关于大型浮选机叶轮的讨论

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1、关于大型浮选机叶轮的讨论　　摘要“十一五”、“十二五”期间，国内选矿行业得到了迅猛发展，尤其是浮选工艺生产能力达到了前所未有的历史高度。快速的扩大生产和不断提高产能，必然会产生符合相关工艺的大型设备。大型设备的快速投产使用，必然会产生大型设备关键零部件的理论设计与实际应用相偏差的应用效果，同时也没有及时总结相关经验及数据的积累。本文针对国内外几家知名院所生产浮选设备的关键零件、结合实际生产运行情况进行类比，统计相关数据。　　关键词叶轮浮选机弥散器定子倾角抛物线倒梯形　　近十几年来，新型浮选机不断出

2、现，种类较多，在世界各地使用上，占优势的首推荷兰奥托昆普浮选机，在浮选机不断推出新型的年代，有争衡之势的是美国道尔―奥利维浮选机。因此，仅就二者进行讨论。　　OK型（芬兰奥托昆普）与DORR型（美国道尔―奥利维）叶轮、外形虽稍有差异，但均近似一个回转抛物线，如图1与图2。　　北京矿冶研究总院与北京有色冶金设计研究总院（简称北矿院、北设院）设计的叶轮分别采用了两种各异但外形近似一个回转倒梯型，如图3、图4。　　OK型寻求空气与矿浆在叶轮部分别流动，以便更好地找出优化条件，而DORR型与北矿院、北设院

3、寻求在叶轮腔中混合流动，以便更好地达到早期形成矿浆与气体之混合的目的。北矿院与北设院将叶片倾斜一个角度，成后向角，并在叶轮中间加一个带有多孔的圆简体，称作空气弥散器。而OK型与DORR型采用较为普遍的无倾角叶片，亦无弥散器。　　通过北矿院、北设院过去一个时期试验、生产表明，OK型叶轮空气分散的不理想，在相同转速，相同直径的条件下，功率消耗大，矿液面不够稳定。关于加弥散器的优缺点，在我们探讨中亦未得出定论。关于叶轮叶片倾角问题，亦有不同之看法，现就这些问题，提出一点初步看法，请同行专家们给予指正。　

4、　1叶轮外形　　近似回转抛物线―OK与DORR型；近似回转倒梯型（或双梯）―北矿院与北设院型。　　OK型根据K?法勒内斯（Fallellns）在浮选一书中介绍，他们是基于液体力学公式推导与试验得出最佳叶轮形状，其计算结果与选优试验之结果相近似，今无法去讨论其试验的结果是否是较为优化的条件，就其液体力学之推导的基理出发点，提出几点疑问。　　目前一些液体机械，淌无法由纯数理计算方法得出最佳值（不加修正），一般都是在试验的基础上，用流体力学的基理，用模式定律等方法进行设计，然后再到试验中修正，最终得到较

5、为优化之条件。例如水泵、螺旋桨、飞机、船舶等。例如他在报道中，采用旋转动量守恒的公式即V=V0并不加修正，塔理安教授50年代在旋流器试验中，已证V≠V0而是V=V0，n与粘度及其他条件有关，更主要的是这一守恒的概念是建立在无干搅的离心力场中，今叶轮与定子之间的情况有所不同，叶轮是在不停地旋转，又如假定水头是线型，（这种假定也是无根据的），况且这些概念也无法说明它是优化条件（他的推导过程与公式详见中译本浮选下册199页―201页）。　　总之何种型式为最合理，尚有待于进一步研究试验，用小型设备进行模拟

6、，真实性较差，用较大设备做清水试验，受测度条件所限亦较困难。据闻近年来有用激光进行测定X观察的说法，如能实现，应有补益。　　北矿院与北设院的叶轮型近似回转倒梯型，二者又稍有差异，但在生产中均得到了较好的效果，可以进一步进行优化，至于哪一种形式为最佳，目前尚不能定论，有时稍加调整一下每种型式的各参数，均达到工艺之要求，但这并非否定优化条件的客观存在或寻求优化的必要性。　　2叶轮的叶片倾角　　以叶片为形位特点的叶轮有两种型式：一是叶片无倾角―OK、DORR型（见图1、图2）；二是叶片有后向倾角―北矿院

7、、北设院，（见图3、图4）。　　叶轮的功能，是将矿浆由下部吸入，由上部甩出，经过定子形成矿化泡沫与矿浆相互均一混合，并使矿粒能在槽中处于悬浮状态，保证在槽的上部具有必要的稳定液面。叶轮作用原理有些类似水泵，水泵有前向与后向倾角之叶片，其性能曲线亦各异。值得提出的是，浮选机叶轮的作用、要求与水泵有所不同，水泵叶轮只有一个任务，即最大限度无紊流，将水扬出。而浮选机叶轮身兼三个任务，即一方面要扬出矿浆，又要造成紊流使气与矿充分混合形成矿化泡沫。根据8m3浮选机叶轮试验表明，用前向叶轮与后向叶轮，均能达到

8、相同较好的工艺结果。只前向比后向多2个安培电流，如适当地调整一下叶轮转速，均可达到同一功率消耗之目的，用直叶片其工艺效果亦同。　　从客观上粗略地讲，为达到一定矿浆与空气混合，形成矿化泡沫，矿浆与定子要有一定的冲击、紊流，叶片向前、向后、直的都能应用，只要调整一下速度或叶轮直径将会达到相同之目的，参见图5、图6矿浆速度三角型。　　五十年代林大辅工程师（日籍）在东北岫岩矿曾作过机械搅拌式浮选机叶轮叶片形式的试验。如曲线、直线、前向倾角、后向倾角，试验表明在浮选机的特定条件下，实际意义不