I. Princípio estrutural

O hidrociclona de fundo plano é uma versão estruturalmente otimizada do hidrociclone tradicional. Sua característica principal é um ângulo de cone aumentado para 180°, resultando em uma estrutura cilíndrica de fundo plano. Uma tampa inferior removível e uma armadilha de areia estão localizadas na parte inferior. O corpo da alimentação é conectado ao tubo de alimentação tangencial através de um tubo de conexão curva e o tubo de transbordamento está localizado no centro superior. Seu princípio operacional é baseado na separação centrífuga:

Formação de fluxo ciclônico forte: Depois que o material entra no Hidrociclone tangencialmente a uma certa pressão, um campo de fluxo rotativo elíptico tridimensional é gerado dentro da câmara cilíndrica. A força centrífuga faz com que as partículas grossas se movam em direção às paredes, enquanto partículas finas se acumulam em direção ao eixo central.

Mecanismo de classificação de fundo plano: as partículas grossas fluem pelas paredes e são descarregadas através da armadilha de areia, enquanto partículas finas são descarregadas através do vórtice interno central e fora do transbordamento. O design de fundo plano evita o problema de acumulação de material encontrado nas seções cônicas tradicionais. Além disso, o fluxo de circulação inferior cria um leito fluidizado circular, impedindo ainda mais de partículas finas se misturarem ao subfluxo. 

Ii. Características de desempenho

Alta precisão de classificação: através do projeto de campo de fluxo otimizado, transbordamento e subfluxo de partículas grossas são efetivamente suprimidas, resultando em melhorias na eficiência da classificação de aproximadamente 10% em comparação com os hidrociclones tradicionais. Por exemplo, na primeira etapa da moagem do minério de ferro, o tamanho das partículas de transbordamento pode atingir -200 malha, representando mais de 90%.

Grande capacidade de processamento: adequada para materiais de alta concentração, grossa e pesada (como estanho e minério de ferro), uma única unidade pode processar 50-500 toneladas/hora e várias unidades podem ser conectadas em paralelo para atender às necessidades de produção em larga escala.

Resistência ao desgaste e impacto: os materiais de revestimento incluem cerâmica de alta alumina (Al₂O₃contente≥95%), carboneto de silício, ou poliuretano, oferecendo uma vida útil de desgaste 3-5 vezes a dos metais comuns, tornando-o particularmente adequado para operação de longo prazo com minérios de alta resistência.

Forte estabilidade: a estrutura do fundo plano reduz o risco de liquidação de partículas grossas na seção do cone, reduzindo a vibração operacional em mais de 30% e reduzindo significativamente a taxa de falha. 

Iii. Cenários de aplicação

Beneficiação de minério de metal:

Minério de ferro: substitui os classificadores em espiral para a moagem e classificação primária, reduzindo a carga de circulação em 150%e aumentando a capacidade da usina de esferas em 10%a 25%.

Minério de lata: Através do acoplamento de vórtice duplo e guia de alimentação otimizada, a eficiência da classificação é aumentada em 5%, reduzindo a quantidade de areia e finos transportados, tornando-o adequado para classificar minerais de alta densidade.

Processamento de minério não metálico:

Rejeitos Separação de areia: Reduz a quantidade de partículas finas transportadas do subfluxo, melhorando a qualidade da areia acabada para a reutilização de areia ou rejeitos de construção.

Proteção química e ambiental:

Tratamento de águas residuais: Ao ajustar o tamanho da saída do fluxo, o lodo pode ser concentrado e desidratado, alcançando concentrações de subfluxo de 40%a 60%, reduzindo os custos subsequentes do tratamento.

4. Métodos de limpeza:

Manutenção diária:

Desligamento para limpeza: Feche a válvula de alimentação e a bomba, remova a tampa inferior e a armadilha de areia e use um jato de água de alta pressão (pressão≥10 MPa) para lavar as paredes internas e subir a saída para remover o lodo aderido e as partículas grossas. Inspeção regular: verifique o tubo de transbordamento e a tomada de areia para desgastar semanalmente. Se o desgaste exceder 20% do tamanho original, substitua -os imediatamente.

Limpeza profunda:

Assistência química: Para sujeira teimosa (como depósitos de cálcio), mergulhe em uma solução diluída de ácido clorídrico com um pH de 2-4 por 1-2 horas e depois enxágue com água limpa.

Inspeção interna: Remova a tampa superior trimestralmente e inspecione a parede interna da câmara cilíndrica e a placa da guia do corpo da alimentação para remover qualquer escala ou desgaste.

Vi. Solução de problemas e soluções

Vii. Recomendações de manutenção e otimização

Manutenção preventiva:

Inspecione a saída de fluxo para desgaste a cada 8 horas de operação e a parede interna do tubo de transbordamento para desgaste a cada 24 horas.

Lubrificar os rolamentos e selos mensalmente para impedir a vibração do equipamento causada pelo atrito.

Otimização do processo:

Instale um removedor de ferro eletromagnético antes do tubo de alimentação para impedir que as impurezas de metal entrem no hidrociclone e danifiquem a parede interna.

Para materiais propensos a escala (como aqueles que contêm minerais de cálcio), adicione 0,1% -0,3% de um dispersante (como hexametafosfato de sódio) à alimentação para reduzir o risco de escala. Atualização inteligente:

A adição de sensores de pressão e detectores de concentração permite o ajuste em tempo real do fluxo de alimentação e a abertura do fluxo por meio de um sistema PLC, permitindo a otimização dinâmica dos parâmetros de classificação.

Através desses recursos de design e estratégias operacionais, o hidrociclona de fundo plano demonstra desempenho eficiente e estável na classificação de minas, particularmente adequado para o processamento de materiais de alta concentração e granulação grossa. É um equipamento central para melhorar a capacidade de produção e a qualidade do produto nas modernas plantas de processamento mineral.