2.4.3　湿法超微细分级设备

2.4.3.1　卧式螺旋离心机

如图2-44所示为LW（WL）型螺旋卸料沉降离心机的结构与工作原理示意图。该系列卧式螺旋离心机主要由柱锥形转鼓、螺旋推料器、行星差速器、外壳和机座等零件组成。锥形转鼓通过主轴承水平安装在机座上，并通过连接盘与差速器外壳连接。螺旋推料器通过轴承同心安装在转鼓里，并通过外在键与差速器输出轴内在键相连。

图2-44　LW（WL）型螺旋卸料沉降离心机的结构与工作原理示意图

1—差速器；2—转鼓；3—螺旋推料器；4—机座；5—溢流孔；6—进料仓；7—排渣孔

如图2-45所示为引进法国坚纳公司（GUI-NARD）技术生产的D型卧式螺旋卸料沉降离心机的结构与工作原理示意图。该型离心机主要由进料口、转鼓、螺旋推料器、挡料板、差速器、扭矩调节器、减振垫、机座、布料器、积液槽等部件构成，是一种结构紧凑、连续运转、运行平衡、分离因素较高、分级粒度较细的离心机。该型卧式螺旋卸料沉降离心机的另一个特点是电气部分用微机控制，可直接、自动在屏幕上显示转鼓转速、差速转速等主要技术参数，且能一机多用（并流型和逆流型复合在一起）。

图2-45　D型卧式螺旋卸料沉降离心机的结构及工作原理示意图

1—进料口；2—转鼓；3—螺旋推料器；4—挡料板；5—差速器；6—扭矩调节器；7—减振垫；8—沉渣；9—机座；10—布料器；11—积液槽；12—分离液出口

2.4.3.2　超细水力旋流器

超细水力旋流器的直径通常为10～50mm。这种小直径的水力旋流器通常制成带有长的圆筒部分和小锥角的锥形部分，内衬耐磨陶瓷、磨铸塑料、人造橡胶或用聚氨酯材料制造。聚氨酯是近十多年来制造超细水力旋流器的主要材料。

水力旋流器上部呈圆筒形，下部呈圆锥形，如图2-46所示是水力旋流器的结构示意图和LS型水封式旋流器的外形。工作时，矿浆以0.4～3.5atm（1atm=101325Pa）的压力从给矿管沿切线方向送入，在内部高速旋转，产生很大的离心力。在离心力和重力的作用下，粗粒物料被抛向器壁呈螺旋状向下运动，最后由排砂嘴排出，较细的颗粒及大部分水分形成旋流，沿中心向上升起，至溢流管排出。

图2-46　水力旋流器的结构示意图（a）和LS型水封式旋流器的外形（b）

普通旋流器的一个最重要的特征是底流呈伞形喷出的同时，从底部嘴吸入一束空气，穿过溢流管，在其流场内形成空气柱，形成固、液、气三相流场。由于空气柱受到进浆压力、浓度、粒度组成及结构参数等多种因素的影响，致使在整个工作过程中整个旋流场处于不稳定状态，并难以严格控制。而离旋器（水封式旋流器）则切断了气流进入旋流器内的通道。使固、液、气三相流转变为固、液两相流，并以溢流柱代替了空气柱。

在工业生产中，为弥补小直径旋流器处理能力小的缺点，通常采用若干小直径旋流器并联安装形成旋流器组，这种旋流器组可由几个或数十个小直径旋流器组成。如图2-47所示为TM-3型道尔克隆旋流器组。

图2-47　TM-3型道尔克隆旋流器组

1—溢流阀；2—最终溢流；3—溢流室盖板；4—第三段底流；5—第二段溢流；6—平盖；7—塑料盖板结合块；8—橡胶旋流器调节器；9—第一段溢流；10—第二段溢流；11—拉紧螺栓；12—入口调节器；13—给料；14—第一段底流；15—给料阀

2.4.3.3　超细水力旋分机

超细水力旋分机的结构及工作原理示意图如图2-48所示。它是由4个同心圆环构成的3个环形空间，溢流、进料、底流分别在外、中、内的环形空间里，锥底孔和外环相通形成溢流；其锥顶孔则通入内环而形成底流。工作时间泵将料浆送入进料空间并进入旋流器，在离心力的作用下，粗粒由底流口排出，较细的颗粒由溢流口排出。通过调整进泵压力、溢流压力和底流压力可获得不同的非金属矿超细产品。

图2-48　超细水力旋分机的结构及工作原理示意图

这种超细水力旋分机实质上也是由许多个小直径（ф=10mm）旋流器组成的，例如GSDF-1099超细水力旋分机是由99个直径为10mm的小旋流器组成。其旋分机结构材质为不锈钢，旋流器为特种刚玉。