淺析無壓給料重介質旋流器選煤

王金財

(龍煤集團七臺河分公司龍湖選煤廠,黑龍江七臺河 154600)

淺析無壓給料重介質旋流器選煤

王金財

(龍煤集團七臺河分公司龍湖選煤廠,黑龍江七臺河 154600)

無壓給料三產品重介質旋流器是20世紀70年代末由前蘇聯研制成功的。重介質旋流器的細粒煤分選效果、動力消耗等問題進行探討,介紹了重介質旋流器先關工作原理,及無壓給料旋流器結構特點。

無壓給料 重介質旋流器 選煤

1 重介質旋流器分選工作原理分析

重介質旋流器的結構是由①圓筒形一段旋流器;②圓筒一圓錐型二段旋流器并式串聯組成。如圖1所示。

重介質旋流器分選工作原理：(1)第一段旋流器：合格重介質懸浮液以一定的工作壓力沿切線的方向進入，原料煤則從頂端沿軸向以自重方式進入，在離心力的作用下，重物料向旋流器壁移動。(2)第二段：在外螺旋流器旋流的軸向速度作用下由底流口排出進入，輕物料則移向空氣柱，并隨著中心內螺旋流由位于中心底部的溢流管排出。

2 重介質旋流器的結構特點分析

壓給料三產品重介旋流器兩段均設計成筒型，由于圓筒圓錐型重介質旋流器底流和溢流懸浮液密度的差值大，可以形成較高的分選密度。

無壓給料三產品重介旋流器具有以下幾個的特點：(1)入料口徑大。入選物料上限不受介質泵流道口徑的限制，能增加物料入選上限。因此，在入料方面具有很大的優勢。(2)分選效率高。由于采用軸向中心給料，篩選結構的影響，使得大粒度物料迅速進入底流口，小粒度物料穿過內旋流移向器壁，因此，可以排除達到界面上的循環干擾，提高了分選的高效率。(3)降低次生煤泥。由于物料是靠自重進入旋流器的分選室，再加上重產物的運行路線比較短，減少了物料之間的碰撞機率，從而降低了次生煤泥量。(4)原煤可選性加大。由于是二段分選密度在線可調，單位體積處理量大，可以適應各種可選性的原煤進行分選，提高原煤的可選性，提高效率。(5)投資小，方便管理。由于廠房體積小，設備布置緊湊整齊，這樣既減少了建設用地，又縮短選煤廠的建設周期，還比較方便管理。

圖1 重介質旋流器結構示意圖

圖2 新型的無壓給料三產品重介質旋流器一段

3 重介質旋流器的存在的問題

無壓給料三產品重介質旋流器雖然有很多優點，但也存在著不足。具體表現如下：在實驗室按最佳藥劑濃度進行浮選試驗時可獲得最高產率，但是也會出現一些問題，在大系統工業生產中，會出現浮選泡沫大，不易碎，污染主選系統，這樣的結果是造成主選系統的濃縮機表面全部為浮選泡沫，甚至會出現浮選泡沫進人跳汰機的現象，嚴重影響浮選的效果。為此，我們也進行了一些化驗分析。分析結果表明，造成浮選泡沫污染主選系統的主要原因是起泡劑添加量過大造成的。為此，我們適當地減少了起泡劑的用量，使這個問題得到了相應的解決。

4 無壓給料三產品重介質旋流器的模擬

對于重介質旋流器進行數值模擬的主要目的是，為了研究旋流器內速度場和壓力場的分布狀況，這是為重介質旋流器的設計提供理論依據。新型的無壓給料三產品重介質旋流器的研究思路是將一段圓筒型結構改為圓錐型結構，并進行了數值模擬，見圖2所示。

與傳統的無壓給料三產品重介質旋流器相比，從切向速度、徑向速度、軸向速度和壓強等方面進行結構參數對比研究，具體如表1所示。

表1 傳統旋流器、新型旋流器一段結構參數

經過研究表明：(1)切向速度隨著半徑的增大不斷增大，在回轉半徑和溢流管內徑相同時達到最大，但在空氣柱邊緣時又會增加。(2)新型旋流器的分層時間要比傳統旋流器長，分選效果在相同條件下也會更好。(3)新型旋流器空氣柱范圍內流體從溢流口的排出速度大大加快，部分流體在旋流器內的停留時間縮短，處理量相對增大。

5 結語

目前，國內無壓給料三產品重介質旋流器還存在很多問題，如分選效率低、功耗大、磨損快等技術問題都有待提高。因此，加強重介質旋流器選煤過程的理論研究的意義是重大的，這對采煤工藝的發展的影響也具有深遠的意義。

[1]馬銀年.采用無壓給料3產品重介旋流器分選石嘴山礦區原煤.煤質技術[Z],2004,11.

[2]劉峰.重介質旋流器選煤技術的研究與發展[J].選煤技術,2006(5)：1-12.

[3]張春林.無壓給料三產品重介質旋流器的應用及問題探討.煤炭加工與綜合利用,1997(1).

王金財(1974一),黑龍江省七臺河市勃利縣人,畢業于黑龍江科技大學礦物加工工程專業,現工作于龍煤集團七臺河分公司龍湖選煤廠,職務副主任。