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筛下水与选矿跳汰机工作效率的关系

责任编辑:三久重工 发表时间:2016-06-08 00:36

   用跳汰机分选和富集矿石已 经有很长的历史了,特别是在煤炭工业中。在20世纪80年代以及以前,哈茨(Harz)跳汰机和克尔瑟(Kelsey)跳汰机已得到普遍应用,到了20世 纪90年代,结合离心力的作用,使跳汰机设计得到很大的改进。然而,近期的技术发展使跳汰技术成为更为成熟的分选工具。在线压力跳汰机的发明已经使其成为 一种更为有效的分选设备,它的效率上了一个新的台阶,跳汰全过程是在一个密闭的有压的环境下进行的,这就使其安全性更高了。已发表的详细的有关跳汰机分选 机理的基础工作不仅数量少,而且人们对此还有争议。在线压力跳汰机的发明以及工业推广应用已经再次需要人们深入研究跳汰分选机理,特别是为了提高效率和在 跳汰过程优化时。这是相当重要的,因为经济因素正迫使矿物和工业成为一个更高的经济效率的过程。一些加工处理过程,例如,从冶炼厂堆存的废料中回收铁合金,或者从海滨砂矿中分选锆石和金红石,重选在效率和经济方面可起着重要作用。

  在本文中所研究的特定任务中,即分选比重分别为2.65和3.00的二氧化硅和钙质海滨壳中,由于二者的比重相近,为了达到最优化的目的,需要详细的研究系统变量,这个课题要求研究者们去研究和识别筛下水的脉动形状和大小,及其与在线压力跳汰机效率的关系。

  传统跳汰机的特点是由活塞活动产生的通过筛板的上升水流使物料床扩散。而在线压力跳汰机是通过连接到筛板上的液压传动系统来使筛子作上下往复的 周期运动,结果就产生了一个具有线性位移的锯齿形脉动,这同样创造了传统的跳汰效果。但是,它可以更好地同时控制物料层扩散冲程(筛子往下运动)和沉降冲 程(筛子往上运动),而普通的跳汰机的情况则不同,它的沉降冲程是通过给料的沉降速度来设定的。除了这一控制的改进外,压力跳汰机还可产生独立的可变化的 上升水流,以进一步提高分级效果。表面水速是跳汰过程的一个重要变量,假定在线压力跳汰机里的表面水速直接与其筛板的竖直速度相关,我们就可以直接从扬水 器的速度来推断表面水速。筛下补加水的效果可迭加到扬水器速度上。上下冲程不同速度的探索性试验表明,扬水器/筛板位移的所有变化都与时间成线性关系,并 且在扬水器向上冲程(床层压实)时,位移变化是液压油泵速度的函数。扬水器下落速度(床层扩散)是筛板质量函数,主要通过液压油的回油阀的设定来进行控 制。假定液压油是不可压缩的,传动系统里的压力变化的影响就可以忽略,在上下两个冲程中,这个机构可产生线性水速,同时假定筛下补加水是恒定的。#p#分页标题#e#

  在线压力跳汰机半工业试验回路包括两个部分,一部分包括分选的悬浮固体,另一部分为在线压力跳汰机的没有固体的补加水。回路设计时考虑到了避免 物料从系统中损失,在闭路循环开始后,很短的时间内就达到了稳定状态,防止了能量的损失。收集了两种类型的数据:矿浆样品运动数据和脉动运动数据,即在作 业中料层的实际位移,用Gefran线性变量转换器(0~10V电位计)收集位移数据,电位计向数字数据记录仅发出一连串不同的电压,记录仪将电压转换成 输出信号,这些信号的范围为0~1000个刻度单位,这些刻度值标定为料层的实际竖直位置。当收集到的数据通过一个基本的电子制表程序进行分析时,记录仪 的输出通过一根RS-232传输线发送给一台IBMPC机。电压频率为20~120Hz之间。在不同的脉动范围内,从在线压力跳汰机的精矿和尾矿排矿口采 集矿浆样品,从这些原始的样品中缩分出少量的有代表性样品,用一台微量氦气比重瓶测定样品的实际比重,用这些比重标定在线压力跳汰机在不同条件下的效率。

  研究了冲程长度,即液压泵的速度影响。结果表明,向上冲程的速率随着冲程长度的改变而改变。这说明在线压力跳汰机向上冲程速度是完全可以控制 的,因此可对其进行优化。另外还表明,回油阀可以控制向下冲程的速度。脉动速度的影响表明,脉动速率的改变不会改变向下向上冲程的速率,而实际上改变的是 冲程长度,这与频率的变化相吻合。这一结果表明,脉动速率的改变可有效地改变脉动的大小。与此不同的是,在保持的液压电动机的速度和回油阀设定值固定时的 频率增大的效果。

  研究发现,在线压力跳汰机里的所有设定参数对其分选性能都有很大的影响,因此,需要对其正确的调整,特别是在分选比重接近的物料时。这其中也包 括其它的变量,例如筛下水的补加量、物料的尺寸和比重、料层的厚度和筛孔的大小。显然,在线压力跳汰机需要一个包括有脉动特性的通用参数,它可以和跳汰机 的其它变量一起使系统处在一个稳定状态,从而取得使设备的效率最优的目的。此外,脉动曲线的特性是一个与液压回路的三个变量(筛下水泵速度、频率和回油阀 位置)有关的复杂函数。在这三个变量任何一组合下,都可以得到一个新的特征值。本文所做的工作为将来的工作打下了一个基础,是将来进一步研究在线压力跳汰机的效率的一个开始。#p#分页标题#e#