重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

樊亮

摘要：隨著科技的發(fā)展，很多新的電器及機(jī)械設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，人類對(duì)能源的需求量也隨之逐年增加，除了新興的太陽(yáng)能、風(fēng)能技術(shù)，最主要的能源需求還是依靠煤炭來(lái)進(jìn)行解決，因此我國(guó)國(guó)內(nèi)煤炭需求量在不斷增加。重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)是現(xiàn)代選煤和潔煤技術(shù)中比較高效的技術(shù)，工作過(guò)程中能實(shí)現(xiàn)較高的自動(dòng)化程度，低密度的分選，簡(jiǎn)化操作過(guò)程，廣泛的應(yīng)用在目前的采煤工作中。本文對(duì)重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)進(jìn)行介紹，對(duì)其發(fā)展進(jìn)行研究，探討重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，并同國(guó)外的重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要對(duì)比，為選煤技術(shù)的發(fā)展提供更好的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：重介質(zhì)旋流器、選煤、發(fā)展趨勢(shì)

煤炭作為世界三大能源之一，在人類的日常生活與國(guó)家的運(yùn)行和建設(shè)中，都發(fā)揮了重要的意義，對(duì)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展起到了決定性的作用。

中國(guó)煤炭?jī)?chǔ)量豐富，煤炭開采技術(shù)也比較成熟，在國(guó)際上屬煤炭高產(chǎn)國(guó)，選煤技術(shù)位列世界前茅，已經(jīng)非常成熟。目前最常用的選煤技術(shù)就是重介質(zhì)旋流器技術(shù)，近幾年，我國(guó)自行研制的大型重介質(zhì)旋流器水平已經(jīng)處于世界領(lǐng)先水平，隨著實(shí)際工作需求的不斷增加，重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)也仍需不斷提升。

筆者以本單位年產(chǎn)1200萬(wàn)噸、大直徑三產(chǎn)品旋流器為參考依據(jù)，結(jié)合實(shí)際工作對(duì)重介質(zhì)旋流器的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行論述。

1、重介質(zhì)旋流器工作原理概述

重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，本身無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，依靠自身的結(jié)構(gòu)參數(shù)和外部參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)煤炭分選，由于旋流器本身無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，因此對(duì)其本身結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計(jì)和外部操作參數(shù)的調(diào)控在實(shí)際工作過(guò)程中尤為關(guān)鍵。運(yùn)用調(diào)控來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳分選精度，是重介質(zhì)旋流器區(qū)分于其他選煤方法的主要特點(diǎn)。

在進(jìn)行選煤操作中，給予煤炭和懸浮液相同壓力，使其沿切線角度進(jìn)入重介質(zhì)旋流器中，形成一個(gè)壓強(qiáng)穩(wěn)定的漩渦流，并在旋流器內(nèi)壁形成下降式的螺旋流，在旋流器的軸心角度形成上升式的螺旋流，由于液流的負(fù)壓性，空氣柱會(huì)形成在軸心內(nèi)部。所選煤炭直徑大時(shí)，會(huì)被分為外螺旋流，當(dāng)所選煤炭直徑小，則會(huì)被分入內(nèi)螺旋流，通過(guò)這種簡(jiǎn)單的方式將煤炭根據(jù)大小和密度的不同進(jìn)行分類。具有速度快，分選效果好的直接優(yōu)勢(shì)，并且過(guò)程操作簡(jiǎn)單，無(wú)需精密數(shù)據(jù)操控。

2、重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)的特點(diǎn)

重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)在40年代起源于荷蘭，發(fā)展到現(xiàn)在歷經(jīng)七十多年，技術(shù)日趨成熟，在美國(guó)的應(yīng)用率約為55%，個(gè)別國(guó)家使用率達(dá)到90%。重介質(zhì)旋流器技術(shù)之所能夠廣泛應(yīng)用主要因?yàn)槠渥陨硖攸c(diǎn)也就是它自身的優(yōu)勢(shì)。

2.1單次可處理量大

經(jīng)過(guò)發(fā)展，重介質(zhì)旋流器的容積較之前有了大幅的增加，與此同時(shí)也調(diào)整了煤炭的適用度，增加可篩選煤炭種類。對(duì)比其他依靠重力進(jìn)行煤炭篩選的設(shè)備，重介質(zhì)旋流器的可篩選容量與種類均具有明顯優(yōu)勢(shì)，并且具有很好的靈活性，通過(guò)控制懸浮液的密度，實(shí)現(xiàn)精確的選美工作。

2.2處理成本低

重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用比較普遍，其中三產(chǎn)品旋流器是最有代表性的重介質(zhì)旋流器產(chǎn)品，與其相關(guān)的配套輔件、備件也開發(fā)的比較全面，這就使得三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的應(yīng)用更加簡(jiǎn)單。旋流器內(nèi)部采用耐磨材料，使用壽命長(zhǎng)，大大降低管理過(guò)程中成本量的消耗。

2.3模塊化便捷

機(jī)器取代人類是未來(lái)工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，尤其是在采煤業(yè)這一臟、類、高危險(xiǎn)性的行業(yè)中，對(duì)機(jī)械化速度的要求更高。而現(xiàn)代工業(yè)過(guò)程最典型特點(diǎn)就是模塊化，將多項(xiàng)具有不同功能的設(shè)備予以一體化，有效減少管理過(guò)程的阻礙，并且能夠?qū)⑦^(guò)程中的工作進(jìn)行分類整合，有效處理設(shè)備負(fù)載。工程機(jī)械的模塊化可以降低外界干擾對(duì)設(shè)備運(yùn)行本身的影響，提升設(shè)備使用效率降低磨損。

3、重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)

重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)具有廣泛的實(shí)用性，也在實(shí)際應(yīng)用中得到推廣和普及，解決了一系列行業(yè)問(wèn)題，但不可否認(rèn)，該項(xiàng)技術(shù)還可以得到更好的改善。目前該技術(shù)的發(fā)展滯后于我國(guó)對(duì)于行業(yè)發(fā)展的需求，行業(yè)內(nèi)的肯定程度也隨之下降，因此要根據(jù)實(shí)際需求情況，對(duì)該技術(shù)的發(fā)展確定新的方向。

3.1結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步研究和變革

我國(guó)目前的選煤技術(shù)都需要依靠設(shè)備來(lái)完成，重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)在以往的工作中表現(xiàn)可圈可點(diǎn)，但是隨著采煤要求和難度不斷加大，該技術(shù)不盡如人意，所以在后續(xù)的研究中，要針對(duì)旋流器的機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究。

目前常用的大直徑三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器二段筒體采用錐形結(jié)構(gòu)，入料口、底流口尺寸影響設(shè)備的處理能力，不適用于矸石含量高的原煤和中煤，為更好的適應(yīng)需求，應(yīng)通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)問(wèn)題點(diǎn)的調(diào)整對(duì)三產(chǎn)品分流器進(jìn)行改良。

3.2研究加重質(zhì)和重懸浮液對(duì)懸浮效果的影響

根據(jù)現(xiàn)階段資源需求情況，對(duì)入料煤炭的顆粒組成、分選密度、供介壓力、重懸浮液的流變特性等指標(biāo)都產(chǎn)生較高的要求，也包括旋流器的直徑，加重質(zhì)的性質(zhì)等指標(biāo)。這時(shí)，利用重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)就無(wú)法滿足實(shí)際需求。還有可能因?yàn)橹笜?biāo)不達(dá)導(dǎo)致整個(gè)技術(shù)體系出現(xiàn)問(wèn)題，影響日常工作。

結(jié)合市場(chǎng)需求情況來(lái)看，加重質(zhì)的重介質(zhì)旋流器產(chǎn)品比較單一，不適應(yīng)生產(chǎn)需求。

要想有效解決這些問(wèn)題，使重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)得到更好的改善需要對(duì)加重質(zhì)和重懸浮液的性質(zhì)進(jìn)行研究，針對(duì)性的研究其對(duì)分選效果的影響。針對(duì)不同的分選條件，應(yīng)采用的加重質(zhì)和重懸浮液流變特性，制作出能夠提高分選效果，針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有指導(dǎo)意義的方式。

3.3研究實(shí)踐“等基元灰分“分選

等基元灰分研究在重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)研究中，也占有一席之地。技術(shù)不僅要靠實(shí)踐來(lái)支撐，同樣需要理論進(jìn)行指導(dǎo)和幫助，過(guò)分側(cè)重于實(shí)踐會(huì)多耗費(fèi)時(shí)間和精力，并且容易造成不必要的損失，還不一定能得到理想的成果。

在實(shí)際分選工藝過(guò)程中，可以用等基元灰分對(duì)不同粒級(jí)的煤炭進(jìn)行分選，實(shí)現(xiàn)精煤產(chǎn)率的最大化。

發(fā)展趨勢(shì)要求結(jié)合分選條件與分級(jí)力度的實(shí)踐，確定最佳分級(jí)力度及其相應(yīng)的分選條件。

3.4建立模塊化選煤廠

根據(jù)近幾年煤炭行業(yè)關(guān)于選煤工作的調(diào)研數(shù)據(jù)來(lái)看，由國(guó)外公司設(shè)計(jì)建設(shè)的模塊化重介質(zhì)選煤廠在實(shí)際工作中表現(xiàn)比較突出，在工作效果上比較有優(yōu)勢(shì)。模塊化的重介質(zhì)選煤廠建設(shè)周期短、投資低、見效快，能夠快速的進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)活動(dòng)。但是在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，也表現(xiàn)出很多自身存在的缺陷。

目前我國(guó)的模塊化選煤廠工藝較簡(jiǎn)單，主要應(yīng)用重介質(zhì)旋流器進(jìn)行分選，使用螺旋分選機(jī)來(lái)進(jìn)行粗煤泥的分選，無(wú)法實(shí)現(xiàn)細(xì)粒煤泥的分選，整體分選水平較低。由此可見，結(jié)合我國(guó)煤炭需求的特點(diǎn)與市場(chǎng)要求，借鑒國(guó)外模塊化選煤廠的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)適用于我國(guó)需要的模塊化選煤廠建廠技術(shù)是目前重要的研究?jī)?nèi)容，也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和對(duì)煤炭資源需求的提升，模塊化工廠的建設(shè)得到社會(huì)多方的關(guān)注，應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)，充分考慮目前行業(yè)內(nèi)存在的問(wèn)題和不足，進(jìn)一步追求整體的技術(shù)提升和進(jìn)步，解決工藝簡(jiǎn)單的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)多工藝聯(lián)合，提高分選效率和分選水平。

隨著煤炭需求量的增大，我國(guó)對(duì)采煤工作的重視程度也加大很多，雖然目前重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)已經(jīng)創(chuàng)造出比較大的價(jià)值，但是未來(lái)要求新的技術(shù)體系和理論體系諸如到該技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)從內(nèi)到外的技術(shù)優(yōu)化。在研究過(guò)程中，保留好的研究成果，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的平穩(wěn)過(guò)度。

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