高精度分選旋流器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種高精度分選旋流器，包括上下連通的旋流導(dǎo)向筒和旋流錐體，所述旋流導(dǎo)向筒一側(cè)開設(shè)有入料口，旋流導(dǎo)向筒頂端連通有溢流通道，該溢流通道具有向下伸入旋流導(dǎo)向筒內(nèi)的中心管，所述旋流錐體底端開設(shè)有底流口，所述中心管包括圓柱型殼體，該殼體的內(nèi)、外圓柱面上分別設(shè)置有內(nèi)圈耐磨層和外圈耐磨層，所述內(nèi)圈耐磨層和外圈耐磨層在殼體底端形成整體式的圓錐環(huán)切割部。本實(shí)用新型在不改變旋流器分選機(jī)理及基本結(jié)構(gòu)的條件下，通過(guò)改變中心管的結(jié)構(gòu)形式達(dá)到了提高分選精度和提高使用壽命的目的，從而提高了選煤廠的洗選質(zhì)量，并提高了整機(jī)的使用壽命。
【專利說(shuō)明】高精度分選旋流器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型涉及技術(shù)礦山洗選設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及選煤用重介質(zhì)旋流器、選煤用濃縮分級(jí)旋流器、金屬與非金屬選礦用分級(jí)旋流器。

【背景技術(shù)】
[0002]旋流器是一種利用流體壓力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的裝置。旋流器具有體積小、本身無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、處理量大、分選效率高等特點(diǎn)，故應(yīng)用范圍比較廣泛。特別是對(duì)難選、極難選選煤，細(xì)粒級(jí)較多的氧化煤、高硫煤的分選和脫硫有顯著的效果和經(jīng)濟(jì)效益。它廣泛應(yīng)用于選煤、選礦、環(huán)保、石油、糧食、非金屬等行業(yè)。
[0003]旋流器的工作原理:當(dāng)料漿以一定的速度進(jìn)入旋流器，遇到旋流器器壁后被迫作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于所受的離心力不同，料漿中的固體粗顆粒所受的離心力大，能夠克服水力阻力向器壁運(yùn)動(dòng)，并在自身重力的共同作用下，沿器壁螺旋向下運(yùn)動(dòng)，細(xì)而小的顆粒及大部分水因所受的離心力小，未及靠近器壁即隨料漿做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在后續(xù)給料的推動(dòng)下，料漿繼續(xù)向下和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，于是粗顆粒繼續(xù)向周邊濃集，而細(xì)小顆粒則停留在中心區(qū)域，顆粒粒徑由中心向器壁越來(lái)越大，形成分層排列。隨著料漿從旋流器的柱體部分流向錐體部分，流動(dòng)端面越來(lái)越小，在外層料漿收縮壓迫之下，含有大量細(xì)小顆粒的內(nèi)層料漿不得不改變方向，轉(zhuǎn)而向上運(yùn)動(dòng)，形成內(nèi)旋流，自溢流管道排出，成為溢流，而粗大顆粒則繼續(xù)沿器壁螺旋向下運(yùn)動(dòng)，形成外旋流，最終由底流口排出。
[0004]旋流器包括入料口、溢流口、中心管和底流口，它們的形式和尺寸是旋流器的重要技術(shù)參數(shù)，直接影響著旋流器的工作能力和分級(jí)效果。傳統(tǒng)的旋流器設(shè)計(jì)時(shí)中心管為通徑型鋼制圓管，中心管對(duì)耐磨性的要求很高，如重介旋流器，其分選的重介質(zhì)為磁鐵粉加上所選物料含有一定量的矸石，對(duì)中心管的磨損較大，使用壽命很難保證，通常使用3-6個(gè)月的時(shí)間就要更換配件。旋流器設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)確定旋流器中心管的公稱直徑和插入深度，中心管底部為傳統(tǒng)的平面形式，分選精度也隨之確定，無(wú)法提高，在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)即使分選效果不佳也很難調(diào)整，除非更換整臺(tái)設(shè)備。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供一種能夠提高旋流器分選精度和延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命的高精度分選旋流器。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種高精度分選旋流器，包括上下連通的旋流導(dǎo)向筒和旋流錐體，所述旋流導(dǎo)向筒一側(cè)開設(shè)有入料口，旋流導(dǎo)向筒頂端連通有溢流通道，該溢流通道具有向下伸入旋流導(dǎo)向筒內(nèi)的中心管，所述旋流錐體底端開設(shè)有底流口，所述中心管包括圓柱型殼體，該殼體的內(nèi)、外圓柱面上分別設(shè)置有內(nèi)圈耐磨層和外圈耐磨層，所述內(nèi)圈耐磨層和外圈耐磨層在殼體底端形成整體式的圓錐環(huán)切割部。優(yōu)選地，所述內(nèi)圈耐磨層和外圈耐磨層的材料均采用氧化鋁耐磨陶瓷。
[0008]中心管殼體的內(nèi)外面均加設(shè)有耐磨層，可以有效增強(qiáng)中心管的耐磨性能，提高中心管的使用壽命。中心管底端形成一個(gè)整體式的圓錐環(huán)切割部，將中心管底部的傳統(tǒng)平面形式改為尖角形式，所述切割部對(duì)待分選物料密度場(chǎng)的切割形式由面切割形式優(yōu)化為線切割形式，切割精度更高，從而提高旋流器的分選精度，使旋流器達(dá)到最佳的分選效果。所述中心管殼體上端與溢流通道通過(guò)螺栓固定連接，在實(shí)際使用時(shí)，如果旋流器分選精度無(wú)法達(dá)到要求，可將中心管拆卸更換，其公稱直徑和長(zhǎng)度不變，但內(nèi)圈耐磨層形成的變徑大小以及切割部的尺寸可根據(jù)實(shí)際工況做調(diào)整，提高旋流器的分選精度，并且不影響原設(shè)計(jì)參數(shù)，拓寬旋流器的使用范圍。
[0009]進(jìn)一步地，所述內(nèi)圈耐磨層下端的厚度大于內(nèi)圈耐磨層上端的厚度。優(yōu)選地，所述內(nèi)圈耐磨層下端與上端的厚度比為2:1。
[0010]由于中心管的有效作用范圍只是切割待分選物料的部位，把中心管上部分的直徑加大與溢流管直接通過(guò)高強(qiáng)度螺栓連接，不會(huì)改變旋流器的分選機(jī)理和效果。把傳統(tǒng)中心管的通徑圓管改為變徑，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)導(dǎo)致小密度待分選物料通過(guò)中心管向溢流口排出時(shí)，所受壓力越來(lái)越小，不再是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的恒壓流動(dòng)，從而降低了對(duì)中心管的磨損，達(dá)到中心管的更換周期與整機(jī)更換周期的一致，即不需要單獨(dú)更換中心管，延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命O
[0011]優(yōu)選地，所述中心管與旋流導(dǎo)向筒的公稱直徑比為1:3至1:2，所述中心管與旋流導(dǎo)向筒的長(zhǎng)度比為1:2至4:5。采用上述配比的旋流器能到達(dá)較好的分選精度。
[0012]由以上技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0013]本實(shí)用新型在不改變旋流器分選機(jī)理及基本結(jié)構(gòu)的條件下，通過(guò)改變中心管的結(jié)構(gòu)形式達(dá)到了提高分選精度和提高使用壽命的目的，從而提高了選煤廠的洗選質(zhì)量，并提高了整機(jī)的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型高精度分選旋流器的結(jié)構(gòu)示意圖，并示出了中心管的局部軸向剖視圖以及旋流導(dǎo)向筒和旋流錐體的半剖圖；
[0015]圖2為圖1中A部分放大圖。
[0016]圖中:1、旋流導(dǎo)向筒，2、旋流錐體，3、入料口，4、溢流通道，5、中心管，51、殼體，52、內(nèi)圈耐磨層，53、外圈耐磨層，54、切割部，6、底流口。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一種優(yōu)選實(shí)施方式作詳細(xì)的說(shuō)明。
[0018]本實(shí)用新型提供一種高精度分選旋流器，如圖1所示，旋流器包括旋流導(dǎo)向筒1、旋流錐體2和溢流通道4，其中旋流導(dǎo)向筒I與旋流錐體2上下連通，并采用螺栓固定。旋流導(dǎo)向筒I為通徑圓柱體，旋流導(dǎo)向筒上端與溢流通道4連通，旋流導(dǎo)向筒側(cè)壁上開設(shè)有入料口 3，溢流通道在旋流導(dǎo)向筒中具有向下伸入的中心管5，該中心管主要包括圓柱型的殼體51，該殼體上端具有法蘭邊，可以通過(guò)螺栓與溢流通道直接連通。殼體51的主體由鋼板卷圓而成，內(nèi)、外壁分別粘貼由氧化鋁耐磨陶瓷制成的內(nèi)圈耐磨層52和外圈耐磨層53，所述內(nèi)圈耐磨層和外圈耐磨層在殼體底端形成整體式圓錐環(huán)狀的切割部54，該切割部是由氧化鋁整體燒制而成的耐磨陶瓷，保證耐磨性的同時(shí)提高分選精度。
[0019]如圖2所示，中心管5外徑由上而下保持一致，內(nèi)徑則由下而上增大。本實(shí)施例中中心管的變徑結(jié)構(gòu)是由內(nèi)圈耐磨層上端和下端的厚度決定的，當(dāng)內(nèi)圈耐磨層下端的厚度大于內(nèi)圈耐磨層上端的厚度時(shí)，小密度待分選物料通過(guò)中心管向溢流口排出時(shí)，所受壓力越來(lái)越小，不再是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的恒壓流動(dòng)，從而降低了對(duì)中心管的磨損，大大延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。中心管內(nèi)徑變徑可以平滑過(guò)渡，也可以采用兩段不同內(nèi)徑的耐磨層實(shí)現(xiàn)，本實(shí)施例中，為了加工制作方便，可以采用厚度比為2:1的內(nèi)圈耐磨層上、下端部粘貼中心管內(nèi)壁。
[0020]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0021]旋流器內(nèi)壁里的大量待分選物料，在重力和離心力的雙重作用下形成渦旋，密度大的顆粒最大限度地沿錐體內(nèi)表面下沉，從底流排出，密度小的顆粒向中心運(yùn)動(dòng)從溢流通道排出。分選過(guò)程中，待分選物料在旋流器內(nèi)部形成一個(gè)密度場(chǎng)，待分選物料按照密度從大到小的順序從旋流器內(nèi)壁開始依次排開，中心管會(huì)對(duì)這個(gè)密度場(chǎng)進(jìn)行分割，密度小的待分選物料會(huì)進(jìn)入中心管內(nèi)部，通過(guò)溢流通道排出旋流器本體，密度大的待分選物料會(huì)沿著旋流器主體的內(nèi)壁，從底流口排出。同時(shí)小密度待分選物料進(jìn)入中心管排出時(shí)會(huì)對(duì)中心管形成磨損，待分選物料在旋流器內(nèi)部形成渦旋時(shí)會(huì)對(duì)中心管外壁形成磨損，增加內(nèi)、外圈耐磨層可以有效降低磨損。
[0022]以上所述實(shí)施方式僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高精度分選旋流器，包括上下連通的旋流導(dǎo)向筒(I)和旋流錐體(2)，所述旋流導(dǎo)向筒(I) 一側(cè)開設(shè)有入料口(3)，旋流導(dǎo)向筒頂端連通有溢流通道(4)，該溢流通道具有向下伸入旋流導(dǎo)向筒內(nèi)的中心管(5)，所述旋流錐體(2)底端開設(shè)有底流口 ￠)，其特征在于，所述中心管(5)包括圓柱型殼體(51)，該殼體的內(nèi)、外圓柱面上分別設(shè)置有內(nèi)圈耐磨層(52)和外圈耐磨層(53)，所述內(nèi)圈耐磨層和外圈耐磨層在殼體底端形成整體式的圓錐環(huán)切割部(54)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流器，其特征在于，所述內(nèi)圈耐磨層(52)下端的厚度大于內(nèi)圈耐磨層上端的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋流器，其特征在于，所述內(nèi)圈耐磨層(52)下端與上端的厚度比為2:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流器，其特征在于，所述中心管(5)與旋流導(dǎo)向筒⑴的公稱直徑比為1:3至1:2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流器，其特征在于，所述中心管(5)與旋流導(dǎo)向筒⑴的長(zhǎng)度比為1:2至4:5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流器，其特征在于，所述殼體(51)上端與溢流通道(4)通過(guò)螺栓固定連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流器，其特征在于，所述內(nèi)圈耐磨層(52)和外圈耐磨層(53)的材料均采用氧化鋁耐磨陶瓷。
【文檔編號(hào)】B04C5/00GK203955377SQ201420371118
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月7日
【發(fā)明者】周樹盼, 周心亮, 李長(zhǎng)魁, 劉海麗 申請(qǐng)人:合肥約翰芬雷礦山裝備有限公司