重介質(zhì)旋流器分選工藝的設備布置

曲學新

(淄礦集團山東博選礦物資源技術(shù)開發(fā)有限公司，山東 濟寧 272173)

車間工藝布置是選煤廠工藝設計和技術(shù)改造的重要部分，它是根據(jù)工藝廠房總平面布置方案、工藝流程、設備選型資料、生產(chǎn)管理對工藝布置的要求等，將廠房和設備綜合而合理地在平面和立體面進行布置。工藝布置時要求做到生產(chǎn)流程順暢，充分考慮設備的安裝、操作、檢修方便。

重介旋流器選煤工藝布置特點是，主要分選設備比較簡單，但介質(zhì)準備和回收系統(tǒng)卻比較復雜。介質(zhì)對溜槽、管路、泵等設備磨損嚴重。因此設備布置時應認真考慮如何減少設備磨損問題。

1 末煤重介旋流器的設備布置

末煤重介分選設備主要是重介質(zhì)旋流器，目前常用的旋流器按產(chǎn)品數(shù)量可分兩產(chǎn)品和三產(chǎn)品2種，按給料方式分為有壓和無壓2種。有壓給料重介旋流器一般布置于頂層或上數(shù)第二層，無壓給料旋流器布置于上數(shù)第二層，有利于后續(xù)物料的自流。

多臺旋流器并列布置時，應留取檢修和生產(chǎn)操作的空間，三產(chǎn)品旋流器的間距要大于兩產(chǎn)品的間距，以便后續(xù)的脫介篩布置，由于廠房設備從上至下逐漸增多，設備的布置要堅持自下而上設計的原則，以便使管路規(guī)整，減少不必要的彎路，減少管路的磨損。

2 介質(zhì)回收系統(tǒng)的設備空間布置

重介質(zhì)選煤的介質(zhì)回收系統(tǒng)比較復雜，設備磨損較嚴重，尤其是介質(zhì)回收系統(tǒng)中的介質(zhì)桶、介質(zhì)泵、管路及彎頭磨損更為突出。克服和減少設備磨損的辦法有：采用優(yōu)質(zhì)耐磨材質(zhì)制造的設備(如陶瓷泵、陶瓷閥門)或襯里(如內(nèi)襯管道、內(nèi)襯泵)，合理布置設備、彎頭、管路也是減少磨損的一種方法。介質(zhì)回收系統(tǒng)中的主要設備有合格介質(zhì)桶、稀介質(zhì)桶、稀介質(zhì)泵、磁選機等。

2.1 介質(zhì)桶

介質(zhì)桶的主要作用是介質(zhì)的儲存與調(diào)配，分為合格介質(zhì)桶和稀介質(zhì)桶，筆者更傾向于只設合格介質(zhì)桶而不設稀介桶。合格介質(zhì)桶的容量對工作密度穩(wěn)定有一定的影響，容積大、儲量大、密度容易穩(wěn)定，但是需要調(diào)節(jié)介質(zhì)密度的時間延長；介質(zhì)桶容量少、儲量少、液位不容易控制。

選擇合格介質(zhì)桶時，理想情況是與分選設備、脫介篩一對一的獨立系統(tǒng)，并且在一個垂直面上下布置，使介質(zhì)管路縮短，減少管路堵塞和磨損。合格介質(zhì)桶應盡量布置在固定脫介篩(弧形篩)或者脫介篩合格介質(zhì)段下方，稀介質(zhì)桶應盡量靠近脫介篩稀介段下方，這樣可以縮短管路并能使介質(zhì)自流進入介質(zhì)桶內(nèi)。介質(zhì)桶下部排料管中心線距地板的高度一般為300～500 mm以便于排料和檢修。介質(zhì)桶底部要布置風管，停產(chǎn)時鼓風防止介質(zhì)沉降壓實。

2.2 介質(zhì)泵

介質(zhì)泵的布置，應與介質(zhì)桶一對一配套。介質(zhì)泵常用為耐磨渣漿泵。有壓給料旋流器要注意混料泵的葉輪通道不易被物料卡住，一般要求葉輪通道要大于最大物料粒度的2～3倍。

在布置介質(zhì)泵時要注意下列幾點：

(1)介質(zhì)泵與介質(zhì)桶的連接管不要有彎頭；

(2)介質(zhì)泵與介質(zhì)泵之間應留有比較大的檢修空間，2臺泵軸線應一致或垂直布置；

(3)壓入式泵應保證1.0～1.5 m的壓頭；

(4)介質(zhì)泵入料口至介質(zhì)桶出料口的距離應為2道閘閥長度+異徑管長度+短管長度200 mm；短管的設置是為了方便更換閘閥，同時可以將介質(zhì)泵的放水管設在短管上，以便介質(zhì)泵的檢修。

2.3 磁選機

磁選機一般布置在脫介篩稀介段下方的下一層，位于合格介質(zhì)桶正上方的上層，稀介質(zhì)自流入磁選機，磁選精礦落入合格介質(zhì)桶，這樣布置可以省掉稀介桶環(huán)節(jié)。設計布置有稀介桶時，磁選機布置可以選擇在其他有空余空間的樓層，這樣布置，有利于充分利用廠區(qū)空間，但增加能耗和管道投資，仍需注意“位于合格介質(zhì)桶正上方”這一點不能忽視。多臺磁選機可單排或雙排布置。

2.4 懸浮液密度控制系統(tǒng)的布置

懸浮液密度控制系統(tǒng)設有密度測量裝置和密度調(diào)整設施。密度測量裝置目前常用的為壓差式密度計和同位素密度計，一般位于合格介質(zhì)泵的出水管上，也有的位于固定篩(弧形篩)下的合格介質(zhì)回介管路上，這時因含有煤泥會容易引起堵塞，數(shù)值相對來講似乎更接近實際介質(zhì)密度，但因旋流器分選的特殊性，無法測得實際分選密度?？刂品绞綖檎{(diào)整合格介質(zhì)桶補水閥門開度和脫介篩前的固定篩(弧形篩)下分流箱的開度。

3 2個廠房工藝設備布置實例

×廠選煤廠粗煤泥處理系統(tǒng)的廠房設備布置示意見圖1。

圖1 ×廠選煤廠粗煤泥處理系統(tǒng)的廠房設備布置示意

圖1為某廠選煤廠由2套跳汰系統(tǒng)改為主再洗重介系統(tǒng)時，為了減少改造對生產(chǎn)的影響，采取1套跳汰設備運行，1套跳汰設備改造。主洗系統(tǒng)改造后，部分粗煤泥設備沒法很好地兼顧空間布置，其中，煤泥重介的介質(zhì)回收系統(tǒng)，由于磁選機與重介粗煤泥桶不在同一垂直面上，因垂直高度不足而在粗煤泥桶中部接入磁選精礦回介管道，結(jié)果磁選精礦仍回不到粗煤泥桶，而經(jīng)常從磁選機精礦槽溢出，造成粗煤泥回收系統(tǒng)因介耗高而無法正常運行。

同時，主洗重介旋流器系統(tǒng)設備布置時，為減少對樓板的破壞，利用原有設備在樓板的空洞，造成主洗管道在廠區(qū)內(nèi)錯綜復雜，管路過長、彎路太多，運行時堵塞嚴重，盡管采用了耐磨管路，仍磨損嚴重，跑冒滴漏時有發(fā)生。設計改造時，應當考慮布置好主洗系統(tǒng)的設備后，合理調(diào)整一樓各桶的功能，盡量減少管路走不必要的彎路。

×亭選煤廠主洗系統(tǒng)設備工藝布置示意見圖2。

圖2 ×亭選煤廠主洗系統(tǒng)設備工藝布置示意

圖2所示2臺脫介篩并列布置于主廠房三層，垂直下方第二層布置2臺磁選機，垂直下方第一層布置合格介質(zhì)桶，合格介質(zhì)依次近乎垂直向下流動。耐磨管路拐角少，長度也短，用測厚儀檢測管道磨損也較均勻，生產(chǎn)運行過程中堵塞事故也少得多，介質(zhì)損失也低得多。

4 結(jié) 語

2個廠實際運行對比效果很明顯。總之，不論是新建選煤廠還是改擴建選煤廠，都必須注意廠房和設備的工藝布置。實踐證明，工藝設備布置的得當，生產(chǎn)運行時會省掉不少麻煩。