新型水力分级旋流器大型化工业试验研究

作     者：周郑琪 

作者单位：中国矿业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨建国

授予年度：2023年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 081902[工学-矿物加工工程] 08[工学] 

主      题：相似理论 DDC 精细分级水力旋流器 工业性试验 分级效果 

摘      要：水力分级旋流器在工业生产中多用于浓缩和分级作业,但作分级设备时,常存在底流夹细问题,显著影响包括粗煤泥分选机(CSS)在内的粗煤泥分选效果,底流中高灰细泥还会造成精煤产品的污染。本文在实验室研究并成功应用于工业现场的小型旋流器基础上,开发大型精细分级水力旋流器,通过工业性试验研究,探索其结构和操作参数对分级效果的影响,力图减少底流夹细与溢流跑粗。具体研究内容如下:以相似理论为基础对精细分级旋流器进行了放大设计,结合工业现场实际,搭建了粗煤泥工业试验系统和基于可编程逻辑控制器(PLC)和组态王的在线监控系统,为工业试验的进行提供软硬件保障。对分配曲线的三种拟合模型进行比较,从拟合优度和相对误差角度,选取复合双曲正切模型对分配曲线进行评价;试验得出在最佳底流口和溢流口口径下,底流中细颗粒级别含量,即-0.2mm粒级含量可降低到23.83%,溢流中+0.2mm粒级含量可降低到0.05%。在确定旋流器基本结构的基础上,探究了主要操作参数对旋流器分级效果的影响,试验结果表明,入料中-0.2mm含量为67.03%、浓度为140.52g/L时,伴随入料压力增加,分级粒度呈现先降低后增加的趋势,最低分级粒度为224.02μm;分级精度和分级效率呈现先增加后减小的趋势,最高分级效率可达83.6%,在入口压力为0.16MPa时具有最佳分级精度。冲洗水在一定程度上对锥部近壁层物料起到二次分散与冲洗作用,伴随着冲洗水压力的逐步增加,分级粒度先增加后降低,分级效率先增加后降低,入料中-0.2mm含量为53.06%、浓度为149.12g/L时,最佳冲水压力为0.185MPa冲洗水,可能偏差最低为61.99μm;分级效率最高为73.77%。新型精细分级水力旋流器比原传统分级旋流器的分级效率提高二十五个百分点,底流中-0.2mm粒级含量降低二十个百分点。本论文有图48幅,表23个,参考文献87篇