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1、粗煤泥的分選工藝與分選設(shè)備摘要：通過對粗煤泥分選現(xiàn)狀的分析，介紹了目前常用的粗煤泥分選設(shè)備煤泥重介旋流器、螺旋分選機(jī)、水介質(zhì)旋流器、TBS的結(jié)構(gòu)原理和使用特點(diǎn)，并結(jié)合分選設(shè)備介紹了煤泥重介粗煤泥分選工藝和粗煤泥組合分選工藝。關(guān)鍵詞：粗煤泥分選工藝分選設(shè)備旋流器近年來,隨著選煤技術(shù)的快速發(fā)展和采煤機(jī)械化程度的提高,使得原煤中的細(xì)粒級煤的含量越來越高,另外重介旋流器不斷向大型化發(fā)展,其分選粒度下限不斷上升,在浮選中具有更高選擇性的旋流微泡浮選柱的廣泛應(yīng)用使得浮選粒度上限下降,最終導(dǎo)致介于重介旋流器有效分選下限和浮選有效分選上限之間的2到0·25mm的粗煤泥得不
2、到有效分選。對20到25mm粒度范圍內(nèi)粗煤泥的分選,是現(xiàn)有選煤工藝的薄弱環(huán)節(jié)。然而,粗煤泥不經(jīng)過分選,或者雖經(jīng)分選但效果較差,則其灰分就偏高,如直接摻入精煤,會導(dǎo)致總精煤灰分升高,使重選和浮選為其“背灰”,從而導(dǎo)致總精煤產(chǎn)率降低;如果摻入中煤,因粗煤泥中含有部分灰分較低的精煤,則會造成精煤損失。因此,粗煤泥的有效分選,近年來得到了我國選煤行業(yè)的普遍關(guān)注,并且多家煤炭生產(chǎn)企業(yè)也已進(jìn)行嘗試,并取得了較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。1常用粗煤泥分選設(shè)備1.1煤泥重介旋流器煤泥重介質(zhì)旋流器的選煤過程為:固、液懸浮液以一定的壓力從進(jìn)料口切線給入旋流器,在柱段器壁的導(dǎo)流作用
3、下,懸浮液強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn),并同時沿著器壁向下做螺旋運(yùn)動,形成向下的外旋流;外旋流在向下的運(yùn)動過程中,由于錐段漸漸收縮,流動阻力增大,到達(dá)底流口附近后,迫使外旋流中除部分流體從底流口流出外,大部分流體轉(zhuǎn)而向上運(yùn)動,在內(nèi)部形成向上的回流,即內(nèi)旋流,并從溢流管流出動呈雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。在旋流器內(nèi)的旋轉(zhuǎn)流場中,懸浮液中密度大的顆粒在離心力的作用下容易移向器壁附近,并隨外旋流在底流口排出;密度小的顆粒,來不及到達(dá)器壁即隨內(nèi)旋流從溢流口排出。這樣,懸浮液中的不同密度組分得到了分選。采用煤泥重介旋流器工藝處理粗煤泥,其分選密度調(diào)節(jié)范圍寬,對入選原煤質(zhì)量波動的適應(yīng)性強(qiáng),而且煤泥重
4、旋流器中重懸浮液的密度接近分選密度,因而分選精度高,費(fèi)用比常規(guī)浮選低。其缺點(diǎn)是分選效果易受煤泥加重質(zhì)的粒度和分選密度控制等因素的影響。1.2螺旋分選機(jī)螺旋分選機(jī)是一種依靠液流特性,在重力和離心力的作用下實(shí)現(xiàn)不同密度礦物分離的分選設(shè)備。入料自螺旋分選機(jī)上端給入,沿螺旋槽向下作回轉(zhuǎn)運(yùn)動。料流在螺旋槽內(nèi)運(yùn)動的過程中,沿槽的內(nèi)側(cè)至外側(cè),水層的厚度逐漸增大,矸石等重礦物顆粒逐漸移入下層,煤等輕礦物浮于料流上層,形成了以重產(chǎn)物為主的下部流動層和以輕產(chǎn)物為主的上部流動層。顆粒群實(shí)現(xiàn)分層后,由于重產(chǎn)物位于下層,與槽體接觸,又受到上層液流的壓力,運(yùn)動阻力加大,與輕產(chǎn)物形成一
5、個速度差。輕產(chǎn)物受螺旋料流的作用向槽的外緣運(yùn)動,重產(chǎn)物在重力、流體動壓力、摩擦力和慣性離心力的作用下向槽的內(nèi)緣運(yùn)動,中間密度物料則占據(jù)槽的中間帶,即輕、重顆粒在橫斷面上實(shí)現(xiàn)了基本按密度分帶。在螺旋分選機(jī)底部,用產(chǎn)品溜槽分別收集這些物料,從而實(shí)現(xiàn)輕、重產(chǎn)物的分離。1.3水介質(zhì)旋流器水介質(zhì)旋流器分選原理是:在一定壓力下,物料以切線或漸開線給料方式進(jìn)入旋流器筒體,形成螺旋運(yùn)動。在離心力場中,高密度顆粒離心沉降速度大,集中在旋流器外層,隨外螺旋流向底流口運(yùn)動;低密度顆粒離心沉降速度小,集中在旋流器內(nèi)層,隨內(nèi)旋流向溢流管運(yùn)動,形成按密度分層的規(guī)律。水介質(zhì)旋流器的錐體
6、有一個大的錐角,錐體角度的增大會產(chǎn)生一個向上的推力,使得高密度顆粒產(chǎn)生懸浮的旋轉(zhuǎn)床層,可起到類似重介質(zhì)的作用,密度低的顆粒不能穿透該床層進(jìn)入底流而通過溢流管排出,成為精煤產(chǎn)品,重產(chǎn)物則通過底流口排出。水介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)簡單、布置方便,分選細(xì)粒煤生產(chǎn)成本低。水介質(zhì)旋流器應(yīng)用范圍很寬,既可以作為主選設(shè)備分選<50mm級原煤,也可以作為分選細(xì)粒末煤的設(shè)備,還可以代替“九五”工藝中粗煤泥回收旋流器組,直接采用水介旋流器分選粗煤泥,可起到很好的降灰效果。1.4TBSTBS是一種利用上升水流在槽內(nèi)產(chǎn)生紊流的干擾沉降分選設(shè)備。TBS槽內(nèi)的紊流床層被視為自生介質(zhì)床層,它可把
7、粒度<5mm物料分為兩個粒度級,或利用物料密度的不同來分選物料。工作時,物料由上部入料口給入,在上升水流帶動下,顆粒在礦漿分配盤上方形成流態(tài)化床層,同時產(chǎn)生出適合于原煤分選密度的自生介質(zhì)。低密度顆粒從上部的溢流槽中排出,高密度顆粒則由底部的底流口排出。它利用入料中的重產(chǎn)物在上升水流作用下實(shí)現(xiàn)流態(tài)化以提高懸浮液的密度,從而將物料按照沉降速度的不同進(jìn)行分離。當(dāng)入料的粒度范圍較窄時,密度對沉降速度的影響起主導(dǎo)作用,這時可視為按密度分選。干擾床分選機(jī)處理能力大,就其分選原理來說,上升水流速是影響其精煤質(zhì)量和產(chǎn)率的重要操作參數(shù),而對底流的控制又直接影響上升水流速。T
8、BS的底流控制是靠對流速的測定來進(jìn)行自動調(diào)節(jié)的,但是現(xiàn)行的自動檢測
