阅读说明：本技术 一种旋流分级筛 (Cyclone classifying screen ) 是由 陈建中 于 2020-03-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种旋流分级筛,包括圆柱导流筒、筛蓝、圆锥管、入料管、溢流中心管、底流口和透筛出口管；所述溢流中心管穿过导流筒并伸入到筛蓝内部；所述圆柱导流筒的底端固定连接筛蓝的顶端；所述筛蓝的底端固定连接圆锥管的顶端；所述圆锥管的底端固定连接底流口法兰；所述筛蓝的外部设有中空外壳；所述中空外壳的底部周向分布有2~6个透筛矿浆出口；所述入料管与圆柱导流筒内切。本发明在圆柱导流筒内强化离心力场的分级作用下,实现预分级以保证进入溢流中心管的矿浆粒度足够细,不跑粗。利用筛蓝内外侧的压力差使得外螺旋中的高密度颗粒实现透筛分级,提高了旋流器的分级效率和处理能力。(The invention discloses a cyclone classifying screen which comprises a cylindrical guide cylinder, a screen basket, a conical pipe, a feeding pipe, an overflow central pipe, a bottom flow port and a sieve outlet pipe; the overflow central pipe penetrates through the guide cylinder and extends into the sieve basket; the bottom end of the cylindrical guide cylinder is fixedly connected with the top end of the screen basket; the bottom end of the screen basket is fixedly connected with the top end of the conical pipe; the bottom end of the conical pipe is fixedly connected with a bottom flow port flange; a hollow shell is arranged outside the screen basket; 2-6 through-sieve pulp outlets are circumferentially distributed at the bottom of the hollow shell; the feeding pipe is internally tangent to the cylindrical guide cylinder. The invention realizes pre-classification under the classification action of a strengthened centrifugal force field in the cylindrical guide cylinder so as to ensure that the ore pulp entering the overflow central pipe has enough fine granularity and does not run coarse. The pressure difference between the inner side and the outer side of the screen basket is utilized to enable high-density particles in the outer spiral to realize through-screen classification, and the classification efficiency and the processing capacity of the cyclone are improved.)

一种旋流分级筛

技术领域

本发明涉及选矿分离设备技术领域，尤其是一种适用于固液分离、分级、非均相分离的一种旋流分级筛。

背景技术

目前的分级水力旋流器由圆筒段、圆锥段、溢流口、底流口和进料口组成，溢流口在圆筒段的上端与顶端连接，进料口在圆筒段上部沿着切线方向进入圆筒腔内。有压矿浆沿着切向进入分级水力旋流器，流体在圆筒腔内形成旋转的流场，矿浆中密度高、颗粒大的组分在旋转流场产生的离心力作用下沿着径向向外运动，同时沿着轴向向下运动，再到达锥体段沿着器壁继续向下运动，并由底流口排出，这样就形成了外旋流；密度低、颗粒小的组分向中心轴线方向运动，并在轴线中心形成一向上运动的内旋流，然后由溢流口排出，这样就达到了两产品分离的目的。目前分级水力旋流器在细颗粒分级时效率一般，但在选煤要求的分级粒度条件下分级效率较低；其次，在水力旋流器内部按照粒度分级的同时，存在按密度分选的现象，降低了分级效率。另外，水力旋流器内的液体通常在高雷诺数下流动，因此在旋流器边壁和顶盖附近均会形成边界环流，低密度的粗颗粒沿顶盖边界顺中心管外壁进入中心管形成短路流，从而使进料中的一些大颗粒不经分离便被带进溢流，造成大颗粒在溢流中的混杂；边壁边界层则会将一些高密度小颗粒携带入底流，使底流中混入细小颗粒。

为了减少返混、短路流对旋流器分离效率的影响，专利号为ZL2010 1 0105921.6的发明专利公开了一种三产品旋流分级筛，该发明在旋流器的基础上将柱段器壁用筛蓝替代，并在筛蓝外侧加一套形成腔体用于收集透筛的筛下矿浆，在分级旋流器的基础上除了溢流和底流两个产品外多了一个筛下产品。由于增加了柱段柱形筛蓝，确实解决了底流夹细的问题，但出现了新问题，就是如果柱段高度过大，矿浆透筛后内部的涡强度大幅降低，离心力场的分级作用减弱，低密度粗颗粒的矿粒出现在溢流中，溢流跑粗现象较为严重。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单、能提高水力旋流器分级效率和处理能力，能解决底流夹细的同时解决溢流跑粗的问题的高效分级装置。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种旋流分级筛，包括圆柱导流筒、筛蓝、圆锥管、入料管、溢流中心管、底流口和透筛出口管；所述溢流中心管穿过导流筒并伸入到筛蓝内部；所述圆柱导流筒的底端固定连接筛蓝的顶端；所述筛蓝的底端固定连接圆锥管的顶端；所述圆锥管的底端固定连接底流口法兰；所述筛蓝的外部设有中空外壳；所述中空外壳的底部周向分布有2~6个透筛矿浆出口；所述入料管与圆柱导流筒内切。

作为本发明的一种优选技术方案，所述筛蓝为圆锥形。

作为本发明的一种优选技术方案，所述筛蓝的顶端横截面大于其底端横截面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述圆锥管的顶端横截面大于其底端横截面。

（三）有益效果

为解决现有技术中的问题，本发明提供一种旋流分级筛，在本专利中，将进入圆柱导流筒内的矿浆在强离心力场作用下按等沉速度分层，等沉速度大的进入圆柱导流筒的外壳器壁，等沉速度小的富集在溢流中心管的周围，圆锥形筛蓝对外螺旋流的矿浆进行按粒度分级，从中分离出细颗粒成为筛下产物，粗颗粒从底流口排出，此过程大幅降低了底流夹细概率，提高了分级效率和处理能力。与现有技术相比，本发明至少还具备以下有益效果：

1、在圆柱导流筒内强化离心力场的分级作用下，实现预分级以保证进入溢流中心管的矿浆粒度足够细，不跑粗。

2、利用圆锥形筛蓝实现将外螺旋中的细颗粒分离，能保证筛下的流体从筛蓝内侧分离出去以后，内部的主流体的涡流强度保持相对稳定，维持筛蓝内部离心力场的分级过程继续进行。

3、筛蓝外壳底部设有多个出口，能保证透筛颗粒在筛下腔体中不堵塞。

附图说明

图1是本发明的一种旋流分级筛的结构示意图；

图2是图1的A－A部视图；

图3是图1的B－B部视图。

图中：1、入料管；2、溢流中心管；3、圆柱导流筒； 4、筛蓝；5、中空外壳；6、透筛出口管；7、圆锥管；8、底流口。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供以下技术方案：一种旋流分级筛，包括圆柱导流筒3、筛蓝4、圆锥管7、入料管1、溢流中心管2、底流口8和透筛出口管6；所述溢流中心管2穿过导流筒3并伸入到筛蓝4内部；所述圆柱导流筒3的底端固定连接筛蓝4的顶端；所述筛蓝4的底端固定连接圆锥管7的顶端；所述圆锥管7的底端固定连接底流口8法兰；所述筛蓝4的外部设有中空外壳5；所述中空外壳5的底部周向分布有2~6个透筛矿浆出口6；所述入料管1与圆柱导流筒3内切。

本实施方案中，首先保证离心力场分级作用，圆柱形导流筒3根据沉降末速差实现分级，矿浆从圆柱导流筒3的顶部进入到底部排出，初步实现沉降末速分层：沉降末速大的靠近圆柱导流筒3的器壁，沉降末速小的靠近溢流中心管2的器壁。靠近圆柱导流筒3的矿浆是主流体，也称为外螺旋，在外螺旋中有相当一部分是密度高、粒度小的具有较高沉降末速的颗粒，称为外螺旋的夹细。离心强度越大，溢流中心管2器壁附近的颗粒越细，外螺旋中的夹细量越大。在将外螺旋中的细颗粒用筛分方法分离出时，筛蓝4保证内部的涡流强度相对稳定，中间粒级物料和高密度细粒物料利用筛蓝4内外侧的压力差实现透筛分级，即将沿圆柱导流筒3边壁向下流至圆锥筛蓝4的外旋流中混杂的高密度细颗粒组分甩出至筛蓝4外部的中空外壳5内，成为筛下产物经透筛矿浆出口6排出，大颗粒物料则经圆锥管7的底流口8排出。

具体的，所述筛蓝4为圆锥形。

本实施例中，在分离出外螺旋中的细颗粒时，圆锥形的筛蓝4可保证内部的涡流强度相对稳定，维持筛蓝4内部离心力场的分级过程继续进行。

具体的，所述筛蓝4的顶端横截面大于其底端横截面。

本实施例中，筛蓝4的顶端横截面大于其底端横截面除了满足筛蓝4为圆锥形外，还可以更好地实现矿浆透筛分级。

具体的，所述圆锥管7的顶端横截面大于其底端横截面。

本实施例中，圆锥管7的顶端横截面大于其底端横截面可以更好地控制物料流速。

工作原理：

在本发明中，具有0.08～0.15MPa压力的矿浆沿切线(摆线、涡线)方向由入料管1进入圆柱导流筒3形成较强的旋流，矿浆从圆柱导流筒3的顶部进入到底部排出，初步实现沉降末速分层：沉降末速大的靠近圆柱导流筒3的器壁，沉降末速小的靠近溢流中心管2的器壁。靠近导流筒的矿浆是主流体，也称为外螺旋。在筛蓝段，利用筛网两侧的压力差，使外旋流矿浆在离心力场作用下，中间粒级物料和高密度细粒物料通过筛网实现透筛分级。将沿导流筒边壁向下流至圆锥筛蓝的外旋流中混杂的高密度细颗粒组分甩出筛蓝外腔，经透筛矿浆出口6排出，大颗粒物料经圆锥管7的底流口8排出。

保持足够的离心强度实现预分级，利用筛蓝内外侧的压力差使得外螺旋中的高密度颗粒实现透筛分级，并且减弱了旋流器边壁和顶盖附近边界的环流短路影响，有效控制了溢流中的限上率和底流中的限下率,提高了旋流器的分级效率和处理能力，特别是在选煤工艺要求的分级粒度范围内（0.10～0.35mm）分级时能获得较高的分级效率。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。