簡述對浮選機葉輪的選擇

我們大家應該都清楚，葉輪是機械攪拌浮選機的關鍵部件，葉輪擔負著攪拌并循環礦漿、吸入并分散空氣的作用。其設計與制造質量決定浮選機的機械性能與浮選工藝性能。葉輪設計又是決定懸浮能力、空氣分散能力（表現為充氣量大小；常用單位為按槽子橫斷面積計算的空氣流量，亦即流速）、吸漿能力、動力消耗和液面穩定性的關鍵。葉輪和定子的組合體稱為葉輪-定子系統。

1、葉輪結構的選擇；通常葉輪造型是在確定了礦漿循環路線之后考慮的，循環路線的選擇著眼于礦粒懸浮。給礦粒度的組成、最大粒度以及重礦物含量直接影響礦粒懸浮。槽體形狀也會影響礦粒懸浮，槽體愈深，愈難保證良好的懸浮狀態，通常應采用較大的循環流量；槽體愈寬，愈易產生死角，應合理地提高葉輪周邊線速度。對于特別容易沉淀的礦漿，如脫了泥的鐵精礦、粗粒的長石-石英混合物等，為了造成沿槽底的強烈擾動，要選擇是“W”形的循環路線，并相應的降低槽體深度，這樣就決定了必須選擇錐形葉輪或者錐形棒輪。對于一般的浮選礦漿，循環路線呈“U”形，循環礦漿可以從上方或下方進入葉輪。如果既要求自吸氣，又不愿意采用淺槽，則還可以選擇雙循環路線。在主輪上安裝兩個獨立工作的葉輪，上面的葉輪位于礦漿中部，與帶蓋板的定子配合，用于吸氣及生產氣泡；下面的葉輪接近槽底，單純用于攪拌礦漿。由于葉輪造型種類繁多，在討論葉輪結構設計及其參數時，以平直葉片葉輪為主。浮選機的葉輪設計與水泵葉輪設計有類似之處。然而，兩者的差距是明顯的，水流在水泵中沿著規則而又封閉的流道流動，依據水力學原理較容易地推導出流量、壓頭、功率消耗的計算方式，而浮選中固-液-氣三相混合物是在敞開的容器中循環流動，很難在模型研究之間應用理論公式進行預測。設計的參考資料以經驗數據為主。

浮選機的葉輪和定子系統可看成是漏氣、漏漿的立式砂泵。然而，設計者重視的不是出口壓頭，而是葉輪出口處礦漿流速。葉輪是一個具有直立徑向翹班的圓盤。葉輪旋轉時，離心力將葉輪里面的礦漿甩出，在吸漿室與套筒中造成負壓吸氣，大氣從進氣管經套筒和吸漿室進入葉輪，槽內礦漿則通過蓋板上的一些圓孔進入葉輪葉片，漿、氣在葉輪中良好的混合，離開葉輪時，形成氣泡。應該指出，槽內礦漿還可以通過葉輪的葉片與蓋板平面之間的縫隙從周邊回流到葉輪中，回流礦漿的體積流量明顯地影響吸漿室的真空度。因此，軸向間隙不宜超過規定值。選定葉輪造型之后，再考慮合理的定予結構。

2、葉輪直徑；（1）攪拌力要適中，不應在槽內造成較大的速度頭（葉輪圓周速度）。這是因為速度頭大會造成分選區不穩定、液面翻花，影響氣泡礦化，降低有用礦物的回收，同時增加了不必要的功率消耗。（2）通過葉輪的礦漿循環量要大，這有利于礦粒懸浮、空氣分散和改善選別指標。（3）礦漿在葉輪中的流線合理，磨損輕且均勻。（4）采用結構合理、參數優化的葉輪，在提高選別工藝指標的同時，盡可能降低葉輪圓周速度，達到降低能耗、提高葉輪、定子等易損件的使用壽命的要求。（5）形式合理，結構簡單，功耗低。用這種表示方法，在對比不同型號的浮選機時很容易看出各主要尺寸之間的相互關系。

葉輪的線速度是影響機械攪拌式浮選機性能指標的重要參數。葉輪線速度之所以是影響浮選機的重要參數之一，是因為它決定了浮選機的吸氣量、氣泡分散度、浮選機的功率消耗、浮選機對礦漿的攪拌強度和最大礦漿吸入量等重要指標。根據葉輪的設計原則，礦漿要得到一定的攪拌力，又不應在槽內造成較大的速度頭。

3、葉品進端與出端；葉輪輪轂與主軸相連，為便于更換，一般采用錐形孔；當主軸為空心軸時，也采用螺紋連接。輪轂應有一定的厚度，以保證其機械強度。為保護主軸免受礦漿的磨損，輪轂要離開葉片。葉片與輪轂之間留有足夠的空隙，以利于礦漿與空氣的流動。若不計及葉片厚度，在連續流動的情況下葉片進端與出端的高度之間存在著下列關系；浮選機設計中往往在葉片上方的蓋板上設置循環孔，其位置對應與葉片中部，用于引入槽內循環礦漿，這樣就增加了進入葉輪葉片的通道面積，此時進端葉片高度可適當減少。為保持礦漿離開葉片時具有向上的垂直分宿舍，葉輪盤常制成皿形，葉片頂部則是水平的。

4、葉片厚度與流道；多數葉輪的葉片呈輻射狀布置在葉輪圓盤上。如果定子葉片是徑向的，則葉片的一邊經磨損后可將葉輪反轉，以延長它的使用壽命，否則，葉輪不能反轉。

5、葉輪蓋板和進漿室；對大多數葉輪采用半封閉設計，在葉輪上方應設置蓋板，以保持礦漿流道的閉封性，維持較大的負壓，以利于從蓋板中央部位上方的進漿室內抽吸礦漿和空氣，此外，在浮選機停機時蓋板可以阻擋吸漿和空氣。此外，在浮選機停機時蓋板可以阻擋沉降的礦砂進入葉輪，避免葉輪被“壓死”。為保持足夠的密封性，葉輪與蓋板之間的間隙存在一個最佳值，應該通過試驗來確定。

根據我們上述的方法和理論設計的浮選機葉輪在實際應用中達到了很好的效果，攪拌力適中，泡沫層溫度，葉輪和定子等易損件的使用壽命有所提高，改善了浮選機的整機性能，是有一定的實際應用價值。

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