簡(jiǎn)述影響旋流器性能的因素及常見(jiàn)操作問(wèn)題的解決方法

姜殿軍

(遼寧東煤基本建設(shè)有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110122)

在生產(chǎn)過(guò)程中，有多種旋流器可供選擇，常見(jiàn)的有重介質(zhì)旋流器和水力旋流器。其原理和結(jié)構(gòu)基本相同，只是一個(gè)用于分選煤的是重介質(zhì)而另一個(gè)用的是水。下面我們就以重介質(zhì)旋流器為主對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)略介紹。

1 旋流器原理

旋流器利用了阿基米德原理，將煤炭與重介質(zhì)進(jìn)行混合，在混合后品質(zhì)較好的煤炭質(zhì)量較大，易在混合介質(zhì)中略偏下的位置凝聚;而品質(zhì)較差的煤炭質(zhì)量較輕，易在混合介質(zhì)中略偏上的位置凝聚，從而產(chǎn)生了粗略的分層的現(xiàn)象。這種粗略分層的介質(zhì)在一定的壓力下，沿著旋流器外壁的切線(xiàn)方向注入旋流器中，在其旋流較應(yīng)產(chǎn)生的離心力作用下，質(zhì)量較大的煤炭顆粒在分選過(guò)程中向旋流器內(nèi)壁上集聚并下沉，由旋流器底口排出;質(zhì)量較小的煤炭顆粒則會(huì)向旋流器軸線(xiàn)中心集聚，并沿溢流口排出，最終實(shí)現(xiàn)煤炭分選的初衷。由以往經(jīng)驗(yàn)可知，工業(yè)選煤過(guò)程中，重介質(zhì)旋流器的分選粘度下限可以達(dá)到0.3～0.1mm。

2.影響旋流器性能的因素

影響重介質(zhì)旋流器工作的因素，與水力分級(jí)旋流器相似，其對(duì)煤炭分選的好壞程度與注料壓力、重介質(zhì)密度、煤炭與介質(zhì)的混合比相關(guān)，為了達(dá)到選煤的既定要求，需要對(duì)這幾方面嚴(yán)加把控，下面我們就對(duì)其略作闡述。

2.1 注料壓力

注料壓力的大小與煤炭、重介質(zhì)混合液的速度成正比，同時(shí)也影響著其進(jìn)入旋流器后生成的離心力的大小，流速越大，離心力越強(qiáng)，分選速度就越快。但隨著分選過(guò)程的繼續(xù)，高速的混合液流與低流速混合液相比會(huì)夾雜更多的煤泥，使其濃縮作用增強(qiáng)，這不僅會(huì)使混合液密度高于煤炭分選的設(shè)計(jì)介質(zhì)密度，還容易造成混合液密度不均，且會(huì)對(duì)分選質(zhì)量產(chǎn)生影響。由此可見(jiàn)，要合理控制注料壓力。為了解決這類(lèi)問(wèn)題，經(jīng)實(shí)驗(yàn)可知，在適當(dāng)提高注料壓力的同時(shí)，要相應(yīng)地?cái)U(kuò)大底流口的直徑，否則要盡量選擇低壓注料。實(shí)驗(yàn)表明，在一般情況下，使用黃土為重介質(zhì)的350mm的旋流器分選中煤的過(guò)程中，可將其進(jìn)料壓力控制在0.1～0.05MPa。

2.2 重介質(zhì)密度

進(jìn)行分選的混合液密度可分為兩種，一種是設(shè)計(jì)的分選密度，它不考慮分選過(guò)程中，混合液密度的變化;另一種是實(shí)際分選密度，一般情況下，實(shí)際混合液的密度要高于設(shè)計(jì)分選密度0.3左右，這種偏差會(huì)隨分選精度的提高而增加。為了減小這種偏差，可以通過(guò)調(diào)節(jié)注料壓力或改變底流口孔徑來(lái)實(shí)現(xiàn)，并要盡量穩(wěn)定注料混合液的密度，以提高分選效果。

2.3 煤炭與介質(zhì)的混合比

煤炭與介質(zhì)的混合比直接影響著旋流器的分選效果和處理效率。煤炭與介質(zhì)的混合比影響著旋流器內(nèi)的煤炭層厚度，制約著分層阻力和分層速度，同時(shí)還易混淆不同品質(zhì)的煤炭顆粒。一般來(lái)說(shuō)，隨著煤炭與介質(zhì)體積混合比的增大，會(huì)使旋流器的生產(chǎn)能力提升，但同時(shí)會(huì)降低其分選效果。由經(jīng)驗(yàn)可知，煤炭和重介質(zhì)液的體積比在1:8時(shí)，其分選效果最佳，但處理效率較差，所以我們一般將其控制在1:5左右，以達(dá)到分選效果與分選速率的雙盈。

3 旋流器常見(jiàn)操作問(wèn)題的解決方法

3.1 穩(wěn)定注料壓力的方法

要確保穩(wěn)定的注料壓力，以避免旋流器因注料壓力的不定時(shí)波動(dòng)，而影響離心力的相對(duì)恒定。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般將其控制在50%～70%之間，使其波動(dòng)范圍保持在±5%。為此，可在旋流器的入料口處加入感應(yīng)器和變頻器來(lái)對(duì)介質(zhì)泵的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行控制，以此來(lái)穩(wěn)定注料壓力。

3.2 控制給煤量的方法

保持均勻的給煤炭供給量，要保證入料量均勻且在最大處理能力之內(nèi)。以免因入料量不穩(wěn)定而影響分選效果，造成分選出的煤炭質(zhì)量存在問(wèn)題，同時(shí)還會(huì)為脫介增加難度，甚至?xí)?duì)精煤分選系統(tǒng)的感應(yīng)元件造成傷害，影響設(shè)備使用壽命。

3.3 其他常見(jiàn)問(wèn)題的解決方法

(1)在長(zhǎng)時(shí)間的使用后，可能導(dǎo)致分選使用的混合液比重過(guò)低，這可能是由矸石咀嚴(yán)重磨損而致，這種情況可通過(guò)更換旋流器系統(tǒng)中的矸石咀來(lái)解決。

(2)當(dāng)旋流器系統(tǒng)中的煤、介含量因長(zhǎng)時(shí)間混入分選煤泥而偏高時(shí)，我們可通過(guò)加大旋流器入料口的分流量來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以保持旋流器內(nèi)的煤、介含量符合要求。

(3)當(dāng)旋流器的進(jìn)料管口發(fā)生淤堵時(shí)，可打開(kāi)放料門(mén)放料，并對(duì)桶底煤、介堆積物進(jìn)行清理，當(dāng)無(wú)法清理時(shí)可進(jìn)行割管處理。

(4)當(dāng)旋流器桶內(nèi)壓力不夠時(shí)，要分析其原因，一般情況下多是由于鼓風(fēng)管未能?chē)?yán)密關(guān)閉，若經(jīng)檢查不是這個(gè)原因，就要考慮是鼓風(fēng)機(jī)的問(wèn)題，應(yīng)聯(lián)系相關(guān)人員進(jìn)行維修。

通過(guò)以上對(duì)影響旋流器各因素的分別講述，使我們?cè)谔岣咝髌鞣诌x性能方面有了較為明確的研究方向。同時(shí)通過(guò)對(duì)旋流器常見(jiàn)操作問(wèn)題解決方法的簡(jiǎn)述，也為提高分選效率提供了保障。希望可為初學(xué)者提供參考。

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［3］趙慶國(guó)，張明賢.《水力旋流器分離技術(shù)［M］》北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2003.

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