___________________________________________________________________________
Nowa konstrukcja hydrocyklonu dla modernizacji
klasyfikacji procesu wzbogacania rud miedzi
Tomasz Zachariasz, Edward Szczerba
Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice, tomaszz@imn.gliwice.pl, edwardsz@imn.gliwice.pl Streszczenie
W artykule przedstawiono nową konstrukcję hydrocyklonu HC500/12°ZAM-IMN, opracowa-nego dla potrzeb modernizacji klasyfikacji procesu wzbogacania rud miedzi. Zamieszczono wyniki prób klasyfikacji rud miedzi, wykonanych w baterii czterech hydrocyklonów HC500/12°ZAM-IMN, wyposażonych w system automatycznej stabilizacji i regulacji warun-ków pracy.
Słowa kluczowe: klasyfikacja, hydrocyklon, bateria hydocyklonów
New construction of hydrocyclone for the modernization of
classification in the beneficiation process of the copper ores
Abstract
A new construction of hydrocyclone HC500/12°ZAM-IMN, designed for the needs of moder-nization of classification in the beneficiation process of the copper ores is presented in the paper. The tests of classification of copper ores, were carried out in a cluster of four hydrocyclones HC500/12°ZAM-IMN, equipped with an automatic system for the stabilisation and control of operation conditions, and the results are presented in the paper.
Key words: classification, hydrocyclone, cluster of hydrocyclones
Wstęp
Hydrocyklony są podstawowymi urządzeniami, stosowanymi w klasyfikacji hydrau-licznej. Rodzaj i wielkość hydrocyklonu dobierane są w zależności od charakterystyki klasyfikowanej nadawy oraz wymagań technologicznych konkretnej operacji klasyfi-kacji. Dotychczas w KGHM Polska Miedź S.A. stosowano prawie wyłącznie krajowe hydrocyklony produkcji Zakładów Urządzeń Przemysłowych ZAM Kęty Sp. z o.o. Konstrukcja tych hydrocyklonów powstała w latach 60. ubiegłego wieku w Instytucie Metali Nieżelaznych w Gliwicach i została oparta na ówczesnych możliwościach technicznych. Te hydrocyklony, mimo przeprowadzanej modyfikacji konstrukcji, chara-kteryzują się stosunkowo niską skutecznością klasyfikacji oraz krótką żywotnością urządzeń, związaną m.in. z zastosowaniem gumy lub poliuretanu jako materiału przeciwściernego oraz służącego do wykonania dysz. Stale malejąca zawartość składnika użytecznego w rudzie, oczekiwany wzrost przerobu rudy oraz podwyższenie oczekiwań hut miedzi w odniesieniu do przerabianego koncentratu, stawiają przed
zakładami przeróbczymi wysokie wymagania dotyczące parametrów pracy urzą-dzeń, ze szczególnym uwzględnieniem przygotowania w hydrocyklonach nadawy do flotacji. Alternatywą dla krajowych producentów hydrocyklonów jest zakup nowocze-snych, lecz drogich hydrocyklonów producentów zagranicznych, np. firmy Weir Mi-nerals – producenta hydrocyklonów Cavex®, czy Krebs Engineers – producenta hydrocyklonów Krebs serii gMAX®. Wychodząc naprzeciw stale ro-snącym wymaganiom stawianym procesom klasyfikacji hydraulicznej rud miedzi, w 2008 r. w Instytucie Metali Nieżelaznych rozpoczęto prace nad wprowadzeniem do przemysłowej eksploatacji hydrocyklonów zagęszczająco-klasyfikujących nowej generacji typu HC500/12°ZAM-IMN. Celem badań było opracowanie konstrukcji hydrocyklonu charakteryzującego się stabilną pracą, wysokimi wydajnościami, zwiększoną ostrością klasyfikacji oraz długą żywotnością i niezawodnością pracy. Wykonanie doświadczalnych prototypów hydrocyklonu poprzedzone badaniami, z wykorzystaniem modelowania numerycznego (CFD) [3], zrealizowano w ZUP ZAM Kęty Sp. z o.o. Docelowo hydrocyklon nowego typu ma zastępować dotychczas stosowane hydrocyklony HC350 i HC500, zmniejszyć liczbę wymaganych w ciągłej pracy hydrocyklonów, poprawić efektywność klasyfikacji i skutecznie konkurować z urządzeniami z importu. Przeprowadzono szereg testów przemysłowych klasyfika-cji materiałów o zróżnicowanych charakterystykach technologicznych (przelewy klasyfikatorów zwojowych czy wylewy młynów domielających) w Rejonach ZWR KGHM Polska Miedź S.A. [6]. W Rejonie ZWR Lubin pod koniec 2012 r. nastąpił rozruch w pełni zautomatyzowanej baterii czterech hydrocyklonów HC500/12° ZAM-IMN. Bateria była wyposażona w system automatycznej stabilizacji i regulacji pracy ze szczególnym uwzględnieniem utrzymania optymalnego ciśnienia pracy hydrocyklonów oraz stabilnej gęstości nadawy [7]. Po zakończonych pozytywnie próbach klasyfikacji znacząco odmiennych produktów, hydrocyklon HC500/12° ZAM-IMN stał się produktem handlowym, oferowanym zarówno na rynku krajowym, jak i zagranicznych. Przy wykonawstwie urządzeń szczególną uwagę zwrócono na optymalne wyłożenie przeciwścierne hydrocyklonów, wykonanie dysz z innowacyj-nych materiałów kompozytowych na bazie węglika krzemu, prostotę wymiany i pełną zamienność podzespołów hydrocyklonów danego typu oraz łatwość i krótki czas wymiany elementów szybko zużywających się. Wykorzystanie nowych układów klasyfikacji rud miedzi w hydrocyklonach w ostatecznym rozrachunku prowadzić ma do zmniejszenia strat składnika użytecznego w odpadach, co jest jednym z głów-nych celów strategii działania KGHM Polska Miedź S.A. W artykule przedstawiono wyniki przemysłowych prób klasyfikacji w hydrocyklonach nowego typu HC500/12°ZAM-IMN, jednak szczególną uwagę zwrócono na nowatorskie rozwią-zania w konstrukcji przedmiotowych urządzeń, znacznie odbiegające od konstrukcji dotychczas wykorzystywanych hydrocyklonów klasyfikujących.
1. Innowacyjność konstrukcji hydrocyklonu klasyfikująco- -zagęszczającego nowego typu HC500/12°ZAM-IMN
Podczas projektowania nowej konstrukcji hydrocyklonu HC500/12°ZAM-IMN brano pod uwagę następujące aspekty, które powinny zostać spełnione podczas jego pro-dukcji i późniejszej przemysłowej eksploatacji:
1. Wzrost konkurencyjności nowoczesnych hydrocyklonów klasyfikująco- -zagęszczających HC500/12°ZAM-IMN w odniesieniu do aktualnie stoso-wanych rozwiązań zagranicznych,
2. Uproszczenie produkcji baterii hydrocyklonów i obniżenie kosztów wytwa-rzania,
3. Znaczne podwyższenie żywotności urządzeń,
4. Zapewnienie wzrostu skuteczności procesów klasyfikacji w hydrocyklonach, 5. Wzrost ostrości rozdziału w nowym hydrocyklonie,
6. Rozszerzenie zakresu osiąganego ziarna podziałowego, 7. Wzrost wydajności hydrocyklonu,
8. Zastąpienie kilku typów hydrocyklonów jednym rodzajem hydrocyklonu – wiąże się to ze zmniejszeniem liczby pracujących hydrocyklonów w zakła-dzie i uproszczeniem gospodarki częściami zamiennymi,
9. Obniżenie kosztów eksploatacji urządzeń,
10. Uproszczenie i usprawnienie wymiany części zamiennych i szybko zużywa-jących się.
Mając na uwadze powyższe założenia, zmianie uległa przede wszystkim kon-strukcja samego hydrocyklonu nowego typu w odniesieniu do obecnie stosowanych hydrocyklonów HC500.
1.1. Dobór parametrów konstrukcyjnych dla hydrocyklonu klasyfiku-jąco-zagęszczającego nowego typu HC500/12°ZAM-IMN Średnica części cylindrycznej hydrocyklonu jest głównym parametrem wpływającym na wielkość stycznej prędkości nadawy i zmiany ciśnienia pracy urządzenia. Dla nowego hydrocyklonu przyjęto średnicę części cylindrycznej D = 500 mm. Wielkość ta umożliwia skuteczną pracę hydrocyklonu w szerokim zakresie ziarna podziałowe-go i wydajności. Stosunek wysokości części cylindrycznej H do jej średnicy D; H/D=1. W dotychczas stosowanych rozwiązaniach konstrukcyjnych hydrocyklonów przyjmuje się, że wielkość H/D=0,5-2,0 [1, 5]. Aby zachować optymalną prędkość strugi nadawy przy przejściu z części cylindrycznej do stożkowej dla nowego typu hydrocyklonu, należy zapewnić odpowiednio wysokie ciśnienie nadawy na wejściu, na poziomie 0,10-0,15 MPa. Kąt zbieżności części stożkowej hydrocyklonu zasadni-czo wpływa na wydajność oraz technologiczne skutki pracy urządzenia. Dla hydro-cyklonów klasyfikujących przyjmuje się kąt zbieżności 20-30°,natomiast dla zagęsz-czających 8-16°. Aby połączyć właściwości klasyfikujące hydrocyklonu nowego typu z zaletami zagęszczania, zastosowano kąt zbieżności części stożkowej 12°. Do-tychczas taki kąt stosowano dla krajowych hydrocyklonów HC200 i HC350. Dysza wlotowa jest przejściem pomiędzy rurociągiem nadawczym o przekroju kołowym a prostokątnym otworem wlotowym do części cylindrycznej hydrocyklonu. W nowym rozwiązaniu przyjęto stosunek wysokości do szerokości otworu prostokątnego dyszy wlotowej 3:1. Z uwagi na modyfikację kształtu prostokątnego otworu dyszy wlotowej, dla każdego rozmiaru dyszy wlotowej przynależy odpowiedni kształt głowicy cylin-drycznej. Konstrukcja dyszy przelewowej i wylewowej hydrocyklonu nowego typu HC500/12°ZAM-IMN zasadniczo nie uległa zmianie w stosunku do dotychczas sto-sowanych rozwiązań.
1.2. Innowacyjna technologia wykonania hydrocyklonu klasyfikująco- -zagęszczającego nowego typu HC500/12°ZAM-IMN
Technologia wykonania hydrocyklonu HC500/12°ZAM-IMN znacząco odbiega od wykonawstwa aktualnie wykorzystywanych hydrocyklonów. Na (rys. 1) przedstawio-no konstrukcję hydrocyklonu klasyfikująco-zagęszczającego nowego typu HC500/12°ZAM-IMN.
Rys. 1. Hydrocyklon HC500/12°ZAM-IMN
Hydrocyklon HC500/12°ZAM-IMN składa się z następujących zespołów i elemen-tów (rys. 2):
1. Zespołu głowicy cylindrycznej z przynależną jej wymienną dyszą wlotową – poz. 1,
2. Zespołu stożka górnego – poz. 2, 3. Zespołu stożka dolnego – poz. 3,
4. Dyszy wylewowej z zamkiem mocującym dyszę wylewową do zespołu stożka dolnego – poz. 4,
5. Dyszy przelewowej – poz. 5, 6. Kolana przelewu – poz. 6.
Do wykonania ochrony przeciwściernej wnętrza hydrocyklonu wykorzystano ma-teriał kompozytowy na bazie węglika krzemu. Zarówno głowica cylindryczna, jak i zespół stożka górnego i dolnego stanowią odrębne, zespolone konstrukcje stalo-wo-kompozytowe o grubości płaszcza stalowego 3 mm oraz grubości wykładziny 20 mm. Rezygnacja z wykonywania oddzielnych wykładzin przeciwściernych, mon-towanych w stalowym płaszczu hydrocyklonu na rzecz zespolonych elementów, skutkuje pewną szczelnością hydrocyklonu podczas pracy, uproszczonym monta-żem urządzeń a przede wszystkim, pełną zamiennością poszczególnych zespołów pomiędzy hydrocyklonami tego samego typu. Dysze: wlotowa, przelewowa i wyle-wowa wykonywane są również z kompozytu na bazie węglika krzemu. Zastąpienie gumy lub poliuretanu materiałem kompozytowym znacznie wydłużyło okres żywot-ności i prawidłowej pracy technologicznej przedmiotowych hydrocyklonów nowego typu. Średnio żywotność gumowego wyłożenia przeciwściernego hydrocyklonu określa się na poziomie 8800 godzin pracy, natomiast kompozyt zapewnia 3-krotnie dłuższą żywotność na poziomie 26 000 godzin pracy. Narażona na najszybsze zu-życie ścierne dysza wylewowa w wykonaniu gumowym wytrzymywała do 3500 go-dzin pracy, dysza kompozytowa zachowuje swoją geometrię do 9000 gogo-dzin pracy. Żywotność dyszy wlotowej w wykonaniu kompozytowym dochodzi do 17 000 godzin pracy, natomiast dyszy przelewowej do 26 000 godzin pracy. Podane okresy prawi-dłowej pracy odnoszą się do klasyfikacji rud miedzi, czyli materiałów o stosunkowo wysokiej abrazyjności. Na fot. 1-2 pokazano zespolone konstrukcje głowicy cylin-drycznej i zespół stożka hydrocyklonu HC500/12°ZAM-IMN, natomiast na fot. 3-4 dysze hydrocyklonu w wykonaniu kompozytowym.
Fot. 1. Zespolona stalowo-kompozytowa konstrukcja głowicy cylindrycznej hydrocyklonu
Fot. 3. Kompozytowa dysza wlotowa hydrocyklonu
Fot. 4. Kompozytowa dysza wylewowa hydrocyklonu
Mając na uwadze usprawnienie procedury wymiany lub czyszczenia zatkanej dy-szy wylewowej hydrocyklonu zaprojektowano i wykonano innowacyjny system mon-tażu przedmiotowej dyszy. Operacja wymiany dyszy wykonywana jest przez jedne-go pracownika. Z połączenia kompozytowej dyszy wylewowej z zespołem stożka dolnego wyeliminowano kłopotliwe w eksploatacji połączenia śrubowe na rzecz dźwigniowego zacisku wykonanego ze stali nierdzewnej. Zasada działania uchwytu dyszy wylewowej została przedstawiona na fot. 5-7. Uchwyt ten stosowany jest dla hydrocyklonów nowego typu HC500/12°ZAM-IMN oraz HC350/12°ZAM-IMN i za-pewnia pełną szczelność hydrocyklonu oraz jego niezawodną pracę.
Fot. 5. Dysza wylewowa w pozycji roboczej (uchwyt zamknięty)
Fot. 6. Zwolniony zacisk mocowania uchwytu dyszy wylewowej
Fot. 7. Zacisk w pozycji wymiany (czyszczenia) dyszy wylewowej
Dla potrzeb wymiany zużytej dyszy wylewowej, czyli takiej, której średnica otworu jest ponad 10 mm większa od średnicy otworu nowej dyszy, należy po wcześniejszym odcięciu zasilania nadawą danego hydrocyklonu w baterii, zwolnić dźwignie zapięć,
odchylić uchwyt dyszy wraz z dyszą, a następnie wyjąć dyszę z uchwytu i wymienić na nową. Podczas zamykania uchwytu dyszy wylewowej czynności nale-ży wykonać w odwrotnej kolejności. Po wymianie dyszy na nową zaleca się wyko-nanie kontrolnej regulacji zapięcia dyszy, w celu zachowania pełnej szczelności układu [10].
2. Przemysłowe próby klasyfikacji w hydrocyklonie nowego typu HC500/12°ZAM-IMN w technologii wzbogacania polskich rud miedzi W 2012 r. w KGHM Polska Miedź S.A. O/ZWR Rejon Lubin zabudowano i urucho-miono przemysłową baterię 4 hydrocyklonów HC500/12°ZAM-IMN, wyposażoną w układ automatycznej stabilizacji i regulacji warunków pracy. Nadrzędnym celem tego układu było utrzymanie podczas pracy stałej, optymalnej wielkości ciśnienia pracy hydrocyklonów oraz stabilnej gęstości nadawy w rząpiu. Utrzymanie stałego ciśnienia pracy hydrocyklonu realizowane jest przez włączanie (zmniejszenie ciśnie-nia) lub odcinanie (wzrost ciśnieciśnie-nia) pracujących hydrocyklonów w baterii. Elemen-tem wykonawczym są zainstalowane przed wloElemen-tem do każdego hydrocyklonu zasu-wy nożowe, współpracujące z siłownikami pneumatycznymi. Taki układ sterowania musi być połączony z układem stabilizacji poziomu w rząpiu nadawczym, uniemoż-liwiającym nadmierne przepełnienie lub opróżnienie rząpia. Stabilizacja gęstości nadawy odbywa się przez dodawanie odpowiedniej ilości wody do rząpia [7]. Przedmiotowa bateria dzięki możliwości bezkolizyjnego przełączania rurociągów nadawczych, umożliwiała klasyfikację dwóch, znacznie różniących się charaktery-styką technologiczną produktów, czyli przelewów klasyfikatorów zwojowych (mate-riał o zagęszczeniu w zakresie 1160-1190 g/dm3) lub wylewu młyna domielającego (materiał o bardzo wysokim zagęszczeniu rzędu 1400-1500 g/dm3 z niewielką moż-liwością jego rozrzedzenia w rząpiu). Przelewy hydrocyklonów stanowiły nadawę na flotację główną piasków i ze względu na optymalne wzbogacanie flotacyjne powinny być pozbawione klasy +0,2 mm. Podczas prób klasyfikacji najważniejszą sprawą był dobór zarówno optymalnego ciśnienia pracy w hydrocyklonach, jak i wyposażenie przedmiotowych urządzeń w odpowiednie rozmiary dysz. Na fot. 8 pokazano baterię 4xHC500/12°ZAM-IMN podczas pracy.
W tabelach 1 i 2 przedstawiono wyniki analiz sitowych produktów klasyfikacji wraz z efektywnością klasyfikacji EC (ostrością rozdziału), odpowiednio dla przelewu
klasyfikatora zwojowego i wylewu młyna domielającego, dla optymalnych warunków klasyfikacji i przy optymalnym doborze rozmiarów dysz: wlotowej, przelewowej i wylewowej [2]. Efektywność klasyfikacji w hydrocyklonie EC liczono w oparciu
o zależności (1) dla górnej granicy klasy ziarnowej, stanowiącej 80% przelewu hy-drocyklonu (P80), wg wymagań obowiązujących w KGHM Polska Miedź S.A. O/ZWR.
100
80
Zp
D
Zw
G
P
Ec
(1) gdzie:
ZP – zweryfikowany wychód (%) przelewu hydrocyklonu,
D – zawartość (%) ziaren drobnych w przelewie hydrocyklonu, ZW – zweryfikowany wychód (%) wylewu hydrocyklonu,
G – zawartość (%) ziaren grubych w wylewie hydrocyklonu.
Wychody zweryfikowane to wychody z analiz sitowych z uwzględnieniem popra-wek korekcyjnych, wynikających m. in. ze zmian uziarnienia produktów w trakcie przebiegu procesu, błędów pobrania prób i błędów przy wykonaniu analiz sitowych.
Tabela 1. Wyniki klasyfikacji w hydrocyklonie HC500/12°ZAM-IMN przelewu klasyfikatora zwojowego (N – nadawa, W – wylew, P – przelew)
Klasa ziar-nowa [mm]
Wyniki analizy sitowej [%] Wychody zweryfikowane [%] Uzysk klasy ziarnowej w wylewie [%] EC(P80) [%] N W P N W P 0,334-0,300 4,00 4,80 0,00 3,86 4,91 0,00 100,00 95,10 0,300-0,200 11,70 14,50 0,00 11,51 14,65 0,00 100,00 0,200-0,150 20,90 27,40 0,00 21,29 27,10 0,00 100,00 0,150-0,100 30,60 38,60 0,00 30,43 38,73 0,00 100,00 0,100-0,075 6,40 8,30 1,00 6,60 8,14 0,96 96,89 0,075-0,045 5,30 3,20 12,00 5,17 3,30 12,03 50,14 0,045-0,000 21,10 3,20 87,00 21,14 3,17 87,01 11,78 Σ 100 100 100 100 100 100
Gęstość N = 1188 g/dm3 Gęstość W = 1790 g/dm3 Gęstość P = 1072 g/dm 3
Zweryfikowany wychód produktów: ZP = 21,43%, ZW = 78,57%
Wielkość ziarna podziałowego d(50) = 0,047 mm, Ciśnienie pracy hydrocyklonu p = 0,112 MPa Dysza wlotowa dO = 125 mm, dysza przelewowa dP = 175 mm, dysza wylewowa dW = 60 mm
Tabela 2. Wyniki klasyfikacji w hydrocyklonie HC500/12°ZAM-IMN wylewu młyna domielającego (N – nadawa, W – wylew, P – przelew)
Klasa ziar-nowa [mm] Wyniki analizy sitowej [%] Wychody zweryfikowane [%] Uzysk klasy ziarnowej w wylewie [%] EC(P80) [%] N W P N W P 0,500-0,300 0,90 2,44 0,00 1,44 2,10 0,00 100,00 72,20 0,300-0,200 44,85 62,35 6,39 44,79 62,40 6,40 95,51 0,200-0,150 24,30 16,92 43,54 24,91 16,49 43,27 45,38 0,150-0,100 20,50 13,34 31,17 19,49 14,02 31,43 49,30 0,100-0,075 2,40 1,28 4,49 2,33 1,33 4,51 39,13 0,075-0,045 0,80 0,71 2,00 1,00 0,57 1,93 39,21 0,045-0,000 6,25 2,96 12,41 6,04 3,10 12,45 35,17 Σ 100 100 100 100 100 100 Gęstość N = 1467 g/dm3 Gęstość W = 1766 g/dm3 Gęstość P = 1257 g/dm3 Zweryfikowany wychód produktów: ZP = 31,44%, ZW = 68,56%
Wielkość ziarna podziałowego d(50) = 0,075 mm, Ciśnienie pracy hydrocyklonu p = 0,133 MPa Dysza wlotowa dO=125 mm, dysza przelewowa dP=175 mm, dysza wylewowa dW=80 mm
Podczas klasyfikacji przelewu klasyfikatora zwojowego przy wykorzystaniu hy-drocyklonu HC500/12°ZAM-IMN otrzymano o około 3,5% wyższą efektywność kla-syfikacji na poziomie EC(P80)= 95,10%, w odniesieniu do poprzednio stosowanych
hydrocyklonów HC500. Przelewy hydrocyklonów pozbawione były klasy +0,2 mm. Optymalne ciśnienie pracy hydrocyklonów wynosi p = 0,112 MPa przy montażu dysz o średnicach: wlotowa 125 mm, przelewowa 175 mm i wylewowa 60 mm. W przy-padku klasyfikacji trudniejszego materiału, czyli wylewu młyna domielającego uzy-skano efektywność klasyfikacji EC(P80)= 72,20%. Nadawa charakteryzuje się
nieko-rzystną, wysoką zawartością klasy 0,1-0,3 mm na poziomie prawie 90%. Optymalne wyniki klasyfikacji uzyskano przy wyższym ciśnieniu pracy hydrocyklonów p = 0,133 MPa i dla dysz wylewowych o większych średnicach 80 mm. W przelewie hydrocyklonów nie zanotowano zawartości klasy +0,3 mm, natomiast zawartość klasy +0,2 mm wynosi 6,4% wychodu przelewu. Reasumując, hydrocyklony klasyfi-kująco-zagęszczające nowej konstrukcji typu HC500/12°ZAM-IMN prawidłowo kla-syfikują materiały o różnych charakterystykach technologicznych, zgodnie z suro-wymi warunkami pracy w KGHM Polska Miedź S.A.
Podsumowanie
W ramach realizacji projektu kluczowego nr POIG.01.03.01-24-019/08 pt. „Nowe technologie oraz nowe konstrukcje maszyn i urządzeń do wzbogacania i metalur-gicznego przerobu surowców mineralnych” powstał innowacyjny, przemysłowy układ klasyfikacji w bateriach hydrocyklonów klasyfikująco-zagęszczających nowego typu HC500/12°ZAM-IMN, wyposażony w nowoczesny, automatyczny system stabilizacji i regulacji pracy. Zastosowanie materiałów kompozytowych na bazie węglika krzemu do wykonania zarówno wyłożenia przeciwściernego wnętrza hydrocyklonu oraz jego dysz znacząco wydłużyło żywotność przedmiotowych hydrocyklonów. Wykonawstwo
poszczególnych podzespołów hydrocyklonów w postaci trwale zespolonych części stalowo-kompozytowych, z uwagi na pełną zamienność między hydrocyklonami danego typu, znacznie upraszcza gospodarkę częściami zamiennymi w zakładach przeróbczych, przy zapewnieniu pełnej szczelności układu. Jednoosobowy system wymiany dyszy wylewowej, oparty na zacisku dźwigniowym, wyraźnie skraca i upraszcza wymianę tej dyszy. Z uwagi na to, że najczęściej wymienianym elemen-tem w hydrocyklonie jest właśnie dysza wylewowa, wyeliminowanie z jej montażu zanieczyszczanych klasyfikowanym materiałem połączeń śrubowych skutkuje elimi-nacją występujących w wielu przypadkach niepotrzebnych, dodatkowych, czaso-chłonnych operacji przy jej wymianie, takich jak m.in. odpalanie lub odcinanie znisz-czonych śrub. Z uwagi na zastosowanie do hydrocyklonu o średnicy części cylin-drycznej 500 mm, części stożkowej o kącie zbieżności 12° oraz odpowiedni dobór parametrów pracy i dysz, osiągnięto obniżenie ziarna podziałowego d(50) do wiel-kości 0,03 mm. Takie ziarno podziałowe (osiągane dotychczas w krajowych hydro-cyklonach HC350 i mniejszych) umożliwia zastosowanie hydrocyklonu HC500/12°ZAM-IMN do klasyfikacji materiałów o niższej granulacji. W zależności od doboru dysz oraz ciśnienia podawanej nadawy, wydajność pojedynczego hydrocy-klonu HC500/12°ZAM-IMN kształtuje się w granicach 1,5-7,0 m3/min i jest 2-3 razy większa od uzyskiwanej dla typowych hydrocyklonów HC350. W przedmiotowym hydrocyklonie uzyskuje się zagęszczenia wylewów w zakresie 1400-1900 g/dm3. Krajowe rozwiązania baterii hydrocyklonów HC500/12°ZAM-IMN stanowią konku-rencyjne rozwiązanie w odniesieniu do droższych urządzeń zagranicznych. Hydro-cyklony nowej konstrukcji typu HC500/12°ZAM-IMN mogą być stosowane w zakła-dach przeróbczych klasyfikujących materiały różnego pochodzenia, takich jak: rudy miedzi, cynku, ołowiu i innych metali, muły węglowe i drobniejsze sorty węgla suro-wego oraz inne surowce mineralne [4, 8, 9].
Bibliografia
[1] Nowak Z., 1970, Hydrocyklony w przeróbce mechanicznej kopalin. Wyd. Śląsk, Katowice. [2] Szczerba E., Wieniewski A., Łuczak R., Mańka A., Zachariasz T., 2013, Sprawozdanie
IMN nr 7155/13, Badania innowacyjnego układu klasyfikacji w hydrocyklonach klasyfiku-jąco-zagęszczających w technologii wzbogacania rud miedzi.
[3] Wieniewski A., Skorupska B., Szczerba E., Woch M., Mańka A., Updating of classifica-tion in non-ferrous metal ore processing plants, AGH Journal of Mining and Geoengi-neering, 2013, vol. 2, nr 2, s. 63-80.
[4] Wieniewski A., Szczerba E., Łuczak R., Zachariasz T., Cichy K., 2013, Sprawozdanie IMN nr 7132/13 z realizacji podzadania 2.1. Badania nad możliwością zastosowania nowego typu urządzeń do klasyfikacji w procesie wzbogacania rud metali i innych su-rowców, zadania 2. Badania i opracowanie nowych konstrukcji maszyn i urządzeń do procesu klasyfikacji i wzbogacania surowców mineralnych i wtórnych, projektu kluczo-wego nr POIG.01.03.01-24-019/08 Nowe technologie oraz nowe konstrukcje maszyn i urządzeń do wzbogacania i metalurgicznego przerobu surowców.
[5] Wieniewski A., Szczerba E., Zachariasz T., Hydrocyklony zagęszczająco-klasyfikujące nowego typu. Rudy i metale nieżelazne, 2012, nr 10, s. 663-666, Wyd. Sigma-Not, War-szawa.
[6] Wieniewski A., Szczerba E., Zachariasz T., Łuczak R., Gramała J., Cichy K., 2011, Sprawozdanie IMN nr 6937/11 z realizacji podzadania 2.3. Badania nad opracowaniem nowej konstrukcji hydrocyklonów zagęszczająco-klasyfikujących, zadania 2. Badania i opracowanienowychkonstrukcjimaszyniurządzeńdoprocesu klasyfikacji i wzbogacania
surowców mineralnych i wtórnych, projektu kluczowego nr POIG.01.03.01-24- -019/08 Nowe technologie oraz nowe konstrukcje maszyn i urządzeń do wzbogacania i metalurgicznego przerobu surowców.
[7] Wieniewski A., Szczerba E., Zachariasz T., Łuczak R., Mańka A., Steczkowski J., To-maka W., Woch M., 2013, Sprawozdanie IMN, nr 7124/13, Opracowanie i wdrożenie in-nowacyjnych układów klasyfikacji w hydrocyklonach klasyfikująco-zagęszczających. [8] Wieniewski A., Zachariasz T., Szczerba E., Łuczak R., 2014, Sprawozdanie IMN
nr 7262/14 z realizacji podzadania 2.1.1. Badania przemysłowe nowej konstrukcji hydro-cyklonów zagęszczająco-klasyfikujących, zadania 2. Badania i opracowanie nowych konstrukcji maszyn i urządzeń do procesu klasyfikacji i wzbogacania surowców mineral-nych i wtórmineral-nych, projektu kluczowego nr POIG.01.03.01-24-019/08 Nowe technologie oraz nowe konstrukcje maszyn i urządzeń do wzbogacania i metalurgicznego przerobu surowców.
[9] Zachariasz T., Szczerba E., Szczepaniak K., 2015, Sprawozdanie IMN nr 7365/15, Ba-dania nad możliwością wykorzystania hydrocyklonów nowego typu HC500/12°ZAM-IMN dla poprawy klasyfikacji mułów węglowych w ZPMW KWK Pniówek.
[10] ZUP ZAM Kęty Sp. z o.o., 2015, Dokumentacja techniczno-ruchowa hydrocyklonu HC500/12°ZAM-IMN. Materiały producenta.
