螺旋分選機(jī)工作原理和特性

入料自螺旋分選機(jī)上端給入，沿螺旋槽做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液流在螺旋槽的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，沿槽的內(nèi)側(cè)至外側(cè)，水層密度逐漸增大，矸石等重產(chǎn)物逐漸移入下層，煤等輕礦物浮于液流上層，形成了以重產(chǎn)物為主的下部流動(dòng)層和以輕產(chǎn)物為主的上部流動(dòng)層。顆粒群實(shí)現(xiàn)分層后，由于重產(chǎn)物位于下層，與槽體接觸，又受到上層液流的壓力，運(yùn)動(dòng)阻力加大，與輕產(chǎn)物形成一個(gè)速度差。輕產(chǎn)物受到螺旋液流的作用向槽的外緣運(yùn)動(dòng)，重產(chǎn)物在重力、流體動(dòng)壓力、摩擦力和慣性離心力的作用下向槽的內(nèi)緣運(yùn)動(dòng)，中間密度物料則占據(jù)中間帶。在螺旋分選機(jī)的底部，輕、重產(chǎn)物分別由不同的溜槽收集，從而實(shí)現(xiàn)輕重產(chǎn)物的分離 。

螺旋分選機(jī)是近代用于分選煤泥的一種較好設(shè)備，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分選效率較高、無(wú)噪音、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件、無(wú)動(dòng)力、維修量極少、使用期限較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)在日益受到選煤和環(huán)境保護(hù)界人士的重視并已開(kāi)始運(yùn)用于我國(guó)選煤生產(chǎn)。

物料在螺旋分選機(jī)內(nèi)基本是在軸向液流和徑向液流的復(fù)雜作用下對(duì)輕重礦物按密度進(jìn)行分選。在螺旋槽內(nèi)重礦物在內(nèi)緣聚集，輕礦物在外緣聚集。輕重物料產(chǎn)品在末端分別截取。分選效果除了與礦物本身性質(zhì)有關(guān)外，與螺旋分選機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)：傾角、螺距、直徑、斷面形狀等也有直接關(guān)系。

縱向傾角反映了螺距和螺旋直徑的大小，螺旋槽的縱向傾角在槽面不同半徑處并不一樣，且隨半徑的減小而增大。以螺距與螺旋最大直徑之比來(lái)表示螺旋的這一結(jié)構(gòu)特征。由顆粒在縱斷面上的受力分析可知，顆粒在運(yùn)動(dòng)速度隨螺旋槽的縱向傾角增大而增大。礦粒受力平衡時(shí)，呈懸浮運(yùn)動(dòng)的縱向速度。

這時(shí)，可認(rèn)為顆粒的運(yùn)動(dòng)是在水力作用下發(fā)生的，重力因素變得很小，顯然，對(duì)于依據(jù)密度差分選穩(wěn)定性，以及在槽中有足夠的滯留時(shí)間，以便分層分帶，也不能太大。筆者經(jīng)試驗(yàn)研究后認(rèn)為，外緣縱向傾角選取7-10°，螺距與直徑之比為0.4-0.5適宜。

根據(jù)顆粒在橫斷面上的受力分析，顆粒在此斷面上運(yùn)動(dòng)速度隨橫向傾角的增大而增大。對(duì)于入選高密度原煤，應(yīng)選用比較大的橫向傾角，這樣能選出部分低灰精煤。所以同樣密度的較重物料，在螺旋槽中分選，高密度物料可能混雜到精煤中去，使最終出不了合格的低灰精煤；若入選低灰原煤或精煤再選，應(yīng)選用較小的橫向傾角，這樣能提高精煤產(chǎn)率。

因此，更確切地說(shuō)，對(duì)高灰入料，欲出低灰精煤，宜選用小縱向傾角大橫向傾角，具體數(shù)值范圍還受橫斷面曲線形狀的影響，需綜合考慮，由試驗(yàn)確定。

螺旋分選機(jī)的螺旋槽底面形狀會(huì)對(duì)水流流態(tài)產(chǎn)生一定影響。對(duì)它的要求是粒群容易松動(dòng)，但要平穩(wěn)。為此我們?cè)囼?yàn)3種螺旋槽底（刻槽、來(lái)復(fù)條、光面），試驗(yàn)表明，刻槽螺旋槽底和來(lái)復(fù)條螺旋槽底易對(duì)礦群產(chǎn)生翻滾，水躍現(xiàn)象比較嚴(yán)重，尤其是具有來(lái)復(fù)條螺旋槽底面形狀更為顯著，產(chǎn)生過(guò)強(qiáng)的水躍現(xiàn)象，使已分層的礦物又被打亂，不利用粒群按密度分層，光面底面形狀就比較好。螺旋槽底面形狀上下要求一致，否則將會(huì)產(chǎn)生高度紊流流態(tài)，不利于析離分層 。

螺旋槽的長(zhǎng)度由圈數(shù)和直徑共同決定，在同樣的長(zhǎng)度下，增加圈數(shù)比增加直徑可收到更好的分選效果。通常，對(duì)易選煤選取4-5圈已足夠。對(duì)于我國(guó)的難選煤，選用6圈比較合適，通過(guò)對(duì)直徑相同圈數(shù)不同的螺旋分選機(jī)分選1-0mm級(jí)煤泥進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)表明，以6圈的分選效果為佳。在其他條件相同時(shí)，它具有相同的降灰比，而精煤產(chǎn)率高、灰分低；尾煤灰分高、效率亦高的結(jié)果。另外，螺旋直徑增大，干煤泥處理量加大，但分選下限提高。

螺旋分選機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度及方向可改變水層厚度及流態(tài)，直接影響粒群在螺旋槽內(nèi)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。為此，我們對(duì)螺旋分選機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?-40r/min和不同旋轉(zhuǎn)方向均作了試驗(yàn)（水流為順時(shí)針）。試驗(yàn)證明：逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)可使水層加厚（左手定則），而順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)卻使水層減薄。因此，螺旋分選機(jī)旋轉(zhuǎn)速度及旋轉(zhuǎn)方向不同，可使螺旋槽內(nèi)水層厚度增、減約一倍。但是流態(tài)也相應(yīng)發(fā)生較大變化，尤其是在較高速逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)更為明顯。此時(shí)螺旋槽內(nèi)液流運(yùn)動(dòng)流態(tài)呈疊加形式，水流沿螺旋槽內(nèi)橫斷面分布寬度變窄，相應(yīng)的輕、重礦物分離帶也變窄。這樣就影響輕、重礦物分別截取精度。如果螺旋分選機(jī)呈順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，此時(shí)水層相應(yīng)減薄，粗顆粒物體易沉淀在槽底，不能達(dá)到分選目的。

通過(guò)對(duì)礦粒在螺旋分選槽中的受力分析和試驗(yàn)研究，可以得到煤用螺旋分選機(jī)各參數(shù)的選取的基本原則。螺旋分選機(jī)的分選效果的好壞直接取決于這些參數(shù)的選取，同時(shí)這些參數(shù)的選取在很大程度上與入選物粒的性質(zhì)有關(guān) 。2100433B

螺旋分選機(jī)的構(gòu)造如圖1所示，主體是一個(gè)螺旋形溜槽，斷面為拋物線或橢圓形，槽底在縱向和橫向均有一定的傾斜度。分選槽外徑代表設(shè)備規(guī)格，增大分選槽外徑，可以提高處理量，有利于粗粒級(jí)物料分選。分選細(xì)粒級(jí)物料采用小直徑分選槽。分選槽的斷面形狀對(duì)分選效果有較大影響，可根據(jù)物料性質(zhì)和粒度范圍選用不同的斷面形狀，對(duì)細(xì)粒級(jí)物料應(yīng)采用平穩(wěn)的斷面形狀。加大礦漿通過(guò)量或入料濃度可提高處理量，但過(guò)大或過(guò)小對(duì)分選效果都不利，通常根據(jù)物料性質(zhì)通過(guò)試驗(yàn)確定適宜的礦漿通過(guò)量和入料濃度。

振動(dòng)分選機(jī)（又名重力分選機(jī)、比重分離機(jī)）主要由機(jī)座、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、振動(dòng)篩體、集塵罩、振動(dòng)電機(jī)、風(fēng)機(jī)、分料機(jī)構(gòu)等組成。主要用于PCB、廢舊電纜等工業(yè)廢物破碎切片中回收具有不同密度的金屬與非金屬的分選。

塑料分選機(jī)，也叫硅橡膠分選機(jī)、塑料除雜機(jī)等。適用于塑料回收領(lǐng)域的專用設(shè)備，主要作用是廢舊塑料碎片的除雜，比如橡膠、硅膠、木屑、小顆粒等的去除工作，代替了人工等傳統(tǒng)的分選方式，讓塑料回收時(shí)的除雜工作變得更加簡(jiǎn)單方便。

塑料分選機(jī)采用物理分選方式，以塑料和其他雜質(zhì)間摩擦和彈跳能力的不同進(jìn)行分揀，相對(duì)傳統(tǒng)的浮選法等方式，它的適用領(lǐng)域的作用效果要更加明顯一些。