水力分級機

水力分級機是一種粒度分級設備。具有高效率、低能耗、無噪音等優點。是礦物分級專業領域的設備系統。其設計思路起源於1988年，由畢業於聯邦德國阿亨工業大學（又譯亞琛工業大學）的幾名選礦工程博士研發，由德國亞明公司（allmineral）申請，於1991和1992年分別獲得德國和歐洲專利。

水力分級機的構造

1. 角錐箱：礦粒在水平流中粗分級，礦漿濃度較稀。

水力分級機(13張)

2. 攪拌室：由於粗粒沉下，分級在礦漿濃度較大的條件下進行。

3. 分級室：在上升水流中進行再分級，可由玻璃窗觀察分級情況。

4. 渦流箱：給入高壓上升水。

5. 提升杆：下端有錐形塞子，期間隙大小（分級礦粒粗細）由絲桿來控制。

6. 沉砂箱（緩衝箱）：防止沉砂排出時產生急流破壞分級過程，以保證正常的連續排礦。

水力分級機的基本結構呈圓形，主體由上部圓筒和下部圓錐組合而成。高效分級在中間的粗粒分級室和圍繞其外的環行細粒分級室應用流化牀和上升水技術來完成。 礦漿經一特製管道由粗粒分級室的中部垂直給到粗粒分級室底部的分配盤上。上升水流通過分配盤與粗粒分級室內壁之間的環行縫隙進入粗粒分級室，在粗粒分級室的下部形成紊流區實現粗粒分級。粗粒礦物按照工藝要求沉降，通過上述環行縫隙進入位於粗粒分級室底部中間位置的粗粒排料口。而細粒礦物則以溢流的方式進入環形的細粒分級室。

水力分級機結構與原理(8張)

細粒分級室利用流化牀技術對細粒和超細粒礦物進行分級。上升水通過特製的安裝於細粒分級室底部的篩面均勻分部在整個細粒分級室的底部，確保形成均勻穩定的層流流化牀，實現準確的分級。超細粒礦物進入圍繞在細粒分級室之外的環形溢流槽中並排走。細粒礦物則沉降到細粒分級室的底部，經沿篩面呈環形分佈的閥門排走。

粗粒和細粒兩個分級室所有排料閥門的開啓關閉和排料速度均通過礦漿密度在線測量來控制和調節。在已知現場流體負載的情況下，通過改變流化牀高度和上升水量可調節粗粒、細粒和超細粒產物（也即粗粒分級室沉砂、細粒分級室沉砂和設備的最終溢流產物）的粒度。此外各分級產物的濃度和流量分佈亦可按照工藝需要在一定的範圍內調節。

根據給礦粒度、礦物比重和礦漿濃度等參數，採用不同且可調的上升水量，同時選用不同結構的細粒分級室底部篩面以調整篩面上下的壓差，可以確保礦物顆粒的均勻流化和精確分級。

水力分級機在硅砂選礦行業的多年應用實踐中，不斷地被改進、完善，水力分級機的自控系統水平、分級效率、噪音控制等方面均有一定程度的優化。

(1)控制系統的改進。

國內最早由蚌埠玻璃設計院華海公司研製的水力分級機採用的是氣動控制系統，該系統通過空壓機、氣動模頭、壓力探測管、氣控儀表等裝置實現排礦閥門的自動開關，但生產實踐表明：該系統佔地面積大(需單獨配置空壓機房)、噪音污染嚴重、氣動模頭笨重且檢修複雜、輸氣管線很難嚴格保證不泄露，為克服此一系列的問題，電動控制系統應運而生，據統計，現在所有的水力分級機均實現了電動控制，生產中的應用狀況良好，得到了硅砂生產企業的一致認可。

(2)紊流板的改進。

水力分級機對上升水流的穩定性、均勻性均有嚴格的要求，因此，專門設計有穩壓水箱及紊流板，紊流板上均勻分佈諸多圓孔，孔徑一般為5～8mm。早先的水力分級機紊流板使用的是普通鋼板開通孔的方式，此種紊流板在設備開始使用階段分選效果很好，但隨着石英砂對紊流板的磨損。此時，分級效果會因上升水分佈不均而變差，甚至局部位置可能出現水湧或翻花，溢流面則不能保持平穩；同時，穩壓水箱裏會因不斷漏砂而積累粗砂，當粗砂堆積較多時，也會影響分選效果，為此，可以將紊流板進行耐磨及防漏砂改進，現在行之有效的辦法是在紊流板的上升水孔上裝配特種橡膠噴嘴，該裝置設計為順向流通、逆向閉合結構形式，採用的材質為耐磨橡膠，通過生產實踐證明，可以有效地控制漏砂及上升水孔的磨損，從而保證了分級機的分級效果持續良好。此技術已申報了國家專利 ^[1]  。