浅谈分级机

浅谈分级机Overviewofclassifier2016.09概述矿石经磨矿作业（球磨）以后，基本上有用矿物与脉石已呈单体分离状态。为了控制磨矿产品的粒度和防止矿粒的过粉碎或泥化，通常采用分级作业与磨矿作业联合进行。分级机的“分类”按照作业方式可以分为：干式分级作业和湿式分级作业。原理各种不同大小、形状和比重的混合颗粒，在空气中按粒度进行分级的作业称为干式分级。干式分级作业常见的干式分级机重力空气分级机惯性空气分级机离心式分级机涡轮式分级机射流分级机注：在水源紧缺和干旱地区，以及工艺过程不允许存在水的情况下，干式分级是唯一的选择。在严寒地区，干式分级的应用也不受影响。干式分级节约了大量的水，还消除了湿式分级后续脱水的问题，是有效的节能分级方式。干式分级作业湿式分级与筛分不同之处，筛分是将物料按照体积（粒度）分成级别，而湿式分级则是将物料按等降速度分成级别，即通过湿式分级而获得的每一级别，都包含有轻而粗的和重而细的、但在水中称将速度相等的矿粒。筛分一般只是用于颗粒大于2mm矿石的分级，而粒度为0.1mm以下的细矿粒的分级，通常采用湿式分级作业。原理各种不同大小、形状和比重的混合颗粒，在水中按沉降速度不同，分成若干级别的作业称为湿式分级。湿式分级作业共同点：分级和筛分作业的性质相同，均是将粒度范围宽的粒群分成粒度范围窄的产物。不同点：筛分和分级的比较湿式分级机的分类水力分级机I.自由沉降水力分级机II.干涉沉降水力分级机机械分级机I.耙式分级机II.浮槽式分级机III.螺旋分级机湿式分级作业机械分级机机械分级机主要用在湿式磨矿闭路循环中。在磨矿流程中加入分级作业，可以避免磨矿产品的过粉碎，控制送入选别作业去的矿石粒度。在机械分级中，矿粒的分离过程基本上是在矿浆从给矿处流至溢流处的路程中进行的。沉落在槽底的较粗颗粒成为粗砂，悬浮的微细颗粒称为溢流。粗砂由分级机中的机械排矿装置排出，同时机械排矿装置还促使溢流加速排除，并对矿浆有着一定的搅拌作用，从而防止溢流中细粒的沉降，提高分级效果。因此，机械排矿装置的动作对于分级机的分级效果及其生产能力都有影响，机械排矿装置的动作应尽可能的使矿浆不产生旋涡或局部性的搅动，并应使各部分都显得均匀。螺旋分级机的工作原理螺旋分级机的部分组成：半圆形的水槽；作为排矿机构的螺旋装置；支承螺旋轴的上、下轴承部；螺旋轴的转动装置和螺旋轴的升降机构。经过细磨的矿浆从进料口给入水槽，倾斜安装的水槽下端为矿浆分级沉降区，螺旋低速回转，搅拌矿浆，使大部分清细颗粒悬浮于上面，留到溢流边堰处溢出，成为溢流，进入下一道选矿工序，粗重颗粒沉降于槽底，成为矿砂（粗砂），有螺旋输送到排矿口排出。如分级机与磨矿机组成闭路，则粗砂经溜槽进入磨矿机再磨。螺旋分级机与磨矿机的连接磨机转向与螺旋转向的匹配a、b—双螺旋分级机与左旋磨机和右旋磨机的配置；c—右旋单螺旋分级机与左旋磨机的配置；d—左旋单螺旋分级机与右旋磨机的配置1—传动齿轮2—磨机3—螺旋分级机螺旋分级机的分类螺旋分级机主要有高堰式单螺旋和双螺旋、低堰式单螺旋和双螺旋、沉没式单螺旋和双螺旋几种分级机，低堰式现运用的很少，主要是高堰式和沉没式。低堰式：分级液面低于下端螺旋轴承，液面很小，搅动很大，主要适合于洗矿（冲洗矿砂进行脱泥）。高堰式：溢流堰高于下端螺旋轴的中心，低于螺旋叶片的上缘。分级液面长度小，搅动作用强，适合较粗矿石分级。0.15mm沉没式：下端螺旋叶片完全浸入液面以下，分级面积大、平稳，适合于细粒级分级。0.15mm螺旋分级机由于其结构简单、工作稳定、操作方便，在选矿厂得到广泛应用。高堰式适合分出大于0.15mm粒级的溢流，故多用于第一段磨矿，而沉没式适于分出小于0.15mm粒级产品，多在第二段磨矿中与磨机组成闭路。螺旋分级机的构造左图为分级机的结构图：半圆形的水槽通常用钢板和型钢焊成，其侧壁设有进料口。反砂口在槽体上端的下部。为了在必要时能排出矿浆，水槽下部设有放水阀，正常工作时关闭。螺旋分级机的构造水槽内装有带左右螺旋叶片的纵向空心轴。空心轴上以卡箍方式装有与螺旋导角相适应的支架板，用来链接螺旋叶片，螺旋多数采用双头等螺距螺旋。在叶片边缘装有耐磨衬铁（一般用户中锰球墨铸铁）。螺旋的作用是搅拌矿浆并把沉降于槽底的粗砂运向上端排出，溢流从溢流堰溢出。空心轴一般采用无缝钢管或用长板钢卷成螺旋形焊接。空心轴的两端焊有轴颈，上端支承可转动的十字形轴头内，下端支承在下部支座中。螺旋分级机的构造螺旋轴由传动装置带动旋转。传动装置安装在机器的上端，它由电动机、减速器、圆柱齿轮和圆锥齿轮传动副等组成。十字形轴头支座的结构如左图所示。支座两侧的轴头支承在传动架上。这种装置可以满足螺旋轴在作旋转运动时，又可作升降运动。为了避免机器在启动时由于沉砂压住而造成机器过载，螺旋分级机设有螺旋轴的升降机构。他的作用是在停车时将螺旋轴提起，在工作室调节螺旋负荷的大小。螺旋的升降是由电动机通过减速机和一对圆锥齿轮带动丝杆实现的。螺旋分级机的构造下部支座长期沉没在矿浆中，因而轴承的密封装置是保证设备正常运作的关键。目前，常用的下部的密封装置有三种，即机械密封滚动轴承支座（图11-9）、压力水封树脂瓦滑动轴承支座（图11-10）及压力水封橡胶轴承（一般用皮带废胶带组叠成）。螺旋分级机的构造这些结构型式的密封性均不够理想，最近，在机械密封滚动轴承支座的基础上，用手动干油泵注入高压油，形成高压油多层盘根密封，寿命可达1年左右，其结构如图所示。螺旋分级机的构造螺旋轴由传动装置带动旋转。传动装置安装在机器的上端，它由电动机、减速器、圆柱齿轮和圆锥齿轮传动副等组成。为了避免机器在启动时由于沉砂压住而造成机器过载，螺旋分级机设有螺旋轴的升降机构。它的作用是在停机时将螺旋轴提起，在工作时调节螺旋负荷的大小。螺旋的升降是由电动机通过减速机和一对圆锥齿轮带动丝杆实现的。水槽倾角的选择水槽倾角的大小决定于分级沉降区的面积，而沉降区的面积又与溢流粒度有关，所以水槽倾角通常是根据处理物料的性质及溢流粒度来确定。水槽倾角a一般在12°---18°30’之间。要求获得较细力度的溢流时，倾角应取较小值，反之，则应取较大值。溢流堰高度的选择溢流堰的高度h（图所示）是根据要求的溢流粒度来确定。当要求溢流粒度较细时，溢流堰高度应取较大值，反之，则取较小值。对于高堰式螺旋分级机---h=（1/4~3/8）D，D为螺旋直径；对于沉没式螺旋分级及---h=（3/4~1）D，D为螺旋直径。螺旋轴长度的选择螺旋轴的长度是根据溢流堰高度h、水槽倾角a和反砂脱水区长度l（如图）来确定。返砂脱水区长度l是按配套球磨机所要求的含水量以及尺寸和位置而定。返砂脱水区长度一般为1.5~2m左右。螺旋分级机的主要参数螺旋直径的确定螺旋直径和个数（单或双）是根据溢流生产量按照下列经验公式计算：螺旋分级机的主要参数螺旋导程的选择螺旋导程与要求的返砂量、螺旋直径和转速等因素有关。通过实践，螺旋导程s≈（0.5~0.6）D。国外有些螺旋分级机的螺旋采用不等螺距，即溢流端的螺旋导程s≈0.5D，而返砂端的的螺旋导程s≈0.75D。这样既增大了返砂量，有保证了溢流端搅拌平稳，从而提高了溢流质量，增加了处理量。导程：指同一螺旋线上相邻两牙对应点的轴向距离。螺旋转速的确定螺旋轴的旋转速度，应能满足及时运送沉砂的要求，但必须避免在分级沉降区内形成剧烈的搅拌作用，保持分级沉降区的平稳状态。还应考虑要求的溢流粒度。螺旋轴的转速一般为3~12r/min。小型螺旋分级机取较高的转速，大型螺旋分级机取较低的转速。要求溢流粒度较粗时，转速可以取高些，反之，则应取低。螺旋分级机的主要参数生产能力的计算螺旋分级机的主要参数在螺旋分级机工作时，必须密切注意螺旋的负荷情况。螺旋的负荷大小可以通过升降机构使螺旋升高或者降低来调节。若返砂量增加或随矿浆从球磨机中排出的钢球增多，则螺旋负荷量增大，操作中应随时注意，及时调整。影响螺旋分级机工艺效果的因素影响因素设备结构因素矿石性质因素操作因素：给矿浓度分级面积螺旋直径槽体倾角螺旋转速矿石密度粒度组成含泥量分级机结构分级面积——影响分级机处理能力并决定分级粒度。左图所示，分级液面长为l，分级槽宽若为B，分级槽下端高度若为H,倾角为α,则分级机面积A为：sinBHlBA增大分级面积方法：增大分级槽的宽度、提高溢流堰的高度或减小槽体的倾角。结论：分级机面积增大，按溢流的体积处理能力便增大，分级精度便更细。分级机结构分级机槽体的倾角：槽底倾角主要决定于返砂水的必要提升高度，并以矿砂不过分地下滑为限度。在生产中能够改变的结构参数主要是溢流堰高度，但该项因素在生产初期一经确定，平时也很少变动。槽体的倾角大小还影响螺旋叶片对矿浆的搅动程度，因而也就影响溢流产物的质量，槽子的倾角小，分级机沉降面积大，溢流细度较细；反之，槽体的倾角增大，沉降面积减小，粗粒物料下滑机会较多，溢流粒度变粗。槽体的倾角根据工艺要求确定，一般在12°---18°30′之间，当要求分级粒度细时取小值，反之取最大值。分级机结构分级机的螺旋直径：螺旋的直径表示螺旋分级机的规格，它制约着槽体的宽度，从而影响槽体分级面积的大小，影响溢流的生产能力和输送返砂的能力。因此，分级机的螺旋直径必须经过计算和球磨机的能力匹配，同时符合分级粒度要求，选择合适螺旋的直径，使分级在最佳生产状态下进行。螺旋的转速：影响液面的搅动程度和运输返砂的能力，转速与螺旋直径成反比。粗粒分级可有较大的搅动程度而不致影响颗粒的沉降。细颗粒分级则应避免强烈搅动，其螺旋运转速度达到足以将返砂沿外槽运出即可。矿石性质密度:矿石密度越大，按重量计的分级机生产能力也越高(几乎正比)。粒度组成和含泥量:反映在矿浆的粘度上，粘度增大，矿粒沉降速度减小，导致处理能力降低，同时分级粒度变粗，因此，当矿泥含量较高时，常采用较低分级浓度，但这又导致处理量的降低。——含泥量多时，需预先脱泥。但是，适量矿泥，增加矿浆的粘性，可抑制螺旋搅动时引起矿浆紊动度的发展，使矿粒得以稳定沉降，分级粒度不至发生过分敏感的变化。给矿浓度常在磨机排矿口加水调节。实际生产中控制分级机的给矿浓度是控制分级溢流粒度的有效手段。同时，又制约着处理能力。溢流浓度一般每隔20～30min测定一次，以确保对分级粒度的控制。总之，影响螺旋分级机的分级效果因素很多，又大多相互制约，因此在生产实际中，作为技术人员要多观察，多分析，找到主要影响因素进行调节，从而有效解决生产中存在的实际问题。感谢聆听THANKS