水力旋流器具有结构简单、轻便灵活、占地面积少、分级效率高、分级粒度细、处理能力大等优点，在选矿工业中已成为取代传统螺旋分级机的较为理想的设备。国内外关于水力旋流器的研究越来越多，应用领域也越来越广，不仅包括传统的矿冶、石油和化工领域，同时还用于机械、电子工业、食品与生物发酵等新的领域。随着其应用领域的不断拓展，用途的不断增加，旋流器的结构也得到不断改进，如磁力旋流器、非磁的分离过程是离心力场作用下完成的，它产生的离心加速度常比重力加速度大几十乃至几百倍，因而水力旋流器是目前细粒物料分离的有效设备之一。 水力旋流器的分级效率受被分离物料物性参数以及设备结构参数和操作参数的影响。水力旋流器的结构参数直接影响其生产能力、分级粒度和分级效率，因此，合理的选择旋流器边界尺寸是保证其有效分级的首要条件。研究表明，水力旋流器的分级粒度主要受底流口尺寸、溢流口尺寸、锥角和溢流管插入浓度的影响。本文利用自制的水力旋流器对凡口铅锌矿进行了分级实验，考察了旋流器沉砂口直径、溢流口直径和溢流管插入深度等结构参数对分级性能的影响，采用拉苏莫夫法对试验结果进行了分级粒度的分配计算，并将试验结果与最大切向速度轨迹面法计算的理论值进行对比分析，发现两者存在一定的偏差。 一、理论计算 （一）分级粒度的理论计算 本文采用最大切线速度轨迹面法对分离粒度进行计算。分级粒度（也称最大粒度）指产物中95%通过的筛孔尺寸，用dm表示。最大切线速度轨迹面是实际生产中分离粒度的计算应用较多的方法之一。根据庞学诗对旋流器分离原理的研究可知，最大切线速度轨迹面即水力旋流器分离过程中的自然分离面，并将分离物料按粒度（密度）分为溢流产物和沉砂产物。因此，最大切线速度轨迹面即为分离粒度计算的主要依据。根据最大切线速度轨迹面法的理论公式，其分级粒度计算分式为：