螺旋分級機的設(shè)計原理

螺旋分級機的構(gòu)造如圖1-6所示，它主要由槽體、螺旋、傳動裝置、螺旋升降機構(gòu)及上支承和下支承等部件組成。給料從槽體中部側(cè)壁的給礦口給入，細顆粒被近似水平流動的水流帶出溢流堰成為溢流，組顆粒沉至槽底通過螺旋洽槽底輸送到遲砂口排出。

螺旋分級機的分類按槽內(nèi)螺旋的數(shù)目可分為單螺旋分級機和雙螺旋分級機，按分級面的高低可分為高堰式、低堰式和沉沒式3種螺旋分級機(見圖1-7)。

高堰式螺旋分級機的溢流堰高度高于螺旋下端的軸承，但低于溢流瑞螺旋葉片的上緣，堰的高度與槽體傾斜度共同決定著分級面的面積。高堰式螺旋分級機的分離粒度大于0.1mm。

低堰式螺旋分組機扭流堰低于溢流端螺旋軸承的中心，它的分級面積較小，螺旋的運動對分級面的攪動影響較大，溢流的生產(chǎn)能力較低，一般不用做分級，主要用于洗礦脫泥。

沉沒式螺旋分級機的溢流堰高于下端螺旋片的上繞，分級面積較大，而且螺旋的攪動影響較小，溫流粒度較紉，溢流生產(chǎn)能力較高，分離粒度在-75μm以下。

螺旋分級機的設(shè)計主要是要螺旋及槽體符合分級工藝的要求。

1．螺旋

1)螺旋的直徑

螺旋的直徑表示螺旋分級機的規(guī)格，它制約著槽體的寬度，從而影響槽體分級面積的大小，影響溢流的生產(chǎn)能力和輸送返砂的能力。

生產(chǎn)上螺旋的直徑規(guī)格有如下幾種：300，500，750，1000，1200，li00，2000，2400，3000mm。螺旋分級機在與磨礦機聯(lián)合時，為了避免因分級處理能力不足而限制磨礦機生產(chǎn)能力的發(fā)揮，螺旋直徑應(yīng)選擇偏大的規(guī)格。

2)螺旋轉(zhuǎn)速

選擇螺旋轉(zhuǎn)速的大小時，其原則是應(yīng)足以用來輸送返砂，但又應(yīng)避免在分級區(qū)內(nèi)劇烈地攪動礦漿，破壞分級過程。當處理密度較大的物料或要得到粒度較粗的溢流時，可以相應(yīng)地增加螺旋的轉(zhuǎn)速，但不宜過大。大直徑的螺旋一般采用較低的轉(zhuǎn)速，如直徑為2m的螺旋其轉(zhuǎn)速不超過6r／min；直徑小的螺旋，如直徑為0.3m的螺旋，為了得到粒度粗的溢流，螺旋轉(zhuǎn)速可以增高，但也不能超過25r／min。適宜的轉(zhuǎn)速應(yīng)通過試驗確定。常用的螺旋分級機螺旋的轉(zhuǎn)速選為1.5-10r／min。

3)螺距

螺距與要求的返砂量、螺旋的畜徑和轉(zhuǎn)速等因素有關(guān)。螺距一般為螺旋直徑的0.5-0.6倍，一般采用等螺距，但也可采用不等螺距，如溢流端的螺距短，返砂端的螺距長，這樣既可增大返砂量，又能保證溢流端攪動平穩(wěn)，便于提高溢流質(zhì)量和處理量。

4)螺旋軸的長度

螺旋軸的長度由溢流堰高度A、槽體傾角α和返砂端長度b決定(見圖1-8)。溢流堰高度習慣上指溢流堰頂端至螺旋軸下端軸中心線的斜高。返砂端長度b根據(jù)配套磨機的尺寸和位置確定。

螺旋軸一般采用無縫鋼管制成，兩端有軸頸，上端支承在傳動架上，下端支承在槽體下端的支座上。由于下端支承長期浸在礦漿中，容易磨損下端軸頸，因此，應(yīng)采用良好的密封裝置和方便的注油裝置。螺旋軸上以卡箍方式裝有與螺旋導角相適應(yīng)的支架板，螺旋葉片連接在支架板上，葉片邊緣應(yīng)裝有耐磨的襯鐵(如錳球墨鑄鐵)。

2．槽體

槽體為一底部呈半圓形的矩形長槽，槽子上端底部開有返砂排出口，下端開有溢流口。靠近槽體中部的側(cè)壁開有給礦口，給礦口在溢流面以下50 mm，當給入礦漿的流速較大時，給礦口應(yīng)低于溢流面100mm以下，以減小流速對溢流的影響。

1)槽體寬度

槽體寬度影響分級面積的大小，也影響到溢流的粒度和溢流生產(chǎn)能力。如圖1-9所示，槽體分級液面長為L，槽體寬度為B，下端高為H，傾角為α，分級面積S為：

可見，若增大楷體寬度，則分級面積增加，這樣可以降低溢流中顆粒的粒度和提高溫流的生產(chǎn)能力。槽體寬度取決于螺旋直徑和數(shù)目，對于單螺旋分級機，槽體寬度要比螺旋的直徑大100-200 mm。

2)槽體的傾角

分級面積與槽體傾角成反比。槽體傾角一般根據(jù)工作要求而定。當處理祖粒或密度大、沉降速度快的物料以及為了增大返砂脫水效果，傾角應(yīng)大；當要得到較粗顆粒的溢流時，可增大傾角，以減小分級面積。但傾角太大會引起物料下滑，增大能耗和增加螺旋葉片的磨損。通常槽體傾角不超過19°。

3)溢流堰高度

溢流堰高度A(見圖1-8)增高，分級面積增大，溢流中顆粒粒度變細，當要求租的溢流時，溢流堰高度應(yīng)降低。高堰式螺旋分級機的溢流堰高度一般為螺旋半徑的1/2-2/3；對于沉沒式螺旋分級機，溢流堰的高度約為螺旋半徑的3/2-5/3。

螺旋分級機工作穩(wěn)定可靠，可分出高濃度的返砂并能將返砂提升搬運至一定的高度，與磨礦機配套使用方便，因此，它廣泛應(yīng)用于磨礦前的預(yù)先分級及磨礦產(chǎn)品的檢查分級和控制分級；此外，還用于物料的脫泥或粗粒物料的脫水。

它的缺點是分級效率不高，不僅返砂中含有較多的單體有用礦物，而且容易造成有用礦物在磨礦機中過粉碎現(xiàn)象。