磨排矿粒度较粗, ( 2 -5mm粒级含量45%) 溢流细度:-200目61% 底流细度:-200目8.1% 分级效率:62.5%    威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 2 8 三、水力旋流器典型应用 ® 二段细磨分级 2 二段分级常用规格有 610 、 500、350、250。 太钢尖山:二段MQY3.6×4.5 与Φ500旋流器闭路     给矿细度:-200目40.8% 溢流细度:-200目85.86% 底流细度:-200目25.42% 分级效率:47.48% 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 2 9 三、水力旋流器典型应用 ® 微细粒分级 3  旋流器 分离粒度 Φ10 Φ25 Φ50 1-5μm 5 1 -10μm 0-15μm。   用于高岭土、膨润土、碳酸钙、长石 等非金属矿微细颗粒的分级。 目前最小10mm旋流器,分离粒度最小 1 μm;可用于淀粉与蛋白质分离。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 3 0 三、水力旋流器典型应用 ® 选前脱泥、脱药 3  攀钢选钛厂入料-20微米占70%,经旋流器脱泥后,溢流 中-20微米占95-99%,沉砂中-20微米仅占10%左右,消 除了微细矿泥对选钛的不利影响。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 31 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿再选旋流器 4 尾矿再选旋流器特点: 投资少, 处理量 大, 结构简单, 生产成本低。 可应用于从尾矿中回收有价元素。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 3 2 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿再选旋流器 贵州某金矿浮选尾矿 4 粒级产率 粒级金品位 金分布率 正累积产率 正累积品位 % 粒级 % g/t % g/t + +150目) 0.10 0 .30 .38 1.25 0.72 0.30 1.25 ( - ( 0.10+0.074 -150+200目) 0.074+0.038 -200+400目) 0.038+0.030 -400+500目) 0.030+0.015 -500+900目) 0.015 1 1.25 0.90 0.75 0.35 3.36 37.66 11.24 0.06 1.68 23.20 30.91 30.99 100.00 1.25 0.93 0.88 0.88 0.51 - 2 1.52 ( - 7 .71 .08 ( - 0 ( - 6 9.01 0.35 0.54 46.96 ( -900目) 总计 1 00.00 100.00 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 3 3 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿再选旋流器 贵州某金矿浮选尾矿 4 FX150 样品 ( ( (g/t) %) %) 22.18 68.20 浓度 -15μm含量 金品位 给矿 溢流 底流 0 .45 ( ( %) %) 14.76 94.79 浓度 -15μm含量 金品位 浓度 -15μm含量 金品位 (g/t) 0 .25 ( ( %) %) 58.33 17.84 0.79 44.79 78.63 (g/t) %) (%) ( 底流产率 底流中金回收率 旋流器底流返回磨浮作业,总回收率提高1%,年多回收黄 金65公斤,经济效益显著。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 3 4 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿井下充填用旋流器 5 旋流器制备采空区充填 料要求旋流器沉砂浓度高、 含泥量少,一般要求脱除尾 矿中-37um微细颗粒。 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 3 5 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿旋流器筑坝 6 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 3 6 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿旋流器筑坝 6 下游法 最稳固,需大量底流 中线法 上游面稳固性较差,需 要较少的底流 需要最少底流, 但其稳定性取 决于溢流的可渗性。 上游法 海王创造 全球共享 37 威海市海王旋流器有限公司 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿旋流器筑坝 6 旋流器筑坝更多用于中下游法堆坝。 也用于上游法堆积坝的筑坝,尤其是原尾矿颗粒较细,采 用旋流器进行分级筑坝,堆筑的子坝质量好,物理力学强度高 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 3 8 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿旋流器筑坝 6 下游法:粗砂筑坝,渗透性强,稳定性好 但工艺复杂,费用高 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 3 9 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿旋流器筑坝 6 中线法:粗砂筑坝,渗透性较强、稳定性较好 但管理较复杂 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 4 0 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿旋流器筑坝 6 上游法:工艺简单、费用低, 但上粗下细,浸润线高,结构不尽合理 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 41 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿旋流器筑坝 6 上游法:多点排放、同时筑坝 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 4 2 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿旋流器筑坝 6 上游法:多点排放 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 4 3 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿旋流器筑坝 6 中线法 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 4 4 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿旋流器筑坝 6 中线法:卧式放矿 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 4 5 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿干排用旋流器 7 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 4 6 三、水力旋流器典型应用 ® 尾矿干排用旋流器 7 旋流器与脱水筛组合的尾矿干排工艺 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 47 ® 旋流器内衬耐磨材料简介 HRT 橡胶 (HRT rubber)    高弹性(high elasticity) ★ 特殊配方( special formula) 特殊工艺(special process) 高耐磨性(high wear resistance) ★ 高耐蚀性(high corrosion resistance ) 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 ® 旋流器内衬耐磨材料简介 高铝陶瓷(High-aluminum ceramic)    耐高温(high temperature resistance ) ★ 高氧化铝含量(high-aluminum) 耐腐蚀(high corrosion resistance ) ★高硬度、高韧性 耐磨损(high wear resistance) ( high hardness, high toughness) 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 ® 旋流器内衬耐磨材料简介 NM复合材料(NM composite) 高强度、高硬度(high tension, high hardness) ★特殊配方 高耐磨、高耐腐、高耐温 ( special formula) ( high wear, corrosion and temperature resistance) 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 旋流器内衬耐磨材料简介 ® 河北钢铁司家营15 00万吨/年, FX660×9 鞍钢调军台1000万吨/年 FX660-GT×8 Sijiaying Iron Mine 15 MTPA,FX660×9 cyclones Ansteel Group Diaojuntai Iron Mine 10MTPA,FX660× 酒钢FX660-GT×7 JISCO group FX660-GT×7 首钢水厂铁矿FX710×2 Shougang Group Shuichang Iron Mine, FX710×2 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 旋流器内衬耐磨材料简介 ® 金川2.8万吨/日 , FX660×6 江铜 FX660旋流器组应用现场 Jiangxi Copper Mine, FX660×6 Jinchuan Nickel Mine 28,000t/d , FX660×6 洛钼1万吨/日,FX710×8 山东黄金 FX350×6 Luoyang Luanchuan Molybdenum Mine , FX710×8 Shandong Gold Group, FX350×6 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 旋流器内衬耐磨材料简介 ® Mongolia Erdenet Copper Mine 7MTPA SAB Process FX660-GX×7(4sets) 10000t/d/s SA:9.0*3.0 B:5.5*6.9 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 旋流器内衬耐磨材料简介 ® Vietnam Sin Quyen Copper Mine, FX500GX×8(2sets)cyclones 5000t/d/s Malaysia PSSB Iron Mine FX500GX×6 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 ® 旋流器内衬耐磨材料简介 聚氨酯(Polyurethane)    抗老化(aging resistance) ★ 特殊配方( special formula) 浇注成型(casting process) 耐磨损(corrosion and wear resistance) 重量轻( light in weight) ★ 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 旋流器内衬耐磨材料简介 ® FX50-PU×30 FX50-PU×26 FX75-PU×14 FX50-PU×18 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 ® 热烈欢迎各位专家、各位领导 莅临海王旋流器指导! 威海市海王旋流器有限公司 海王创造 全球共享 57


皖公网安备 34050402000107号