XJM—S20浮選機在田莊選煤廠的應(yīng)用①

摘 要：針對原浮選系統(tǒng)存在的問題，田莊選煤廠采用XJM-S20浮選機替換了部分XJX-T12浮選機，在相同入料情況下對比了兩種浮選機的結(jié)構(gòu)特點和分選效果，應(yīng)用結(jié)果表明，與原有傳統(tǒng)XJX-T12浮選機相比，XJM-S20浮選機在處理能力、分選精度、完善指標、能耗方面均有優(yōu)勢，很好的適應(yīng)了田莊選煤廠浮選系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：XJM-S浮選機 原理 應(yīng)用效果 完善指標 處理能力 電耗

中圖分類號：TD943 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（c）-0080-02

田莊選煤廠1970年建廠，歷經(jīng)數(shù)次改造升級，2012年入洗能力達6.0 Mt/a。1990年，田莊選煤廠在浮選設(shè)備技術(shù)升級時采用了4臺五室XJX-T12型浮選機，2組田莊自主知識產(chǎn)權(quán)Φ3 m的微泡浮選機。XJX-T12浮選機屬于機械攪拌自吸式浮選機，礦漿通過中心管入料，存在過流量小的問題，攪拌結(jié)構(gòu)采用雙偏擺傾斜葉輪，流體動力學(xué)參數(shù)不合理，而微泡浮選機處理量小維護工作量大。

隨著田莊選煤廠建設(shè)千萬噸級選煤廠目標的提出，浮選系統(tǒng)設(shè)備的處理能力成為一個制約因素。田莊選煤廠技改后小時加煤量達到1200 t，按照浮選入料占原煤入洗量的30%計算，浮選系統(tǒng)干煤泥處理能力要達到360 t/h，原有浮選系統(tǒng)分選設(shè)備有XJX-T12型浮選機4臺，微泡浮選機2組，理論處理能力為244 t/h，達不到入洗要求。2011年田莊選煤廠進行技術(shù)升級改造，安裝4臺四室XJM-S20型浮選機，以解決原有浮選系統(tǒng)處理能力不足等問題。

1 XJM-S20型浮選機的試驗和應(yīng)用

XJM-S系列浮選機是我國科研人員在改進XJM-4、研制XJX型浮選機的過程中，同時吸取了國外浮選機的優(yōu)點進而研發(fā)出來的，相比XJM-4、XJX型浮選機，XJM-S20型浮選機結(jié)構(gòu)更合理，浮選效果好，運行可靠，操作維修方便且能耗低。

1.1 XJM-S20型浮選機的結(jié)構(gòu)特點

XJM-S20型浮選機采用了矩形槽體、雙層傘形葉輪、自吸式的吸氣方式、以及“假底低吸、周邊溢流”的入料方式。

（1）槽體：浮選機槽體由頭部槽體、中間槽體和尾部槽體組成。槽體形狀對槽箱內(nèi)的礦漿流動形態(tài)有一定的影響，最佳的礦漿的流態(tài)可保證得到較高的氣泡礦化速度，又不降低浮選的選擇性，經(jīng)過對幾種槽體斷面分析得出，當(dāng)槽體截面的寬度和高度相同時，矩形斷面的面積最大，也就是在幾何容積相同的情況下，矩形槽的攪拌區(qū)和分離區(qū)的容積比值最大，能最大程度的提高氣泡的礦化速率[2]。為防止各槽體之間串料，槽體之間加設(shè)了埋沒式中礦箱，中礦箱起到導(dǎo)流礦漿的作用，有效的防止了串料，同時礦化氣泡和排除的礦漿逆向運動，提高了分離精度[3]。浮選機整體液面由尾礦箱閘板調(diào)節(jié)。

（2）攪拌機構(gòu)：XJM-S20型浮選機由XJM-4型浮選機改進而來，雙層傘形結(jié)構(gòu)降低了葉輪的功耗，又降低了葉輪的鑄造、加工困難、輪腔易堵的問題。研究發(fā)現(xiàn)，XJM-S型浮選機相比其他吸入式浮選機，功率消耗最低，此浮選機采用的分體式葉輪定子結(jié)構(gòu)，也更便于浮選機的安裝和檢修。上下層葉輪的循環(huán)量可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同可浮性質(zhì)的煤泥。上循環(huán)量通過定子蓋板上的調(diào)節(jié)裝置來改變循環(huán)流量的截面調(diào)節(jié)，下循環(huán)量通過更換下吸口的調(diào)節(jié)板調(diào)節(jié)。對于易浮煤，加大下循環(huán)量，對于難浮煤，增大上循環(huán)量[4]。

1.2 XJM-S20型浮選機的工藝特點

XJM-S20型浮選機與XY-2.5型礦漿預(yù)處理器聯(lián)合使用，預(yù)處理器葉輪為雙層傘形葉輪，上層葉片具有大流量特性，在吸入新鮮礦漿的同時還能循環(huán)槽內(nèi)礦漿，使礦漿呈懸浮狀態(tài)，完成礦漿的攪拌和礦漿預(yù)先礦化。預(yù)先礦化后的新鮮礦漿給入浮選機第一室的假底下，采用“假底低吸、周邊溢流”的入料方式，其主要部分從假底中心的吸漿管吸入葉輪底部，其余部分從假底周邊與槽壁的間隙上升，進入攪拌區(qū)，這種方式克服了直流式入料礦漿易發(fā)生短路的現(xiàn)象，又克服了自我吸入式礦漿通過量小的特點。槽體內(nèi)礦漿呈“W”型立體循環(huán)，保證液面穩(wěn)定，氣泡分布均勻，流態(tài)合理。進氣管吸入的空氣聯(lián)通上層和下層葉輪腔體內(nèi)部，提高礦漿的礦化速率，降低槽體低效能部分，提高了浮選的效率。

1.3 XJX-T12型和XJM-S20型浮選機的單機檢查

XJX-T12和XJM-S20型浮選機單機試驗數(shù)據(jù)如表1。

從表1可以看出， XJX-T12型浮選機和XJM-S20型浮選機的浮選精煤產(chǎn)品灰分在10.00%～11.50%之間，符合田莊選煤廠的浮選精煤產(chǎn)品質(zhì)量要求。在滿足質(zhì)量要求的前提下，相比XJX-T12型浮選機，XJM-S20型浮選機的精煤灰分低0.02%，尾礦灰分高4.09%，浮選精煤產(chǎn)率提高1.42%。通過單機檢查數(shù)據(jù)的對比，相比XJX-T12型浮選機，XJM-S20型浮選機浮選完善指標提高1.35%，浮選精煤數(shù)量指數(shù)提高2.03%，說明相同入料情況下，XJM-S20型浮選機的分選效率高，精煤回收率高，浮選效果優(yōu)于XJX-T12浮選機。

2 油耗指標

配套使用的XY-2.5型礦漿預(yù)處理器可以使藥劑以氣溶膠的形式與礦漿接觸，從而改善氣泡的礦化效果和礦粒的浮選性能，減少浮選藥劑用量，同時XJM-S20型浮選機在某選煤廠的工業(yè)性試驗數(shù)據(jù)表明，XJM-S20型浮選機的藥劑用量相比同期在用的XJX-T12型浮選機可節(jié)省藥劑耗量的30%[2]，在XJM-S20型浮選機投入使用后，田莊選煤廠噸煤油耗也呈下降趨勢。08、09年的平均油耗為0.68 kg/t干煤泥，11、12年的平均油耗為0.625 kg/t干煤泥，13年至今油耗穩(wěn)定在0.55 kg/t干煤泥。

3 能耗指標

XJM-S20型浮選機和XJX-T12浮選機分別為四室和五室，通過計算額定功率和處理量對比，XJM-S20型浮選機較XJX-T12型浮選機噸干煤泥電耗降低了26.99%，在單系統(tǒng)運行或入浮量較小時，通過合理選擇兩種浮選機的開車臺數(shù)可有效地降低消耗。

4 使用效果和經(jīng)濟效果評價

（1）處理能力的提高。現(xiàn)有4臺XJX-T12型浮選機和4臺XJM-S20型浮選機的處理能力為392 t/h，在入洗量為1200 t/h時，入浮干煤泥量約為360 t/h。浮選系統(tǒng)可以實現(xiàn)煤泥水全部入浮，滿足生產(chǎn)要求。

（2）分選精度的提高。通過表1看出，精煤灰分滿足質(zhì)量要求的同時，XJM-S20型浮選機的尾礦灰分上升4.09%，浮選完善指標也增加1.35%，說明XJM-S20型浮選機對于煤泥的分選效率較高。

（3）產(chǎn)率的提高。根據(jù)表1數(shù)據(jù)，在同等條件下，XJM-S20型浮選機比XJX-T12型浮選機的浮選精煤產(chǎn)率提高約0.28%。按照入洗原煤6.0 M t/a，4臺XJM-S20型浮選機可多回收精煤5040 t/a，經(jīng)濟效益顯著。

（4）油耗電耗的降低。數(shù)據(jù)表明，XJM-S20型浮選機的噸煤電耗較XJX-T12型浮選機降低26.99%，同時浮選油耗呈現(xiàn)穩(wěn)中有降的趨勢，達到節(jié)能降耗的效果。

5 結(jié)語

XJM-S20型浮選機在田莊選煤廠的應(yīng)用有效的解決了制約田莊選煤廠浮選系統(tǒng)處理能力不足的難題，并且在保證精煤質(zhì)量的前提下，提高了精煤產(chǎn)率，降低油耗電耗，取得了良好的經(jīng)濟和社會效益，為田莊選煤廠順利實現(xiàn)升級改造提供了保證。

參考文獻

[1] 李平，陳法杰，孫曉華.淺談田莊選煤廠XJX-T12浮選機的改造[J].選煤技術(shù)，2004（4）：26-28.

[2] 潘海軍，劉萬超.XJM-S20型浮選機在平溝選煤廠的應(yīng)用[J].選煤技術(shù)，2008（6）：40-42.

[3] 孟紅芳.淺談XJM-S型浮選機[J].選煤技術(shù)，2004（6）.

[4] 謝廣元.選礦學(xué)[M].中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.