淺析無壓給料重介質(zhì)旋流器選煤

王金財(cái)

(龍煤集團(tuán)七臺(tái)河分公司龍湖選煤廠,黑龍江七臺(tái)河 154600)

淺析無壓給料重介質(zhì)旋流器選煤

王金財(cái)

(龍煤集團(tuán)七臺(tái)河分公司龍湖選煤廠,黑龍江七臺(tái)河 154600)

無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器是20世紀(jì)70年代末由前蘇聯(lián)研制成功的。重介質(zhì)旋流器的細(xì)粒煤分選效果、動(dòng)力消耗等問題進(jìn)行探討,介紹了重介質(zhì)旋流器先關(guān)工作原理,及無壓給料旋流器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。

無壓給料 重介質(zhì)旋流器 選煤

1 重介質(zhì)旋流器分選工作原理分析

重介質(zhì)旋流器的結(jié)構(gòu)是由①圓筒形一段旋流器;②圓筒一圓錐型二段旋流器并式串聯(lián)組成。如圖1所示。

重介質(zhì)旋流器分選工作原理：(1)第一段旋流器：合格重介質(zhì)懸浮液以一定的工作壓力沿切線的方向進(jìn)入，原料煤則從頂端沿軸向以自重方式進(jìn)入，在離心力的作用下，重物料向旋流器壁移動(dòng)。(2)第二段：在外螺旋流器旋流的軸向速度作用下由底流口排出進(jìn)入，輕物料則移向空氣柱，并隨著中心內(nèi)螺旋流由位于中心底部的溢流管排出。

2 重介質(zhì)旋流器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

壓給料三產(chǎn)品重介旋流器兩段均設(shè)計(jì)成筒型，由于圓筒圓錐型重介質(zhì)旋流器底流和溢流懸浮液密度的差值大，可以形成較高的分選密度。

無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器具有以下幾個(gè)的特點(diǎn)：(1)入料口徑大。入選物料上限不受介質(zhì)泵流道口徑的限制，能增加物料入選上限。因此，在入料方面具有很大的優(yōu)勢(shì)。(2)分選效率高。由于采用軸向中心給料，篩選結(jié)構(gòu)的影響，使得大粒度物料迅速進(jìn)入底流口，小粒度物料穿過內(nèi)旋流移向器壁，因此，可以排除達(dá)到界面上的循環(huán)干擾，提高了分選的高效率。(3)降低次生煤泥。由于物料是靠自重進(jìn)入旋流器的分選室，再加上重產(chǎn)物的運(yùn)行路線比較短，減少了物料之間的碰撞機(jī)率，從而降低了次生煤泥量。(4)原煤可選性加大。由于是二段分選密度在線可調(diào)，單位體積處理量大，可以適應(yīng)各種可選性的原煤進(jìn)行分選，提高原煤的可選性，提高效率。(5)投資小，方便管理。由于廠房體積小，設(shè)備布置緊湊整齊，這樣既減少了建設(shè)用地，又縮短選煤廠的建設(shè)周期，還比較方便管理。

圖1 重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 新型的無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器一段

3 重介質(zhì)旋流器的存在的問題

無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，但也存在著不足。具體表現(xiàn)如下：在實(shí)驗(yàn)室按最佳藥劑濃度進(jìn)行浮選試驗(yàn)時(shí)可獲得最高產(chǎn)率，但是也會(huì)出現(xiàn)一些問題，在大系統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)中，會(huì)出現(xiàn)浮選泡沫大，不易碎，污染主選系統(tǒng)，這樣的結(jié)果是造成主選系統(tǒng)的濃縮機(jī)表面全部為浮選泡沫，甚至?xí)霈F(xiàn)浮選泡沫進(jìn)人跳汰機(jī)的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響浮選的效果。為此，我們也進(jìn)行了一些化驗(yàn)分析。分析結(jié)果表明，造成浮選泡沫污染主選系統(tǒng)的主要原因是起泡劑添加量過大造成的。為此，我們適當(dāng)?shù)販p少了起泡劑的用量，使這個(gè)問題得到了相應(yīng)的解決。

4 無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的模擬

對(duì)于重介質(zhì)旋流器進(jìn)行數(shù)值模擬的主要目的是，為了研究旋流器內(nèi)速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)的分布狀況，這是為重介質(zhì)旋流器的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。新型的無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的研究思路是將一段圓筒型結(jié)構(gòu)改為圓錐型結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行了數(shù)值模擬，見圖2所示。

與傳統(tǒng)的無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器相比，從切向速度、徑向速度、軸向速度和壓強(qiáng)等方面進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)比研究，具體如表1所示。

表1 傳統(tǒng)旋流器、新型旋流器一段結(jié)構(gòu)參數(shù)

經(jīng)過研究表明：(1)切向速度隨著半徑的增大不斷增大，在回轉(zhuǎn)半徑和溢流管內(nèi)徑相同時(shí)達(dá)到最大，但在空氣柱邊緣時(shí)又會(huì)增加。(2)新型旋流器的分層時(shí)間要比傳統(tǒng)旋流器長(zhǎng)，分選效果在相同條件下也會(huì)更好。(3)新型旋流器空氣柱范圍內(nèi)流體從溢流口的排出速度大大加快，部分流體在旋流器內(nèi)的停留時(shí)間縮短，處理量相對(duì)增大。

5 結(jié)語

目前，國(guó)內(nèi)無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器還存在很多問題，如分選效率低、功耗大、磨損快等技術(shù)問題都有待提高。因此，加強(qiáng)重介質(zhì)旋流器選煤過程的理論研究的意義是重大的，這對(duì)采煤工藝的發(fā)展的影響也具有深遠(yuǎn)的意義。

[1]馬銀年.采用無壓給料3產(chǎn)品重介旋流器分選石嘴山礦區(qū)原煤.煤質(zhì)技術(shù)[Z],2004,11.

[2]劉峰.重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)的研究與發(fā)展[J].選煤技術(shù),2006(5)：1-12.

[3]張春林.無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的應(yīng)用及問題探討.煤炭加工與綜合利用,1997(1).

王金財(cái)(1974一),黑龍江省七臺(tái)河市勃利縣人,畢業(yè)于黑龍江科技大學(xué)礦物加工工程專業(yè),現(xiàn)工作于龍煤集團(tuán)七臺(tái)河分公司龍湖選煤廠,職務(wù)副主任。