重介質選煤的操作與調整對旋流器分選效果的影響

摘要：重介質選煤是目前效率最高的選煤方法。重介質旋流器是當前重介質選煤中廣泛應用的分選設備。重介選煤具有分選效率高、分選精度高、密度調節范圍寬、分選粒度大、生產過程極易實現生產自動化的特點，適于難選煤和極難選煤而得到廣泛應用。

關鍵詞：重介旋流器；磁鐵礦粉；分選效果

中圖分類號：TM92 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）15-0116-02

重介質旋流器選煤原理：重介質旋流器是一種結構簡單，分選效率高的選煤設備。由于旋流器本身無運動部件，因而其分選過程完全是靠自身的結構參數與外部操作參數的靈活配合來實現最佳分選精度，這是旋流器選煤與其他選煤方法截然不同的突出特征。在重介質旋流器分選過程中，物料和懸浮液以一定壓力沿切線方向給入旋流器，形成強有力的旋渦流；液流從入料口開始沿旋流器內壁形成一個下降的外螺旋流；在旋流器軸心附近形成一股上升的內螺旋流；由于內螺旋流具有負壓而吸入空氣，在旋流器軸心形成空氣柱；入料中的精煤隨內螺旋流向上，從溢流口排出，矸石隨外螺旋流向下，從底流口排出。

1 日常操作對重介旋流器分選效果的影響

正確的開機停機，是保證重介質旋流器分選正常生產和取得良好分選效果的關鍵。

1.1 開機前的檢查

（1）檢查全部入料管道，關閉檢查孔和放料

閘門。

（2）檢查各設備部件油量是否充足，開機試運行檢查有沒有異常聲音。

（3）檢查各振動篩、脫介篩系統的磨損情況。查看各介質桶液位及桶上篩板是否正常。

（4）按照交接班有關項目，及時與調度室和檢修人員聯系有關檢修項目和時間。

1.2 開停機順序

當各崗位設備檢查和檢修結束后，應及時報告調度室，接到調度室開機通知后才可以開機。開機要以分選機操作室為主，各崗位司機要與分選機及時聯系，做到按順序開車。以煤氣化公司晉陽選煤廠為例：開機之前，先由介質泵司機將稀介桶中的多余的清水通過溢流管排出，然后電話聯系空壓機崗位司機啟動壓風機，待風壓達到0.4～0.6MPa后開始鼓風，對介質桶進行空氣攪拌，一般約為5min。但介質泵機司機在開機時一定要達到鼓風快、開泵快的要求，并且要檢查風管是否暢通，風管暢通后要首先鼓高密度1.8g/cm的介質泵，然后分別鼓低密度1.4g/cm的介質桶，最后鼓稀介質

1.1g/cm介質桶，待介質桶內物料被攪拌均勻后，停止鼓風機鼓風并電話通知分選機司機。調度室接到通知后分別開動旋流器、脫介篩、磁選機、運輸系統。待介質泵上料正常后，打開1.4g/cm介質桶上的溢流口。開動稀介質泵之前，分選機要報告調度室供水，分選機司機檢查校對密度測定裝置、按分選要求進行密度調節。密度調好后報告調度室，待各設備開動正常后，即通知配煤系統給煤入洗。

2 重介旋流器各項工藝參數的調整對其分選效果的影響

2.1 入料壓力、入洗原煤數、質量變化

重介質旋流器原理是利用介質作為平衡物，根據離心力來進行分級、濃縮、分選的設備。物料的入料壓力，是旋流器內產生離心力的動力，是使物料得到有效分選的重要因素。增大入料壓力，懸浮液進入旋流器的切線速度增大，離心力增高。因此在一定程度上，增大入料壓力可以加快分選過程，提高旋流器的處理量和分選效果。但入料壓力過高，懸浮液本身的濃縮作用過強，一方面使懸浮的密度在旋流器中分布更加不均勻；另一方面等于增大了物料的實際分選密度，從而降低了分選效果。晉陽選煤廠在2005年技改時，工藝系統由有壓旋流器技改成了無壓三產品旋流器，懸流器的給料方式由定壓給料變成無壓給料，懸浮液用泵以切線方向給入圓筒旋流器下部，而煤靠自重，從圓筒頂部給入。剛開始調試時，由于受入料泵功率限制，入料壓力無法達到工藝平衡而導致旋流器分選效果差，后通過技術人員對入料泵的葉輪間隙進行調整從而提高了入料壓力后分選效果變好。

重介分選機的分選效果與給煤量的多少、煤質均勻及煤質變化也有關系，如給煤量過大，煤在旋流器內得不到充分松散，造成物料堆積，來不及分選就排出機外，致使精煤灰分增高；給煤量過少，即影響分選機的處理量，也使精煤灰分超過規定的指標。這是由于進入分選機中的煤泥量隨著給煤量的減少而減少，從而降低了懸浮液的穩定性，使懸浮液產生嚴重分層而影響分選效果。因此給煤量不能時斷時續、時大時小，而應力求均勻穩定。原煤質量的變化，也會使產品質量發生波動。為了控制和掌握原煤數、質量的變化，質量司機在操作過程中，要注意煤質波動情況，參考原煤及產品快速浮沉結果，適當調整旋流器懸浮液密度或循環量。比如晉陽選煤廠近期入洗的原煤是爐、嘉兩礦的原煤，爐礦的原煤是8#煤，原煤的灰分約為25%左右；嘉礦的煤是8#煤9#煤的混合，而9#煤灰分約為36%左右。質量司機首先要掌握入爐、嘉兩礦原煤的性質，更要經常觀察兩礦原煤三級浮沉，因兩礦原煤灰分差別很大，所以能單洗的盡量不要混合入洗；更要注意入洗原煤量，比如原煤量增多，精煤灰分超過指標，而精煤損失小，這說明原煤煤質變差。此時，就要減少給煤量，適當減少懸浮液的循環量，或降低懸浮液密度。

2.2 調整入料固液比對旋流器的影響

入料固液比直接影響旋流器的處理量和分選效果，是操作過程中經常調整的一個因素。當入料的固液比增大時，旋流器的處理量將增加，但物料分層阻力增大，輕、重礦物彼此混雜的可性增加，分選效果變差。

2.3 調整介質（磁鐵礦粉）的粒度與懸浮液中煤泥含量對旋流器的分選的影響

重介質旋流器懸浮液粒度的穩定性，是影響分選效果的重要因素。由于加重質粒度越粗，旋流器內懸浮液的濃縮作用越顯著，過高的濃縮對分選是極為不利的。因此，對介質（磁鐵礦粉）的粒度組成要求比較嚴格。尤其是在低密度的分行條件下，要求介質的粒度更細。比如晉陽選煤廠在沒有技改以前，使用的粒度為250網目的磁針礦粉，技改后的無壓三產品旋器使用250網目的介質時分選時介質消耗量多，而且懸浮液系統極不穩定，導致旋流器分選效果極差，后把介質改為粒度為300網目的磁鐵礦后提高了旋流器分選效果，結果表明，提高介質的細粒級含量，可改善重介質旋流器的分選效果。

2.4 調節懸浮液密度對旋流器分選效果的影響

懸浮液密度大小，要根據原煤性質和產品質量來確定，通常入料中，懸浮液的密度可比分選密度低0.2～0.4cm。要求的分選密度越高，這種差別就越大。在生產中，這個差值，除改變懸浮液容積濃度外，還可以通過旋流器的入料壓力與底流口大小來調節。比如在晉陽洗煤廠的實際生產中，調節懸浮液密度很重要，因其有產品精煤灰分的指標在考核，嚴禁產生高灰“事故”或低灰“事故”，所謂的“事故”就是連續出現三個以上的高灰或三個以上低灰都稱為“事故”，如在操作中出現高灰時，這時候的懸浮液密度也肯定比平時的密度要高出一個點左右，這樣就勢必要降低其分選密度才能夠降低精煤的灰分，這就要通過打“分流”或加水來實現，所謂的打“分流”就是將合格懸浮液桶內的介質分一部分給稀介質桶內，以此來降低懸浮液密度；加水是往合格懸浮液桶內加水，使懸浮液系統中的介質密度降低。如在操作中出現低灰時，這就要提高懸浮液密度，分選司機就要采用補充新介質來提高懸浮液的密度。通過對懸浮液密度的調節，使懸浮液系統循環穩定后旋流器分選效果才能夠變好。

3 結語

通過對重介旋流器的正確操作和調整其參數達到最佳工藝平衡，極大地提高了重介旋流器洗選效果，節約了介質消耗，減少了生產或機械故障臺時，正確掌握了重介質選煤的生產規律，更好地為洗煤生產服務。

作者簡介：張恒（1976—），男，山西大同人，太原煤氣化公司質量環保部助理工程師，研究方向：煤炭質量管理。