２０１１年增刊１ ＤＯＩ：１０．３９６９０．ｉｓｓｎ．１６７１－９４９２．２０１１．ｚ１．０６１ 有色金属（选矿部分） ・２６１・ 水力旋流器选型计算新程序 庞学诗，胡业民 （中南大学，长沙４１００８３） 摘 要：根据作者提出的水力旋流器分离过程中工作流体呈组合螺线涡或由其简化的组合涡中的最大切线速度轨迹特 征，导出生产能力、分离粒度和基本直径３个基本公式，编制出水力旋流器选型计算新程序，并用生产实例印证了该程序 的适应性和可靠性，供读者在实际工作中参考或应用。 关键词：组合螺线涡；组合涡；最大切线速度轨迹；基本直径 中图分类号：ＴＤ４５４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—９４９２（２０１１）ＳＯ一０２６１—０６ Ａ Ｎｏｖｅｌ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ ｏｎ Ｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅ Ｌｅｃｔｏｔｙｐｅ ＰＡＮＧ Ｘｕｅｓｈｉ．删Ｙｅｍｉｎ （ＣｅｎｔｒａＺ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００８３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｒｅｅ ｂａｓｉｃ ｆｏｒｍｕｌａｓ ｆｏｒ ｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅ ｌｅｃｔｏｔｙｐｅ，ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｃａｐａｃｉｔｙ，ｃｌａｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｇｅｎｅｒａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ，ａｒｅ ｄｅｄｕｃｅｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｏｖｅｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ｏｎ ｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅ ｌｅｃｔｏｔｙｐｅ ｉｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｘｉｍｕｍ ｔａｎｇｅｎｔ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｔｒａｃｋ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ａｓ ｓｏｌｅｎｏｉｄ ｖｏｒｔｅｘ ｏｒ ｓｉｍｐｌｉｉｆｅｄ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｖｏｒｔｅｘ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｉｎ ａ ｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎａ Ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｄｅｐｅｎｄａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ｏｎ ｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅ ｌｅｃｔｏｔｙｐｅ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ ｉｎ ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｎｅｗｌｙ ｃｒｅａｔｅｄ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｇｒａｍ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｏｒ ｃｏｎｓｕｌｔｅｄ ｏｎ ｂｙ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｔｅｃｈｎｉｃｉａｎ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅｉｒ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅ；ｓｏｌｅｎｏｉｄ ｖｏｒｔｅｘ；ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｖｏｒｔｅｘ；ｍａｘｉｍｕｍ ｖｅｌｏｃｉｔｙ ｏｎ ｔａｎｇｅｎｔ ｔｒａｃｔ； ｇｅｎｅｒａｌ ｄｉａｍｅｔｅｒ 水力旋流器是利用离心力场进行两相或三相流 原矿 Ｑ‘占 体的高效分离设备，它具有结构简单、操作方便、 生产能力大、分离效率高、占地面积小、无传动部 件和易于实现自动控制的优点，广泛用于国民经济 的众多技术领域，凡采用水力旋流器工艺技术的分 离工程，均会遇到其选型计算的技术问题。 水力旋流器选型计算的主要公式是生产能力、 基本直径和分离粒度，前者决定其技术规格、后者 图１ 旋流器与磨机构成的磨矿分级流程 Ｆｉｇ．１ Ｇｒｉｎｄｉｎｇ—ｃｌａｓｓｉ６ｃａｔｉｏｎ ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ ｄｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅ ａｎｄ ｂａｌｌ ｍｉｌｌ 决定其工艺参数。本程序的主要公式是根据作者提 出的“组合螺线涡或由其简化的组合涡是水力旋流 器分离过程进行的特有流体运动形式，其中的最大 切线速度轨迹面就是它的自然分离面”学说导 １选型计算程序 １．１磨矿回路物料平衡计算 磨矿回路物料平衡计算的目的，是根据原始资料 算出各相应产物的流量、浓度、细度和密度等，物料 出，亦可称之为最大切线速度轨迹选型计算程序。 现用选矿工艺流程中最常用的旋流器与磨矿机构成 闭路的磨矿分级为例（见图１），阐述其选型计算 程序。 平衡计算的方法是进出磨矿回路的物料平衡原则。 收稿日期：２０１１－０６—１８ 作者简介：庞学诗（１９３２一），男，河南新安人，教授。 ・２６２・ 有色金属（选矿部分） ２０１１年增刊１ 正常条件下，磨机的生产能力Ｑ、矿石密度６、 循环负荷Ｌｓ、溢流浓度 （用质量浓度 或液固 比 。表示）和溢流细度 （用一７４ ｔｘｍ％表示）为 已知数。当要求溢流产物很细时，可用一４３ ｔｘｍ甚 至于一１０ ｔｘｍ或一５ ｍ的含量表示，矿石可选性研 究报告中需标明其各产物中相应细度同溢流细度相 应的分级粒度，以便旋流器规格和相应参数选定后 分级粒度的校核。需要计算的是：旋流器给矿的质 量流量、给矿浓度（质量浓度ｃ ，体积浓度ｃ ， 液固比Ｒ 和矿浆密度ｐ 、给矿细度Ｏ１．和旋流器的 总给矿体积流量Ｑ 等，其计算方法如下： 旋流器总给矿的质量流量： ＝（）（１＋５），ｔ／ｈ 旋流器的给矿浓度：分级旋流器的溢流浓度是 选矿工艺要求而又必须保证的技术指标，通常由可 选性提供。为保证其溢流浓度而必须的给矿浓度， 由回路的水量平衡关系得其用液固比表示的给矿浓 度：尺 （１） 上＋＾） 式中： 。、Ｒ。、 分别为旋流器给矿、溢流 和沉砂的液固比；．ｓ－磨机循环负荷。 当旋流器与磨机自流配置时，最适宜循环负荷 堡一 陋姐ｇｉ ＿）越暴念蟋 Ｓ应由工业试验或类似工程实践资料提供，如无上 ∞ ∞ ∞如 加 Ｏ 述资料时可参阅下列经验式算出： ５：２（ 一１）×１００％ （２） ０／． 式中， 、 旋流器给矿和溢流细度。 在选矿工艺流程中，各种产物的浓度习惯用其 质量浓度表示，它同其液固比的关系： Ｌ １００ 丽 通常，一段闭路磨矿旋流器分级的沉砂浓度为 ７０％～８０％，Ｒ ：Ｏ．４３～０．２５，粗溢流和大密度的矿石 多用高的沉砂浓度；二段或再磨旋流器分级的沉砂 浓度为６５％一７０％，Ｒ Ｏ．５４～０．４３￣ 工艺计算过程中，通常还会用到矿浆的体积浓 度 和矿浆的密度Ｐ ，其计算方法分别为： ＝丽 （４） （５） 式中：艿—矿石密度，ｔ／ｍ３；Ｃ －矿浆质量浓度。 水力旋流器分级的溢流细度是由选矿工艺要求 而又必须保证的技术条件，它取决于旋流器的给矿细 度，由回路物料的细度平衡得（用一７４ ｍ％表示）： Ｌ～ｌｔ ，￣３＋Ｓ０一１ 式中：Ｏｔ、 、０一分别为水力旋流器给矿、溢 流和沉砂产物的细度，一７４／．ｚｍ百分含量。 计算过程中，需要的沉砂细度与溢流细度和浓 度间的关系见图２。可根据设计工程的工艺要求的 分级溢流细度和浓度由图２中查得与其相应的沉砂细 度（例如，当溢流浓度３０％和细度为６５％一７４ ｍ 时，查曲线３得其沉砂细度为一７４ Ｉｘｍ １５％），代 入式６算得所须的旋流器给矿细度。 ｜Ｉ ｜ １ ｜ ｜ｌ ／ ／／ ｉ ／ ．／ ／ ／ ／／ ／６／ ， ／ ／ ／， ／ 一一 一 １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ ８０ ９０ ｌＯＯ 溢流细度（一７４ ｉｎ占百分比）／％ 图２水力旋流器的沉砂细度与溢流细度、浓度的 关系 Ｆｉｇ．２ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｕｎｄｅｒｆｌＯＷ ｆｉｎｅｎｅｓｓ ｔｏ ｆｉｎｅｎｅｓｓ ａｎｄ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｏｖｅｒｆｌｏｗ １一溢流浓度５０％；２一溢流浓度４０％；３一溢流浓度３０％； ４一溢流浓度２０％；５一溢流浓度１２．５％；６一溢流浓度１０．Ｏ％ 旋流器总给矿矿浆体积流量，是由其溢流体积 流量和沉砂体积流量之和组成，即： Ｑ（１＋ｓ）。（尺 １） 式中，Ｑ 一总给矿矿浆体积流量，ｍ３／ｈ；ｐ一 生产能力亦即设计规模，ｔ／ｈ；Ｊｓ一循环负荷；Ｒ『＿＿ 旋流器给矿矿浆液固比； 一处理矿石密度，ｔ／ｍ，。 １．２旋流器型式选择 水力旋流器的型式亦即其类型，它取决于处理 物料的性质和对分离产物的质量要求。 按其锥角大小，把水力旋流器分为三种类型： 标准型（ａ＝２０。），常用细度物料的分级和洗涤作业 多用标准型；短锥型（ａ＞２０。），粗粒物料的分级和 选别作业多用短锥型，短锥型旋流器的锥角可达 １２０￣－１８０。；长锥型（ｃ￣＜２０。），细粒或微细粒物料 的分级，澄清和液一液分离作业多用长锥型，长锥 型旋流器的锥角最小可至１．５ｏ。 根据分离工程的工艺要求选择合理的水力旋流 器型式，对保证其工业生产十分关键。 １．３水力旋流器的规格和结构参数的确定 设计所需旋流器的规格（直径）可根据作者的 ２０１ １年增刊１ 庞学诗等：水力旋流器选型计算新程序 固一液分离旋流器的最佳参数组合原则和最佳几何 相似关系，在最大切线速度轨迹法的生产能力和分 级粒度计算式的基础上，经过数学处理导出供初步 设计计算旋流器基本直径的半经验法求出。 １）根据生产能力计算水力旋流器基本直径。 Ｄ，＝１．９５ｑ ｍ０．２５△Ｐ （８） Ｄｒ＝ 一 ２）根据分级粒度计算水力旋流器基本直径。 Ｄｉ＝２．１×１ ０ 垒 （１Ｏ） Ｐ ｍ 式中：Ｄ厂＿＿旋流器基本直径，ｃｍ，即根据工艺 条件算出所需旋流器的直径；ｑ， 计划单台旋流器 生产能力，ｍ３／ｈ；Ａ 一旋流器给矿压力，ＭＰａ， 它同其分级粒度有关，就常用分级粒度（一７４ ｔｘｍ 百分含量）而言，其关系见图３，给矿压力通常为 一波动值，一般取其平均值； 分级粒度（溢流 产物９５％通过的筛孔尺寸）， ｍ，通常由矿石可选 性研究提供，如无该资料时就中硬矿石而言，可参 阅图４选用，适用于以一７４ ｔｘｍ表示的常用分级粒 度； ， 给矿矿浆黏度，Ｐａ・Ｓ，可由托马斯公式算 出，亦可参阅图５选用。 当选矿厂的磨矿系数或旋流器的组数和每组计 划安装的台数决定后，ｑ 由下式算出： 昌 一 遥 籁 求 ０．０３ ０．０６ Ｏ．０９ Ｏ．１２ ０．１５ ０．１８ ０．２１ ０．２５ 给矿压力／ＭＰａ 图３水力旋流器分级粒度（ ）与给矿压力的关系 Ｆｉｇ．３ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｉｚｅ （ａｇｓ）ａｎｄ ｆｅｅｄｉｎｇ ｆｏｒｃｅ 昌 ｉ 、 越 图４分级粒度与一７４ ｕ ｍ百分含量的关系 Ｆｉｇ．４ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｉｚｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ－７４ ｍ ｐａｒｔｉｃｌｅｓ 邑 、 榱 饕｛｛ 图５矿浆黏度与体积浓度的关系 Ｆｉｇ．５ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｕｌｐ ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｖｏｌｕｍｅ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 式中：Ｑ， 旋流器总给矿矿浆体积流量，ｍ３／ ｈ，由回路物料平衡算得；Ⅳ，ｎ一分别为旋流器安 装组数和每组计划安装台数。 ［１Ｊ ２．５Ｃ ＋１０．０５Ｃ ２＋０．００２７３ｅｘｐ（１６．６Ｃ ）］（１２） 有色金属（选矿部分） ２０１１年增刊１ 水的黏度，２４￣Ｃ时水的黏度／ｘ＝ｌｍＰａ・ｓ。其 他符号的物理意义及单位同前。 由式（８）至式（１０）算出的直径叫基本直径，基 于设计要求，否则，在生产过程中会引起无为的能 耗。其方法，可用作者提出的最大切线速度轨迹 分级粒度计算法，对非标准型旋流器（即 ≠２０。）： 本直径不一定就是旋流器系列产品的标准直径，但 可据此从旋流器系列产品技术性能表中查得与其相 近的直径，该相近直径就是设计所需旋流器直径， 同该直径相应的结构参数就是所需旋流器的实用 参数。 必须强调指出，对于特殊用途和特殊结构旋流 ８ ５、／ ｄｍ＝７６２、／ 式中： … ０（１７） （１８） 对标准型旋流器，ｏｒ＝２０。，则用： 水力旋流器锥角；其他符号的物理 器的结构参数，必须根据科研结果给予选配。 １．４旋流器生产能力和实用台数的计算 当设计所需旋流器的结构参数和操作参数确定 后，就可按最大切线速度轨迹法的生产能力计算式 计算单台旋流器的实际生产能力。 ２．６９ ） 如果要求不严格时可采用其简化式： ｇｍ＝２．１ Ｄ ｄｏＯ．６４ｄ 、Ｖ／ ｐ （１４） ｍ 式中，Ｄ、ｄ 、ｄｏ分别为旋流器直径、给矿管 与溢流管当量直径，ｃｍ；其他符号的物理意义及 单位同前。 实践表明，结构参数和操作参数相同的旋流器处 理同种类型矿石时，当给矿压力△ ．０３－－０．１０ ＭＰａ 变化时，式（１４）比（１３）的计算值小２％～８％， 但计算过程要简单得多，而设计台数稍有富余，对 保证生产有利。 旋流器的实用台数用下式计算，即： 凡＝ 盟＿ （１５） ｇｍ 工程设计中，水力旋流器台数一定要有备用， 备用台数的多少用备用系数表示，即： 备用系数 １００％ （１６） 旋流器备用系数的大小，主要取决于设备的质 量和处理物料的性质，特别是设备的质量，国外特 别是西方国家采用２０％ ２５％，我国可根据实际情 况采用２Ｏ％～５０％。 １．５校核分级粒度 根据矿石性质、设计规模和技术指标要求，选 定旋流器直径和参数后，还需对其分级粒度进行校 核。校核所得的分级粒度应该小于或接近设计要求 的分级粒度，但不得大于设计要求的分级粒度，否 则，在参数波动时会引起溢流跑粗，但也不得过小 意义及单位同前。 校核的分级粒度，应在所选结构参数（特别是 给矿口和溢流口）的允许磨损范围内和操作参数 （特别是给矿浓度和给矿压力）的波动范围内，校 核所得的分级粒度上限不得大于其设计的分级粒 度。否则，应在其结构参数和操作参数的调整范围 内改变参数数值，重新计算直到符合要求为止。 应该指出，当改变其结构参数和操作参数时， 旋流器实际生产能力和实用台数亦会发生改变，务 需按新参数重新计算。 １．６沉砂口负荷的检查 当设计所需旋流器的直径、结构参数、操作参 数和实用台数确定后，还需对其沉砂口的负荷能力 进行检查。沉砂口的负荷能力主要取决于其沉砂口 直径和沉砂浓度，特别是沉砂口直径。 沉砂口正常生产的标志是沉砂排出呈２０。～３０。 的伞状夹角，大于该夹角者说明其沉砂浓度过低， 溢流过细；小于该夹角者说明其沉砂浓度过大，溢 流跑粗。旋流器的最佳工作状态，是采用呈２０。～ ３０。夹角并能有效排出的沉砂口直径。当处理 ＝ ２．６５ ｔ／ｍ。的矿石时，不同排矿浓度下的沉砂口直径 与沉砂能力的关系见图６。设计过程中，可以根据 矿石密度要求的沉砂体积浓度和相应的沉砂能力， 由图６查得所需的沉砂口直径，或按选定的沉砂口 直径核定其沉砂能力。 ２旋流器应用实例 某铜矿选矿厂的磨矿分级流程见图７。当磨机 生产能力Ｑ＝２Ｏｌ ｔ／ｈ，矿石密度６＝２．９ ｔ／ｍ 、溢流细 度一７４１ｘｍ ６５％、溢流浓度Ｃ ＝３１％～３４％（平均 ３２．５％）、循环负荷Ｓ＝２２５％时，试选择与计算同磨 机组成闭路分级的水力旋流器。 ２．１磨矿回路物料平衡计算 旋流器总给矿质量流量（干矿量） Ｑ产ｐ（５＋１）＝２１ｏ（１＋２．２５）＝６８２．５（ｔ／ｈ） ２０１ １年增刊１ 庞学诗等：水力旋流器选型计算新程序 １７５ ４６０％Ｊ０％－ｚ５ ０％） 按匕述方法，依次算出其回路的相应参数见表ｌ。 ｌ５０ 毒１２５ ； ｛ 表１ 磨矿回路物料平衡计算结果 溢１ｏｏ Ｔａｂｌｅ １ Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｍａｔｅｒｉａｌ ｂａｌａｎｃｅ ｉｎ ａ 口 ７５ ｇｒｉｎｄｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ 兽 ５０ ２５ —＼ 竺给矿溢流沉砂 干矿量／（ｔ・ｈ ） ６８２．５ ２１０．０ ４７２．５ 图６沉砂口直径与沉砂能力的关系 Ｆｉｇ．６ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｐｉｇｏｔ ｄｉａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｕｎｄｅｒｆｌｏｗ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ 给矿 处理量２０１ ｔ／ｈ —Ｔ一 密度２．９ ｔ／ｍ ２．２旋流器型式、规格的选择和结构参数的确定 （）———］ 旋流器型式同其作业性质有关，本例属一般性 磨机 ｌ ｌｑ）５．０３ ｍ×６．４ ｍ Ｊ 分级作业，应选标准型分级旋流器，即ａ＝２０。。 水力旋流器的规格（直径）主要由其设计规模亦 ＋Ｆ｝Ｉ浓 —度—— ——＝４ ｌ 负 ｓ％ 一７４ｕｍ ６５％ ＝３ｌ％～３４ Ｉ ｌ…… 一ｌ … 即生产能力和分级粒度决定。 溢流 返砂 ２．２．１按生产能力计算旋流器基本直径 图７磨矿分级流程 磨矿采用一个系统，磨机采用进口的 ５．０３ Ｆｉｇ．７ Ｆｌｏｗｓｈｅｅｔ ｏｆ ｇｒｉｎｄｉｎｇ—ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｅｒｘ６．４ ｍ的溢流型球磨机，初步拟定同磨机组成闭 路的分级旋流器为放射型配置，６台一组，其中４ 旋流器给矿浓度： 台生产２台备用。按其设计规模（生产能力），每 由Ｓ＝２２５％，Ｃ ＝３２．５％，则Ｒｏ＝２．０８；ＣＡ＝ 台旋流器的生产任务应为ｑ．＝８３２．７／４＝２０８．２ ｍ３／ｈ； ７５％，则Ｒ ＝０．３３，将其代入式（１）： 又根据其溢流细度一７４ ｌｘｍ ６５％的ｄｍ＝２００ Ｉｘｍ，查 图３得其给矿压力△尸ｍ＝０．０５８—０．１０ ＭＰａ，取其平 Ｒｉ＝ ：０．８７ 均数△Ｐｍ＝０．０８ ＭＰａ；由磨矿回路计算结果知其给 给矿矿浆质量浓度： 矿矿浆密度ｐｍ＝１．５４ ｔ／ｍ３，将上述数据代人式（８）得 其旋流器基本直径： ＝５３ ＤＦ１．９５ｑ ｍ０．２５△尸， ＝１．９５ｘ２０８．２ ｘ１．５４ ｘ０．Ｏ８ｍ 给矿矿浆体积浓度由式（４）得： ＝６０．５（ｃｍ）＝６０５（ｍｍ） ＝ ０ ．５３ ５二 ＝２８．４％ ２．２．２按分级粒度计算旋流器基本直径 给矿矿浆密度由式（５）得： 当６５％一７４ ｔｘｍ时，由图４知其分级粒度ｄｍ ２００ ｍ，给矿体积浓度Ｃｗ＝２８．４％时，由式（１２） ｐｍ＝０—５３５＋２．—９ （： １０．５３—５—— ｌ・）＝１．５４ ｔ３斗 ｍ ／ｍ 计算其给矿的矿浆黏度 ＝０．００３４ Ｐａ・Ｓ，又ｔ５＝２．９ －．ｔ／ｍ。，Ｐ ＝１．５４ ｔ／ｍ 和△ ＝０．０８ ＭＰａ。将上述数据 给矿矿浆必须细度：当分级溢流细度一７４ ｍ 代人式（１Ｏ）得其旋流器基本直径： ６５％和溢流浓度３２．５％时，查图２得其相应沉砂细 度为一７４ ｍ １２％，由式（６）得： Ｄ ２．１×１ ０ ：（ ２全Ｐ』竺 Ｐｍ ｍ ＝等 ＝２８３％ ・ 给矿矿浆的总体积流量由式（７）得： ＝６１．６（ｃｍ）＝６１６（ｍｍ） Ｑｍ＝２１０（１＋２．２５）（０．８７＋— ）＝８３２．７（ｍ３／ｈ） 根据两种方法的计算结果，查原辽源重型机器 厂生产的仿Ｋｒｅｂｓ分级旋流器系列产品技术性能 ・２６６・ 有色金属（选矿部分） ２０１１年增刊１ 表，同其计算的基本直径相近者是ＦＸ一６１０。选定 ＦＸ一６１０旋流器为与 ５．０３ ｒｅｘ６．４ ｍ磨机构成闭路 的分级旋流器，其主要结构参数见表２。 表２ Ｆｘ一６１０旋流器主要结构参数 Ｔａｂｌｅ ２ Ｍａｉｎ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ＦＸ＿６１０ ｈｙｄｒｏｃｙｃｌｏｎｅ 直径给矿口溢流口沉砂口筒体高锥角溢流管插入外形尺寸／ｍｍ质量 Ｄ／ｍｍ ｄ ／ｍｍ ｄ加ｍ ｄ ／ｍ ｒｎ Ｈ／ｍｍ （。）深度ｈ／ｒａｍ 长 宽 高 ／ｋｇ １０８ｘ１０８ ６１０， ２６０ １０２ ３５６ ２０ ２２０ ４８５ ４８８２５０７ １３２８ （１２２） ２．３旋流器生产能力和实用台数的计算 根据选定的结构参数和操作参数，按一般式和 简化式计算单台旋流器的生产能力和实用台数。 １）按一般式得其生产能力 ２＿６９×６ｌ×１２ ＝２２８．１４（ｍ３／ｈ） ２）按简化式得其生产能力 ＿ｌ×６１￣３６ｘ２６￣６４ｘ１２．２、／ ＝２０ ８．７２（ｍ３／ｈ） ３）按一般式得其实用台数 ＝ ＝３．６５（台），选４台。 ４）按简化式得其实用台数 ｎ： 去＝３．９８（台），取４台 从计算结果看，简化式比一般式的计算台数多 ０．３４台。生产中不管采用哪种计算方法，４台ＦＸ一 ６１０分级旋流器均可满足其生产需要。 ２．４校核分级粒度 当旋流器的直径和结构参数以及操作参数确定 后，为保证其分级粒度符合生产工艺要求，必须按 式（１８）校核其分级粒度。 ７６２、／ ＝１４６（ ｍ） 校核结果表明，在生产过程中其参数是会有波 动的，只要在其允许的波动范围内，可以保证其正 常生产。 ２．５沉砂口负荷的检查 根据选定的沉砂口ｄ，＝１０．２ ａｍ（见表２），由图 ６查得其相应的沉砂能力Ｑｓ＝２ＯＯ ｔ／ｈ，设计所需旋 流器的实际沉砂能力Ｑ ＝４７２．５／４＝１１８．１２ ｔ／ｈ（见表 １），故所选旋流器沉砂口直径可以保证其正常生产。 综合上述计算结果，实例最终选用ＦＸ一６ １ ０标 准型分级旋流器６台，其中４台生产２台备用，备 用系数５０％。为便于比较，将计算结果与实际生产 列于表３。 表３理论计算与实际生产比较 Ｔａｂｌｅ ３ Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｏｆ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ＋ 旋流器直径／ｒａｍ 旋流器台数 … 计算值选用值计算数选用数备用数总台数 生产现场 ６１０ ４ ２ ６ 生产能力法 ６０５ ６１０ ３．６５ ４ ２ ６ 分级粒度法 ６１６ ６１０ ３．９８ ４ ２ ６ 参考文献 ［１］庞学诗．水力旋流器工艺计算［Ｍ］．北京：中国石化出版 社，１９９７． ［２］庞学诗．水力旋流器技术与应用［Ｍ］．北京：中国石化出 版社，２０１１．
