浮选设备可大致分为两类:机械式浮选设备、浮选柱和反应器/分离器式浮选设备。其中,机械式浮选机设备因其广泛的应用性而备受瞩目。在机械搅拌式浮选机中,叶轮系统是其核心工作元件,由盖板和中间的叶片及定子组成。依据物料从叶轮流出的方向,浮选机叶轮又可分为离心式、混流式和轴流式三种类型。 然而,叶轮在长期的运行过程中,由于与药剂和矿浆的持续接触,以及矿浆的冲蚀,逐渐成为了浮选机的易损件之一。这种磨损不仅会导致浮选机本身的一些重要参数发生变化,如叶轮与定子、定子与盖板间的间隙增大,还会影响浮选机的充气量和充气均匀度,从而恶化浮选效果,增加设备的维修量和运营成本。因此,深入了解浮选机叶轮磨损的原因,并采取相应的预防方法,对于保障浮选机的正常运行和提高生产效率具有重要意义。 一、浮选机叶轮磨损原因 冲蚀磨损 在浮选过程中,矿浆中的固体颗粒会对叶轮的过流表面进行持续的冲击。这种冲击会导致材料表面首先出现弹性变形,随后进入塑性变形阶段。经过固体颗粒的反复冲击,材料表面会逐渐发生疲劳破坏,最终导致表面材料的脱落。这种磨损在轻微时表现为沿流动方向的划痕和麻点;严重时则会使表面呈现出波纹状或沟槽状痕迹,甚至可能导致部件穿孔,成块崩落。 气蚀磨损与冲蚀磨损联合作用 叶轮在旋转过程中会排除矿浆并形成气压,进而产生气泡。这些气泡的形成主要源于三个方面:一是叶轮旋转排出矿浆形成的鱼压,吸入空气形成气泡;二是负压区内溶解于矿浆中的空气析出形成气泡。气泡形成后,会随着矿浆一起运动。当气泡接触到叶轮内壁时,由于压力升高而溃灭,形成向壁的微射流。这种微射流在极短的时间内就完成了对材料表面的定向冲击,其产生的力相当于“水锤”的作用。这种冲击与矿浆中固体颗粒的冲击相结合,就形成了气蚀磨损与冲蚀磨损的联合作用,加速了叶轮材料的损失。 二、浮选机叶轮磨损改进 为了减轻浮选机叶轮的磨损,提高设备的使用寿命,我们可以从以下几个方面进行改进: 更改叶片出口角度 考虑到磨损的影响,我们在设计叶片时可以采用较大的进口边厚度。同时,对于浮选入料这种磨蚀性较强的介质,我们可以采用较小的叶片出口角。这样可以尽量减少颗粒碰撞叶片工作面的次数,从而减轻磨损。一般来说,叶片出口角度可以选取在30°-40°之间。 调整叶片出口宽度 为了减轻磨损,我们还可以考虑增大叶片的出口宽度。这样做的好处在于:一方面可以降低叶轮出口处的相对速度,从而减小叶轮的磨损;另一方面可以减小叶轮出口处的射流——尾流效应,使出口矿浆流速分布更加均匀。 减少叶片数 适当减少叶片数也可以减轻叶轮的磨损。一般来说,浮选机的叶片数可以取在4-7片之间。较少的叶片数可以减轻叶轮进口处的拥挤现象,从而降低泵的磨损。 控制固体颗粒粒度和硬度 矿浆中固体颗粒的粒度和硬度是影响叶轮材料磨损行为的重要因素。颗粒粒度增大、硬度增大均会导致冲蚀粒度不断上升。因此,在浮选机的日常运行过程中,我们应严格控制浮选入料的粒度,避免“跑粗”情况的发生。这样可以有效减轻浮选机叶轮的磨损,延长设备的使用寿命。 除了以上措施外,我们还应注意选择具有整体选厂资质的浮选机设备生产厂家购买浮选机。这样可以保证浮选机的质量,并选择更加符合选矿厂规模的设备。从而降低选矿成本,提高投资回报率。
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