收稿日期:2005-07-08
作者简介:张悦秋(1981-),男,江苏扬州人,中国矿业大学在读硕士生,主要从事煤炭深加工和细粒煤分选及脱水
的研究工作。
煤泥重介旋流器选煤技术现状及发展
张悦秋,谢广元,俞和胜
(中国矿业大学化工学院,江苏徐州 221008)
摘 要:简要论述了煤泥重介质旋流器选煤的原理、特点,介绍了国内外煤泥重介质旋流器选煤技术的研究、应用和发展现状,指出了目前我国煤泥重介质旋流器应用中所出现的问题及其发展方向。
关键词:煤泥;重介质旋流器;分选效果
中图分类号:TD943 文献标识码:B 文章编号:1671-0959(2005)12-0014-031 煤泥分选概况
选煤厂目前处理煤泥的常规方法是:+0 5mm 粒级的物料用跳汰选或者重介选;-0 5mm 粒级用浮选。高效、简单、经济的煤泥分选设备及工艺尤其是以脱硫、降灰为宗旨的细粒和极细粒煤(煤泥)高性能分选设备的研制是目前选煤技术研究的重点。美、英、德、澳、日、中等国已经开发和正在开发的这类设备有以下六类:强化重力设备;微细介质旋流器;微泡和离心浮选设备;异形波跳汰机;美国杨氏充填式跳汰机;选择性油团选[1]。
这类新工艺设备除少数项目外大多还处在研发阶段,还未达到大规模工业应用的程度。现阶段在我国的选煤厂设计中,比较现实的、有效的煤泥分选设备,主要有以下三种:螺旋分选机;煤泥重介质旋流器;各类浮选机和微泡浮选柱。
一般来说,浮选入料上限为0 5mm,而实际有效分选上限只有0 3mm,若生产中出现跑粗,则会造成粗粒低灰精煤损失严重,尤其对无烟煤、氧化煤、含硫煤的分选效果更不理想,并且基建投资高、耗电量、耗药量大;螺旋分选机虽然无动力、无传动部件、维修量小,但是其分选精度较低,对煤质的适应性差,对入料的数量、质量要求比较严格,而且其分选密度偏高,一般只宜用来排除高灰泥质和细粒黄铁矿;煤泥重介质分选煤泥以其分选效率高(分选的可能性偏差E P =0 041~0 078)、对煤质适应性强、可实现低密度分选、操作方便和易于实现自动控制等优点,深受世界各产煤大国的重视。近几年来,在国家拨出专款立项开展重点科技攻关的扶持下,通过科研人员的努力和生产现场的大力协助,在简化重介质选煤工艺系统、设备大型化、耐磨材料应用及生产过程自动控制等方面进行了技术创新,取得了突破性的成就,为广泛推广应用重介质旋流器提供了坚实的技术支撑。
2 煤泥重介旋流器分选原理
重介质旋流器的选煤过程如图1所示。物料和悬浮液以一定压力沿切线方向给入旋流器,形成强大的旋流。其中一股沿着旋流器内壁形成一个向下的外螺旋流,另一股是围绕旋流器轴心形成一个向上的内螺旋流,由于内旋流具有负压而吸入空气,从旋流器轴向形成空气柱。入料中的轻产物随着内螺旋流向上,从溢流口排出;重产物随外螺旋流向下,
从底流口排出。
图1 重介质旋流器分选原理
重介质选煤是利用阿基米德原理在离心力场中完成的。在离心力场中,物料所受的离心力
F c =m
v 2
t
r
(1)
式中 m 颗粒质量,g ;
v t 颗粒的切向速度,cm/s; r 颗粒的旋转半径,cm 。
颗粒在悬浮液中半径为r 处受的合力F 为
F =V ( - )
v 2t
r
(2)
式中 V 颗粒的体积,cm 3;
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颗粒的密度,g/cm3;
悬浮液的密度,g/cm3。
由式(2)表明,当时 > ,F为正值,颗粒被甩向外螺旋流;当 < 时,F为负值,颗粒移向内螺旋流。从而把密度大于介质的颗粒和密度小于介质的颗粒分开。
旋流器的有效分选下限主要取决于细粒物料能否获得必需的离心因数。离心因数的定义式为:
I=F1
F2
=
ma c
mg
=
a c
g
(3)
式中 I 离心因数;
F1、a c 矿粒所受的离心力及离心加速度;
F2、g 矿粒所受的重力及重力加速度。
由式(3)可知,离心因数的增加,关键在于提高矿粒所受到的离心力。而离心力与矿粒粒度和旋流器直径之间的关系如式(4)[1]:
F1=3
2
K2d3
H
D
( - )g(4)
式中 d 矿粒粒径,cm;
D 旋流器直径,cm;
H 旋流器入料压头,M Pa;
K 与切向速度有关的系数。
从式(4)中可以看出:
1)离心力与矿粒粒径的三次方成正比。矿粒粒度对其所受到的离心力影响极大。在其他条件不变的情况下,当矿粒直径从1mm减少到0 5mm时,矿粒所受的离心力将减少8倍。这说明要改善细粒物料的分选效果,需要保持足够大的离心力。
2)离心力与旋流器入料压头成正比。在其他条件不变的情况下,入料压头越大,矿粒所受的离心力也就越大。
3)离心力与旋流器的直径成反比。对一定粒度的矿粒而言,旋流器直径越大,在同种条件下,对矿粒所产生的离心力越小,所以用于分选煤泥的旋流器其直径必然要比较小才能保证矿粒获得足够地离心力。
因此,如果要改善细粒物料的分选效果可以通过减小旋流器的直径或适度加大入料的压头。
2 应用现状与发展
2 1 国外煤泥重介的现状
煤泥重介并不是一个新概念,在南非、澳大利亚等国已经成功应用多年,例如建于1957年的比利时T er tre选煤厂是第一个采用重介工艺分选粉煤的选煤厂,在其17年左右的生产期间内取得了令人满意的结果;又如南非的G reenside选煤厂的粉煤重介工艺至今已经运转18年的时间,成功地生产出了7%的低灰精煤。国外对于煤泥重介质旋流器工艺及设备的发展一直比较关注,美国能源部匹兹堡能源中心于20世纪80年代末开发了微细磁铁矿粉重介质旋流器,并于1996年三月开始在美国的Custo m煤炭总公司的500t/h选煤厂进行工业性试验;澳大利亚JK矿业研究中心研制成功的JKDM C新型结构重介质旋流器,采用超细磁铁矿介质(-90um)分选煤泥,对1~0 125mm或0 5~0 125mm粒级取得了较好的分选效果;南非也在研究用 l50mm重介质旋流器、-10 m占50%的磁性介质分选煤泥,但实践证明难度很大。国外目前研究的方向是采用大直径、低压给料和目前市场可得到的超细介质实现细颗粒的精确分选。
2 2 我国煤泥重介的应用
目前我国重介质旋流器选煤的研究与利用已居世界前列,近几年来煤泥重介旋流器配合大直径重介质旋流器分选煤泥的工艺在南桐、太原、邢台、双柳等选煤厂被广泛采用。
我国采用煤泥重介工艺其目的是:对于不脱泥重介质分选工艺,弥补大直径重介质旋流器分选下限粗,无法对煤泥进行有效分选的问题;解决煤泥分流问题,有效地回收粗煤泥,使精煤灰分更容易控制;对于有浮选系统的选煤厂,减轻浮选压力,降低洗水浓度。
我国的煤泥重介工艺流程基本上是从精煤弧形筛筛下的精煤分流箱分流出来一部分含有介质和精煤泥的悬浮液,经入料桶泵入小直径重介质旋流器组进行分选。经煤泥重介旋流器组分选的溢流和精煤稀介混合进入精煤磁选机回收磁铁粉;分选的底流进入中煤磁选机。精煤磁选机的精矿和精煤弧形筛分流箱的另一部分合格介质与精煤脱介筛第一段筛下合格介质一起回合格介质桶,作为分选介质循环使用,如图2
所示。
图2 煤泥重介分选流程
采用该流程主要是考虑到尽管原生及次生煤泥在大直径主旋流器中得不到有效的分选,但是由于重介质旋流器本身的分级、浓缩作用使绝大部分-0 5mm的煤泥与-0 074mm磁性介质一起随轻产物从溢流口排出。溢流中重介质悬浮液密度低、粒度细,从而较好地解决了煤泥重介选需要特细介质的问题,勿需单独设置超细粒介质系统,即可实现对+0 045mm各粒级原煤的重介分选。
2 3 分选效果分析
表1为太原选煤厂煤泥重介质旋流器组单机检查小筛
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分试验报告表[2],从小筛分数据可以看出: 溢流精煤灰分由入料16 92%降至11 83%,降灰5 09%,底流灰分高达41 66%,降灰效果显著; 0 125~0 075 m部分灰分由入料的25 87%分选成精煤的14 06%和尾煤的51 45%,分选作用特别明显,可以肯定地说煤泥重介的分选下限已经达到了0 075mm; 溢流精煤中仍有灰份高达25 94%的小于0 045mm高灰细泥,有效地脱除这部分细泥是问题的根本。
表2为邢台选煤厂煤泥重介旋流器组单机检查小浮沉[3],从小浮沉结果看,分选效果同样明显,溢流精煤中-1 4部分占本级达90%左右,灰分仅5%左右,而底流灰分高达57%以上,实现了按密度分选。
表1 煤泥重介质旋流器组单机检查小筛分试验报告表
煤样名称煤样灰份粒级/mm
入料
16 92%
产率/%灰分/%
溢流
11 83%
产率/%灰分/%
底流
41 66%
产率/%灰分/%
溢流累计
产率/%灰分/%
底流累计
产率/%灰分/%
>0 50010 519 5510 977 517 6915 2110 977 517 6915 21 0 500~0 25041 128 08407 5425 6426 5950 977 5333 3323 96 0 250~0 12531 7817 8929 6811 2930 7749 2180 658 9264 136 08 0 125~0 0751 8725 870 6414 062 5651 4581 298 9666 6636 67 0 075~0 04510 2840 2610 9723 2117 9550 9492 2610 6584 6139 7
-0 0454 4451 57 7425 9415 3952 4210011 8310041 66合 计10016 9210011 8310041 66
表2 煤泥重介旋流器组单机检查小浮沉
密度级/ kg L-1
入料
产率/%灰分/%
溢流
产率/%灰分/%
底流
产率/%灰分/%
入料累计
产率/%灰分/%
溢流累计
产率/%灰分/%
底流累计
产率/%灰分/%
-1 358 293 5263 323 6314 574 6758 293 5263 323 6314 574 67 1 3~1 427 069 8626 089 056 039 0885 355 5389 395 2120 605 96 1 4~1 55 5617 316 5718 664 0216 9990 916 2595 966 1324 627 76 1 5~1 63 0625 591 5329 740 5027 2693 976 8897 496 5025 138 15 1 6~1 82 0135 530 5045 505 5349 9195 987 4897 996 7030 6515 68 +1 84 0278 992 0162 6969 3576 53100 00100 35100 007 83100 0057 88合 计100 0010 35100 007 83100 0057 88
3 存在的问题及今后发展的重点
目前煤泥重介质旋流器在我国应用所出现的问题主要有以下几点:
1)只有部分煤泥随主旋流器精煤合格介质分流进入煤泥重介质旋流器分选,其余煤泥仍随未分流的合格介质在系统中循环并产生过粉碎,增加了介质粘度、损失了部分细粒精煤。
2)煤泥重介质旋流器组的有效分选下限虽然已达0 045mm,但尚缺乏有效的精煤产品脱泥设备来清除其中的高灰细泥以保证精煤泥的质量和降低后续浮选作业的人料量。
3)为了满足主选设备尽可能低的分选粒度下限所必须的入料压力,造成重介旋流器以及管道磨损严重,使用寿命短,影响系统工艺水平正常发挥等问题。
4)选后微细介质的净化回收设备及流程仍待改进、研究。
5)主选大直径旋流器与煤泥重介质旋流器之间的配合问题,部分煤泥被重复分选。
针对以上问题,笔者认为我国煤泥重介质旋流器今后发展的重点应该是:
1)完善大直径三产品重介质旋流器与煤泥重介质旋流器组的组合工艺,使全部煤泥均通过煤泥重介质旋流器组分选、全部合格介质都得到净化、回收,并且进一步提高精煤的产率。
2)研究主旋流器有效分选下限与煤泥重介质旋流器组人料上限的最佳粒度匹配,避免煤泥被重复分选的问题。
3)研制经过煤泥重介质旋流器组分选的精煤泥产品的严格脱泥及脱水回收设备,以保证精煤泥产品质量并减少浮选人浮煤泥量。
4)从工作原理、结构设计、材质及加工等方面全面考虑研究选后微细介质的净化回收设备,提高微细介质的回收率。
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我国选煤技术现状与发展趋势 发表时间：2019-01-03T10:21:19.463Z 来源：《基层建设》2018年第34期作者：李皓季 [导读] 摘要：随着现代化社会的不断建设，我国的经济水平和科学技术水平有了很大的提高。 安徽恒源煤电股份有限公司煤矿 235000 摘要：随着现代化社会的不断建设，我国的经济水平和科学技术水平有了很大的提高。在2015年，我国的煤炭消费占总能源消费的65%，其中原煤产量达到了38亿吨左右。但是，由于我国的煤炭生产工艺不成熟，商品煤、中高硫煤所占的比例较大，使得煤炭成为了我国最大的空气污染源，大量二氧化碳、二氧化硫的排放远远超出了自然环境的承受能力。因此，我国需要加强研究利用物理化学方法来处理煤的选煤技术，有利于提高煤炭清洁高效的利用率。 关键词：选煤技术；现状；发展趋势 引言：本文首先从我国选煤工业的发展现状出发，了解了许多选煤厂不仅在设计、建设和管理水平方面有了突飞猛进的进展，同时设备自动化、工艺灵活化发展迅速，大幅度提高了原煤入选的比例。其次，分析了我国煤泥浮选技术、跳汰选煤技术、高效重介质选煤技术等选煤技术的现状。最后，本文从在最大程度上合理化利用煤炭资源、优化选煤结构、提高煤泥质量、装备自动化程度变高、简化选煤工艺等几个方面阐述了我国选煤技术的发展趋势。 一、我国选煤工业发展现状 （一）原煤入选比例大幅提高 由下表1可知，我国的原煤入选量从2005年的7亿吨增长到了2015年的24.7亿吨，并且原煤的入选比例在这十年提升了35%左右，不仅充分满足了国家要求的到2015年全国原煤入选率在65%以上的要求，同时对还推动了动力煤入选比例的增长速度。并且，我国对原煤进行分级加工的方式有通过不同的原煤筛分设备来完成的螺旋筛、琴弦筛等等，目前已经有超过90%的原煤在分级之后进行销售，在降低能耗、保护环境的同时，有利于煤矿企业经济效益的持续提高。 表1 我国原煤入选量和入选比例 （二）选煤厂大型化、工艺灵活化发展迅速 根据有关资料显示，我国在2010年拥有1800余座具有规模的选煤厂，而到了2015年已经上升到了2000座左右，新建了包括57座年入选原煤能力在1000万吨以上、设计入选能力在6.5亿吨的拥有大量齐全设备、先进选煤技术、规模超大型的选煤厂。虽然这与澳大利亚、德国等国家选煤厂高达1000吨每小时的处理能力有着较大差距，但是凭借大型选煤厂运营费用低、生产效率高、建设成本低的特点，有利于我国对选煤厂进行综合化、高效化、规模化的改变，从而不断完善对原煤的分选系统，充分提高其分选效率，实现生产成本的有效降低。 二、我国选煤技术现状 （一）跳汰选煤技术 由目前的情况可知，在全世界每年入选原煤的过程中，超过半数都是通过跳汰分选技术筛选出来的，而在我国，利用该技术挑选出来的精煤更是高达60%。因此，跳汰选煤技术是在全世界范围内都具有重要地位的煤炭分选技术，它凭借着发展时间长、各项环节都较为完善的优势，不仅能够利用简单的工艺流程来处理基数较大的原煤，在很大程度上为操作设备的工作人员减轻压力，同时还能够确保选煤的精确度，并且对于直径在0.5mm～150mm之间的粒度较小的原料煤都可以运用跳汰分选方法进行处理。 （二）煤泥浮选技术 在二十世纪九十年代初，直径分类为1米、2米、3米的长柱和短柱型微泡浮选柱，开始在选煤厂进行推广和应用，它能够对粒度极小的原煤进行分选，并且能够提高2%左右的精煤产率。经过科学技术的不断发展，我国的微泡浮选技术也有了较大的提高，它不仅在柱体高度上有了明显的降低，在细粒煤的选择方面也愈加稳定。 （三）高效重介质选煤技术 高效重介质选煤技术可以分为大型高效重介选煤简化工艺、原煤不脱泥重介分选工艺等几种类型，对于前者，它将大型无压给料三产品重介质旋流器作为主体，再以小直径煤泥重介旋流器、高效脱介筛等自动化程度较高、技术水平先进的检测控制设备作为辅助；而对于后者，它是以小直径重介质旋流器配合大直径重介质旋流器的方式从而实现对全粒级原煤的效率高、投资少的选煤过程。 三、我国选煤技术发展趋势 （一）优化选煤结构，提高煤泥质量 根据资料显示，我国最大炼焦型选煤厂的处理能力已经达到3000万t/a，最大动力煤选煤厂的处理能力更是达到了4000万t/a，并且我国炼焦煤选煤厂已经实现全部入选，动力煤入选比例还在不断增加，但是与2020年我国原煤入选率超过80%的目标相距甚远。因此，我国的选煤技术要注重优化选煤结构，提高煤泥质量，重视起动力煤选煤领域存在的煤泥遇水之后水分增加、发热量减少的问题，采取弛张筛进行深度筛分的方式来有效降低进入系统分选的煤泥量，从而充分提高选煤厂的经济效益。并且，针对低阶煤热值低、水分含量高、易泥化的特点，需要结合其实际的情况研究合适的浮选提质技术，有利于低阶煤利用效率的提升。 （二）在最大程度上合理化利用煤炭资源、优化选煤结构 考虑到煤炭是人类在生产生活中必不可缺的能量来源之一，并且具有不可再生的特性，因此需要在最大程度上合理化利用煤炭资源，通过分质分级的方式来提高煤炭资源的综合利用效率。在缓解我国优质炼焦煤资源稀缺的情况，积极开展分选关键技术研究的同时，也要注重对煤炭伴生资源的充分利用，从而实现煤炭资源的高效利用。 （三）装备自动化程度变高、简化选煤工艺 根据我国特大型选煤厂多运用块末煤分级入选的情况，需要完善与产品质量、工艺参数相匹配的自动测控系统，通过设备大型化和自动化水平的提高来满足选煤厂管理层的控制管理。与此同时还要在选煤工艺上下功夫，针对千万吨级选煤厂的分选系统来研究细粒煤、块
三产品重介质旋流器入料口压力的调整试验 摘要: 分析了重介质旋流器内物料受力与悬浮液入口压力的重要关系; 1 悬浮液入口压力是重要的工作参数 物料在重介质旋流器中的分选过程，主要取 决于旋流器内的离心力场和密度场，这二者的共 同作用决定了颗粒的运动方向，即成为重产物或 是轻产物。物料在旋转流动的密度场中，所受到 的离心力比重力要大得多，所以在此分析过程中 忽略了重力的影响。 当被选颗粒( 将其视为质点) 质量为m，密度 为δ，在旋流器直径为D 处的切向速度为v 时， 颗粒所受离心力为: F1 = 2mv2/D (1) 在该处密度为Δ的与颗粒同体积的悬浮液， 施加给该颗粒的向心力F2 为: F2 = m/δΔ2v2/D (2) 该颗粒所受的合力F 为: F = F1 －F2 = 2m( 1 －Δδ) v2/D (3) 因为
m = 16πd3 δ(4) 式中: d———颗粒的当量直径。 则( 3) 式可表达为: F = πd3 v2( δ－Δ) /3D (5) 切向速度v 与重介质旋流器悬浮液入口压力 H 的关系式为: V = K 200gH (6) 式中: K———流速系数，K ＜1; H———旋流器入口压力，MPa; g———重力加速度。 由( 5) 、( 6) 式得: F = 200πd3HK2 3D ( δ－Δ) g ( 7) 设A = 200πgK2 3 则( 7) 式可改写为: F = Ad3HD( δ－Δ) (8) 该式中悬浮液密度Δ和入口压力H 为重介质 旋流器分选的工作参数，旋流器直径D 为结构参数，颗粒当量直径为入料参数，对此分析如下: ( 1) 分选产物的流向取决于悬浮液密度大小。
洗选煤技术的现状及发展前景 煤炭资源是我国主要的基础能源，是国民经济发展的主要支柱。随着我国煤炭行业的不断发展，我国洗选煤设备及工艺已经取得一定进展，部分设备的生产性能已经达到世界先进水平。未来，我国洗选煤技术将以重介技术为主导，选煤设备将向综合化、大型化的方向发展，以提高洗选煤效果，满足各行业对煤炭资源的质量需求。 标签：选煤技术；重介技术；装配式 1 概述 煤炭在我国一次能源消费比例中占70%左右，是我国主要的基础性能源。随着经济的发展，各行业对于煤炭的需求量不断增加，给煤炭行业带来巨大的发展机遇和严峻的挑战。煤炭企业在当前形势下，应紧紧抓住机遇，积极应对时代发展带来的挑战，充分利用现代化的科学技术及先进的设备，不断提升企业的生产效率，推动我国煤炭行业的发展。为了提高煤炭的生产效益及利用率，大力发展洗选煤技术，是企业当前面临的关键问题。 2 我国洗选煤技术的发展现状 2.1 洗选煤设备的现状 在过去的几十年间，我国的洗选煤技术已经取得了巨大的发展。我国从国外引入重介质选煤技术以后，不断创新，已经形成具有自主技术产权的重介质悬流技术，且该技术已经在整体水平上超过了其他国家；另外，浮选技术在我国的发展速度飞快，部分设备已经达到世界先进水平，如我国将矿浆预矿化器应用到机械搅拌浮选机中，已经取得良好的效果，并得到大范围推广使用；加压过滤技术、强气压穿流式压滤技术和沉降离心脱水技术的研制成功，可通过使用120m2加压过滤机和400m2强压穿流式压滤机，实现了对细粒煤的脱水技术。我国煤炭行业经过长期发展，已经在洗选煤技术研发方面取得较为瞩目的成绩，所使用的洗选煤设备也多为国内自主生产。 2.2 选煤工艺发展现状 我国煤炭行业洗选煤工艺主要有跳汰-浮选、重介-浮选、跳汰-重介-浮选三种工艺。这三种类型的工艺存在的主要缺点是生产环节较为简化，采取的多为混合入选，进入的颗粒由于粗细不同，会在运行过程中发生干扰现象。颗粒的不同，在混合入选的工艺中会导致粒级产生不同的分选效果，降低分选速度。产品质量波动较大，粒度受限较高、参数不合理是我国选煤工艺中存在的主要弊端，这主要是由我国机械制造的水平、机器制造的材质所决定的。随着计算机信息技术的发展，自动化控制技术在洗选煤工艺中的引用，工艺水平和参数控制方面均有了大幅度提高。
重介质旋流器综述 重介质旋流器的发展 重介质旋流器，它是从分级浓缩旋流器演变而来的，它是用重悬浮液或重液作为介质，在外加压力产生的离心场和密度场中，把轻产物和重产物进行分离的一种特定结构的设备。是目前重力选煤方法效率最高的一种。 1891年美国公布了分级浓缩旋流器专利；1945年荷兰国家矿山局（Duth State mines）在分级旋流器的基础上，研制成功第一台圆柱圆锥形重介质旋流器，用黄土作加重质配制悬浮液进行了选煤中间试验。因为黄土作加重质不能配成高密度悬浮液，而且回收净化困难，所以在工业生产上未能得到实际应用。只有在采用了磁铁矿粉作为加重质之后，才使这一技术在工业上得到推广。这是因为磁铁矿粉能够配制成适合于选煤使用的不同密度的悬浮液，而且易于用磁力净化回收的缘故。随后，美、德、英、法等国相继购买了这一专利，并在工业使用中，对圆柱圆锥形重介质旋流器做了不同的改进，派生出一批新的、不同型号的重介质旋流器。如1956年美国维尔莫特（Wilmont）公司研制成功的无压给煤圆筒形重介质旋流器，简称DWP；60年代英国研制成有压给料圆筒形重介质旋流器，即沃赛尔（Vorsyl）旋流器；1966年原苏联研制成功，用一台圆柱形旋流器与另一台圆柱圆锥旋流器并相串联组成“有压”和“无压”三产品旋流器。1967年日本田川机械厂研制成倒立式圆柱圆锥形重介质旋流器，即涡流（Swirl）旋流器，80年代初意大利学者研制成用两台圆筒形旋流器轴线串联组成(Tri-Flo)三产品重介质旋流器；80年代中期英国煤炭局在吸收DWP和沃赛尔两种旋流器的特点，推出直径为1200mm 的中心给料圆筒形重介质旋流器（Large Coal Dense medium），用于分选粒度为100～0.5mm的原煤。 中国重介质选煤，从1958年在吉林省通化矿务局铁厂选煤厂建成第一个重介选煤车间。1966年又在辽宁省采屯煤矿选煤厂建成重介质旋流器选煤车间。采用我国自行研究设计的Φ500mm圆柱圆锥形旋流器分选6～0.5mm级原煤。1969年又在河南省平顶山矿务局建成一座350万吨/年的田庄选煤厂，采用Φ500mm重介质旋流器处理13～0.5mm级原煤。随后，有多处选煤厂使用重介质旋流器再选跳汰机的中煤。并相继研制Φ600、Φ700mm 二产品圆柱圆锥形重介质旋流器。在此基础上，在80年代中至90年代中对重介质旋流器选煤工艺与设备进行了一系列的改革和创新。先后推出重介质旋流器分选50～0mm不脱泥原煤的工艺；有压给料三产品重介质旋流器；无压给料二产品和三产品重介质旋流器；DBZ型重介质旋流器；分选粉煤的小直径重介质旋流器以及“单一低密度介质、双段自控选三产品（四产品）的重介质旋流器”选煤新工艺。 到90年代末，中国的重介质旋流器选煤方法得到飞速发展。2005年中国的重介质选煤方法比重约占41%，其中包括向国外引进一批大中型的重介质选煤厂，如山西省平朔安家岭选煤厂，设计能力达1500Mt/a。 重介质旋流器具有体积小、本身无运动部件、处理量大、分选效率高等特点，故应用范围比较广泛。特别是对难选、极难选原煤。细粒级较多的氧化煤、高硫煤的分选和脱硫有显著的效果和经济效益【50】。因此，国内外都在广泛推广应用。同时，对重介质旋流器的分选机理与实践继续进行深入的研究。如重介质旋流器内速度场和密度场的模拟测试；重介质旋流器结构改革及分选悬浮液流变特性对分选效果的影响等，特别是近年扩大入上限降低重介质旋流器的分选下限、改革重介质旋流器的分选工艺有新的突破。这些研究都将进一步推动重介质旋流器选煤技术向高新阶段发展 1
无压给料三产品重介质旋流器 赵树彦 （唐山国华科技有限公司，河北唐山 063020） 摘要：介绍了无压给料三产品重介质旋流器选煤技术在中国的发展过程，阐述了该设备的工作原理、结构、工艺特点以及在 多座选煤厂（矿区）的应用效果。 关键词：无压给料三产品重介质旋流器；分选工艺；特点；应用效果 中图分类号：TD942.7 文献标识码：A 文章编号：1005-8397（2006）05-0000-00 1 历史回顾 20世纪70年代末，选煤界的研究者们认识到：重介质选煤，尤其是重介质旋流器选煤具有分选精度高、结构简单、容易实现自动化等优点，是选煤技术的发展方向。但对于难选煤居多数的中国来说，传统重介质选煤工艺系统复杂，需要脱泥、分级，制备高、低密度介质，设置回收系统，并且需要两套分选设备才能分选出精煤、中煤和矸石。因此，研究发展“高效、简化重介质选煤技术”，既保持重介质选煤的高精度，又简化工艺流程，从而减少基建投资、降低生产费用，才是符合中国国情的选煤技术发展方向。1979年在中国煤科总院唐山分院成立了有压给料三产品重介质旋流器课题组。1984年和1989年先后研制成功500/350和710/500型有压给料三产品重介质旋流器并应用于辽宁本溪彩屯选煤厂和黑龙江鸡西市选煤厂。 1992年中国第一台圆筒+圆筒型无压给料三产品重介质旋流器（NWX700/500型）在黑龙江鸡西市滴道矿选煤厂试验成功，并取得专利。 1995年，圆筒+圆筒—圆锥型无压给料三产品重介质旋流器 （3NWX700/500A型）在四川长寿县西山煤矿选煤厂试验成功，标志着无压给料三产品重介质旋流器基本结构型式的定型。 1999年，作为国家科技攻关成果的3NWX1200/850A型大型无压给料三产品重介质旋流器在贵州盘江老屋基选煤厂正式投入使用。为我国推广高效简化重介质选煤技术开创了新局面，但它存在一些缺陷，如产品质量不稳定，第二段分选密度不易调节，旋流器不耐磨等。 1998年12月一个专门从事高效简化重介质选煤技术开发与选煤厂设计和承建的唐山国华科技有限公司成立。 2000年，经过重大技术改进后的3GDMC1200/850A型无压给料三产品重介质旋流器问世，并替代了3NWX1200/850A型应用于老屋基选煤厂，经受了长期生产的考验。 2003年，3GDMC1300/920A型成功应用于贵州盘江火烧铺矿选煤厂，并通过了技术鉴定。 2004年3月，3GDMC1400/1000A型重介质旋流器作为煤炭行业的国家“高技术产业化示范工程”——大型高效简化重介质选煤示范厂的核心设备投入使用，2005年5月进行了技术鉴定。2006年5月该《示范工程》正式通过国家验收，标志着大型三产品重介质旋流器选煤技术全面走向成熟。该技术已经取得六项国家专利，另外三项专利正在申请中。（照片1 国家高技术产业化示范工程——老屋基选煤厂）
浅谈选煤技术人员的主要职责 选煤厂的中心任务是搞好选煤生产，选煤工艺技术效果如何，不但影响选煤厂的经济效益，也影响着选煤科学技术水平的发挥和体现。选煤技术人员如何才能使我们的选煤设备发挥出更高水平，降低生产成本，提高工人的积极性，配合领导搞好选煤生产获得高质量与满足用户需求的产品，为企业获得高利润，为此，下面谈谈本人的一些粗浅看法。 选煤，技术人员作为选煤生产的技术骨干力量，肩负着艰巨的任务，不但需要有强烈的事业心和责任感，还要用自己的实际行动和专业知识，对工艺流程的具体情况具体分析，不断总结经验教训，提高选煤水平。具体说，选煤技术人员的主要职责是： 1、狠抓技术管理，依靠技术进步 技术管理工作是选煤生产的指挥力量，事关选煤效果的好坏，必须认真搞好各环节的工艺要求，工艺条件，不能有丝毫的马虎和疏忽，否则会影响选煤技术和经济效益。因此，必须加强技术管理。向技术管理要水平，要效益。 1．1 要加强选煤的生产技术管理工作，使选煤工艺设备和工艺环节能在最佳的配合条件下运转，充分地发挥出效能，使其最终结果达到最好的水平，机械设备，不管它的质量有多高，选煤工艺效果没有达到要求或者是配合不好，就发挥不出什么效益。假如机械设备不好，但选煤技术措施得当，也能获取较好的效益。如果机械设备好，技术管理工作也跟得上，那么，效益将是非常可观的。 1．2 选煤经济效益的提高，不仅要对机械设备、操作水平进行管理，还要注重全面质量管理，对选煤质数量效率进行计算，对煤泥浮选效果进行评价，提高选煤效益，保证高质量产品。获得先进的工艺技术指标，这是选煤技术水平的体现，提高经济效益的依据。所谓工艺指标先进，就是指的单机选煤效果和全厂的综合效率要高达90％一95％以上，特别是全厂的综合选煤效率不能低于90％一95％。 一般地说，选煤效果达90—95％以上，矸石纯度不到+1．8密度级占90％一95％以上，都有潜力可挖的，主要经营管理者都应紧抓不放，千方百计地要求提上去，特别应当注意：在追求工艺技术指标先进的过程中，要特别注意防止+1．8密度级矸石对精煤污染的危害，在精煤中+1．8部分占本级1％，就会使精煤质量下降一级或更多，精煤降低，减了价，经济效益会受到很大损害。可见搞好工艺指标刻不容缓。 在获得先进工艺技术指标，经济效益的同时，煤泥要得到全部处理和回收，洗水达到闭路循环，彻底消除煤泥的环境污染。如有条件的还应实现清水洗煤，条件不具备的也要使洗水浓度不超过40g／L。 1．3 对选煤生产情况的分析 作为选煤技术人员，还应该及时了解并分析生产情况的好坏，效率高低的经验和问题，提出改善的意见和措施，当好领导的参谋，要真正做到了解选煤生产情况，必须对以下问题进行分析： （l）选煤方法和原煤可选性
河卵石制沙机重介质旋流器的结构 重介质旋流器的结构与普通水力旋流器基本相同，只是给入的介质不是水而是重悬浮液。在旋流器内加重质颗粒在离心力作用下，向启闭及底部沉降，因而发生浓缩现象。悬浮液的默读自内而外并自上而下地增大，形成密度不同的层次。 矿石联通悬浮液以一定的压力给入旋流器内，在回旋运动中矿物颗粒依自身密度不同分布在重悬浮液相应的密度层内，同水力旋流器中的流速分布一样，在重介质旋流器内也存在一个轴向零速包罗面，包罗面内的悬浮液密度小，在向上流动中随之将轻矿物带出，故由溢流中可获得轻矿物，重矿物分布在包络面外部，在向下作回转运动中由沉砂口排除，但是在整个包络面上，悬浮液的密度分布并不一致，二十由上往下增大，位于上部包络面外的矿粒在向下运动中受悬浮液密度逐渐增大的影响，又不断地得到分选，其中密度较低的颗粒又被推入包络面内层，从上部排出。故分离比重基本上决定于轴向包络面下端悬浮液密度，其大小可借改变旋流器的结构参数和操作条件羽翼调整。 中国的建筑业发展一直处于上升趋势，除了国内政策的扶持外就是中国消费领域对建筑业的巨大需求，一方面是因为国民对住房的需求，另一方面则是国内大型工程的建设。作为建筑业使用的物料基础水泥，
这些年一直受到各方的争议，而高污染、高耗能是国内大多数人对水泥工业的印象，在工信部一直给予水泥工业相关知道意见，帮助其早日成为新型环保产业。 现阶段，水泥企业并没有大规模上马城市垃圾处理项目，运营模式、政府补贴等方面仍然处于探索期。据调研所知，12月初建设部已经与相关水泥设备企业进行磋商，未来有望从中央层面给予该技术以实质支持。一旦获得了中央资金(或者减免税收)的支持，该技术有望在全国水泥线上迅速铺开。 专家介绍，水泥企业转型新兴环保产业直接利好相关设备企业。在这几年期间就着手进行利用水泥窑处置废弃物相应的关键技术、装备和系统集成的研究开发工作。利用水泥窑处置固体废弃物将是中材国际未来重点关注的领域。，对市场的敏锐观察，水泥磨技术已经完全达到建筑业节能环保水平，处于国内先进领域。 水泥生产线介绍 1.破碎及预均化 1)破碎水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。 2)原料预均化预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，
三产品重介质旋流器选煤技术的发展及其应用 发表时间：2012-08-29T10:32:50.607Z 来源：《赤子》2012年第13期供稿作者：于洋 [导读] 3NWX型无压给料三产品重介质旋流器工作原理。重介质旋流器是利用重介质悬浮液使物料在离心力场中实现按密度分选的设备。于洋（开滦集团东欢坨矿业分公司选煤厂，河北唐山 063000） 摘要：阐述了三产品重介质旋流器的工作原理、结构、主要特点以及结构参数对选煤效果的影响，说明了3NWX型无压给料三产品旋流器选煤技术的优越性，并指出今后应建立优化旋流器结构参数的数学模型。 关键词：三产品重介质旋流器；工作原理；特点；结构参数 1 重介质旋流器选煤技术的现状 我国从20世纪80年代开始研制有压和无压给料三产品重介质旋流器，在鸡西杏花选煤厂建成了分选<85mm粒级不脱泥原煤、单系统处理能力达18Mt/a的生产线，实现了二段分选密度在线调节，并应用三产品重介质旋流器在分选的同时自身对加重质具有分级、浓缩特性而产生的细粒介质，使部分粗粒煤泥在煤泥重介质旋流器中得到分选，其有效分选下限达到0.1mm。 1.1 重介质旋流器选煤技术在我国的新发展。“九五”攻关课题的研究成功，使我国重介质选煤技术进入国际先进水平行列。但以大型无压给料三产品重介质旋流器为主选设备的简化重介质选煤工艺系统方面，还存在需进一步解决的问题。为了进一步提高重介质旋流器选煤的分选精度和经济性，使先进、高效的重介质旋流器选煤技术得到更广泛的推广，在“九五”攻关成果的基础上，针对存在的上述问题进行攻关。 1.2 重介质旋流器选煤新工艺的研究。该课题攻关总体目标是在“九五”期间“大型高效全重介选煤简化流程新工艺及设备”攻关项目已取得的成果基础上，研究开发需解决的关键技术，对该成果进行全面完善、提高、配套，实现：（1）大型高效无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺系统优化集配，全部粗煤泥入重介质旋流器分选；（2）主要分选设备——大型无压给料三产品重介质旋流器结构参数和工艺参数择优并降低介质泵动力消耗；（3）配套关键设备具有高效、高可靠性并与大型主选设备配套；（4）研究开发小于0.1mm极细煤泥分选回收工艺及设备；（5）重介质旋流器分选过程自动测控及系统自动化水平迈上新台阶，使重介质旋流器选煤实现高效率、低成本、高效益。与国际上典型重介质选煤流程相比，减少基建投资50%~60%，加工费用降低30%~40%，且课题完成后可配套组成处理能力达18~20Mt/a 的单生产系统，为大型选煤厂建设和技术改造提供高效、高可靠性成套重介质旋流器选煤新工艺和装备。 2 3NWX-1200/850型无压给料三产品重介质旋流器 重介质旋流器已成为相当成熟的选煤设备，两产品、三产品重介质旋流器都已系列化、大型化，特别是三产品重介质旋流器入料粒度上限可达80~100mm，分选深度可达0.15mm，最大单机处理量可达350t/h以上，重介质旋流器的相关配套设备和耐磨材料也已系列化，并且相当成熟。下面以3NWX型无压给料三产品重介质旋流器为例，介绍重介质旋流器的工作原理、主要特点和结构参数。 2.1 重介质旋流器选煤技术特点。（1）3NWX型无压给料三产品重介质旋流器工作原理。重介质旋流器是利用重介质悬浮液使物料在离心力场中实现按密度分选的设备。旋流器本身无运动部件，靠重介质入料压力实现介质切线进入一段筒体，而入选原煤则在筒体上端靠旋流器中间的空气柱的真空吸气作用和自重进入。在旋流器内回转运动的重介悬浮液中物料在离心力作用下很快得到分选，高密度物料随浓缩后的悬浮液进入二段分选，而低密度的精煤在一段旋流器内螺旋流带动下经中心管排出。二段分选中，可以在线调节中心管插入深度，控制分选密度，从而得到更高质量的产品。（2）主要特点。3NWX型无压给料三产品重介质旋流器是重力选煤效率最高的一种设备，它的显著特点有：a.分选效率高，分选密度调节范围宽、对各种煤质适应性强、易实现全过程自动监控，特别是对难选~极难选煤的分选效率大于95%；b.理量大。3NWX1200/850型旋流器生产能力可达300~350ｔ/ｈ，且结构简单，维护方便；c.产品质量好而稳定，旋流器分选密度可实现在线调节，密度自控调节灵敏、可靠、精度高；d.工艺系统简单，实现单一低密度悬浮液一次分选出精煤、混煤（中煤）和矸石三产品，不设预先脱泥、分级作业，技术改造工程量少、生产费用低、投资省；e.原料煤采用无压给料方式，减少了系统中次生煤泥量，为后续煤泥浮选及回收环节减轻负荷，同时，输送管道和渣浆泵的磨损程度也大为减小，节约生产成本。 2.2 旋流器结构参数对分选效果影响。重介质旋流器的圆柱直径是标定旋流器规格和生产能力的主要参数，也是决定其它参数的重要因数。中心溢流管的直径和长度的变化，对质量和产量的影响很大。底流口直径和锥比对分选效率和产品质量影响也较大。锥比的大小与旋流器直径、入选物料性质、介质性质等因素有关。旋流器结构各个参数是相互联系的，又具有其独立性。重介质旋流器分选密度和效果的好坏受很多因数影响，目前，数学模型尚未完全建立，只能根据经验和现场实际情况慢慢调试来得到最佳参数，旋流器的入料口、各溢流管或出料口的形状、大小、插入深度应是今后的研究重点。 2.3 跳汰、重介选煤三产品污染指标的分析。通过跳汰与重介选煤三产品污染指标见表1。 表1 跳汰、重介选煤三产品污染指标 2.4 重介质旋流器选煤新工艺的特点及用途。（1）工艺流程简化，原煤一次性给入旋流器即可分选出合格的精煤、中煤、矸石三种产品，分选效率达93%以上，适用于易选到极难选原煤，与重介选、跳汰重介配合选等工艺相比，设备投资、基建费用和生产成本可降低20%~30%。（2）脱介系统简单，最大限度地提高弧形筛的脱介量；取消脱介筛合格介质段，使脱介筛长度减小到3m。因设备和占用空间的减少，节省了建厂投资，更大程度地提高了脱介系统效率，且便于操作。（3）易于实现煤泥重介分选。借助于一段旋流器的浓缩、分级作用，其中较细的加重质随同精煤一起由一段旋流器的溢流口排出，因此精煤弧形筛下悬浮液主要成分是经粗选的精煤泥的细粒度加重质。 结语 煤炭目前仍然是我国的主要能源，在能源出口中也占相当大的比例。为提高煤炭工业的竞争力和保护环境，应该加强洁净煤技术的研
试论大型选煤厂选煤技术的现状及发展趋势 发表时间：2014-07-29T09:46:06.327Z 来源：《职业技术教育》2014年第5期供稿作者：冯泽民 [导读] 山西吕梁煤炭资源丰富，保守资源量大，根据煤炭资源预测与评价，吕梁的煤炭资源位居山西第一。 冯泽民（华晋焦煤有限责任公司沙曲选煤厂山西吕梁033306） 摘要：本文简要介绍了当前大型选煤厂选煤技术的现状及发展趋势，主要对选煤技术——跳汰、重介、浮选等技术特点及设备进行了评述，并对常规炼焦和动力选煤工艺进行了简单介绍，最后分析了选煤技术的发展趋势。 关键词：选煤技术工艺发展趋势 山西吕梁煤炭资源丰富，保守资源量大，根据煤炭资源预测与评价，吕梁的煤炭资源位居山西第一。虽然近年来煤炭资源在能源消费结构中的比例由1996年的74.6%下降到2010年的62%，但是预计到2050年这一比例年将保持在50%的水平，也就是说在未来几十年，煤炭仍是我国的主要能源之一。随着近年来煤炭洁净利用的加速发展，山西的选煤技术及选煤厂的设计和建设已经达到了国际先进水平。 一、山西吕梁主要选煤现状 山西吕梁市对煤炭洗选非常重视，现在原煤平均入选比例达50%左右，甚至超过了80%，正在向95%以上发展。随着煤炭加工利用的重视以及煤炭入洗率的提高，有力地推动了选煤技术的发展。 二、主要选煤技术 1.跳汰选煤 跳汰选煤是主要的煤炭分选工艺，它的优点在于工艺流程简单、设备操作维修方便、处理能力大且有足够的分选精确度；另外，跳汰选煤入料粒度范围宽，能处理15mm～150mm粒级原料煤。跳汰选煤的适应性较强，主要应用于洗选中等难选到易选的煤种。是否采用跳汰方法选煤关键看原煤的可选性，原则上中等可选、易选和极易选的原煤都应采用跳汰选煤方法。难选煤是用跳汰选还是用重介选，应通过技术经济比较来确定；对极难选煤，应采用重介选煤方法，以求得高质量和高效益。 选煤常用的跳汰机有定筛式跳汰机和动筛跳汰机，其工作原理与结构各不相同。动筛跳汰作为选煤厂的预排矸和取代人工手选的作用获得了选煤界的广泛认可，近年来得到了迅速的推广。跳汰技术的发展是朝着设备大型化、降低制造和运行成本、更加精确地实现分选、提高单机及系统的自动化程度等方向进行。 2.重介选煤 重介选煤是一种高效率的重力选煤方法，具有可高效率地分选难选煤和极难选煤、分选密度调节范围宽、适应性强、分选粒度范围宽、处理能力大、实现自动控制等特点。 重介质选煤用的设备主要有重介质分选机和重介质旋流器，上世纪我国使用的块煤重介质分选机多为斜轮、立轮分选机。90年代初，我国首次从美国引进了重介质刮板分选机，由于该设备具有易操作、易维护、低投资和高效率等特点，在我国很快得到了认可。目前，我国新建选煤厂块煤分选工艺多采用重介浅槽和动筛跳汰机。和动筛跳汰机相比，重介浅槽分选机在价格和分选精度上有优势，且具有分选精度高、块煤破碎率低、矸石带煤量少的优势。 重介质旋流器方面，国外由于原煤煤质好，只需排矸即可得到合格的低灰精煤产品，因此，有压给料两产品重介质旋流器是国外研究开发的重点。三产品重介质旋流器在前苏联研制成功，但在中国得到了发展。中国三产品重介质旋流器的研制和应用居世界前列，特别是大直径无压给料三产品旋流器。 3.浮选选煤 浮选工艺是利用矿物表面物理化学性质的差别分选矿物颗粒的作业过程，是一种应用非常广泛的选煤方法。在各类浮选设备中，机械搅拌式浮选机占主导地位，占据浮选设备市场份额的75%，其次为浮选柱占15%，其他类型浮选机占10%。 在金属矿浮选领域，浮选机最大容积达到了200m3，目前已发展到300m3，主要厂家有芬兰的Outkump、美国的Wemco浮选机等。在选煤领域，国外炼焦煤选煤厂分选不大于0.5mm煤泥的主要方法是浮选，主导机型为机械搅拌式，单槽容积最大达100m3。由于国外入浮煤泥的可浮性好，因此多采用浅槽型，单位处理能力大，功耗低。目前国内用于选煤的浮选机最大容积只有45m3，最常用的是24m3。 三、选煤厂常规选煤工艺 1.常规炼焦选煤厂选煤工艺 炼焦煤选煤厂的主要加工方法，目前仍以跳汰选、重介选为主。分选工艺系统主要有两种：一种是分级入选，即原煤经分级和脱泥，≥13mm粒级块煤重介质分选机分选，13～0.5mm粒级末煤重介质旋流器分选，≤0.5mm粒级煤泥浮选机分选。另一种是原煤经破碎 到-50mm以下，并脱除0.5mm级细粒级煤泥，50～0.5mm粒级重介质旋流器分选，≤0.5mm粒级煤泥浮选机分选。前者多用于大型选煤厂，后者多用于中小型选煤厂。 2.常规动力选煤厂选煤工艺 动力煤入洗流程一般都是分级入洗，≥13mm的块煤用重介浅槽分选机分选，13～3mm的末煤用重介质旋流器分选，3～0.5mm粗煤泥用TBS或螺旋分选机分选，-0.25mm细煤泥直接用压滤机回收。还有一种流程是将≥25mm的块煤进行动筛排矸，25～3mm的末煤用重介质旋流器分选，粗煤泥与细煤泥选别方法与前面相同。根据用户要求，有的洗煤厂-13mm的末煤不洗就直接作为末原煤。 四、选煤厂选煤技术发展的趋势 1.原煤入洗比例将会进一步提高 我国煤炭工业“十二五”发展规划中指出，要大力发展洁净煤技术，促进资源高效清洁利用。目前，原煤入选比例约50%，在主要产煤国家中是较低的，并且动力煤的入选比例只有30%左右。“十二五”规划要求原煤入选比例提高到60%，到2020年提高到70%，因此煤炭洗选加工量将继续增加，今后的重点是提高动力煤入选比例。 2.重选比例逐渐增大 选煤方法的大致走向是：重介选将占主要地位，跳汰选仍是易选煤的首选，浮选粒度上限将会降低至0.2mm左右，其余的选煤技术可以在特定的时候使用。自动化生产技术的提高让现代选煤操作更加简单易操作，同时还能减少煤炭的消耗，节省资源。重介选煤方法已经
85 重介质旋流器选煤原则流程 重介质旋流器选煤工艺与作业流程的确定，主要依据入选原煤性质，选后产品的质量、数量要求，其类型较多。但基本工艺可分为：全重介质旋流器选煤单一工艺；重介质旋流器与其它工艺设备组成多种联合选煤流程两大类。 单一全重介质旋流器选煤工艺又可分为两种：（1）选前（原煤）分级脱泥；（2）选前（原煤）不分级脱泥，（主）选后再分级脱泥,简称“不脱泥”入选，或称“选后分级脱泥”。 重介质旋泥器组合流程如：块煤重介、末煤重介质旋流器、煤泥浮选典型流程；原煤用跳汰粗选，粗精煤再重介质旋流器选精煤、煤泥浮选联合流程；以及重介质旋流器分别与水介质旋流器、摇床、螺旋溜槽和浮选等组成联合流程。 但是，重介质旋流器选煤的基本作业如：入选前原煤的准备，旋流器分选，悬浮液的平衡和密度稳定性的监控，产品脱介清洗，稀介质的净化回收，以及介质的制备和补充几个工序是不可少的。 第一节第一节，，重介质旋流器选煤工艺的原煤准备 重介质旋流器选煤工艺中，按选煤工艺要求，为重介质旋流器准备合格的入选原煤，是原煤准备系统的很重要一环。准备作业包括：原煤预先筛分、超限粒度原煤的破碎、检查筛分（除去原煤中的铁器、木块等杂物）。脱泥入选时，还要增加原煤润湿和脱泥、脱水作业等。 一、原煤预先筛分原煤预先筛分、、破碎和检查筛分 重介质旋流器选煤时，入选原煤的粒度上限应严格控制，要严防铁器、铁条、木块及超上限物料进入旋流器的给料系统。当原煤粒度大于规定上限时，必须将原煤进行预先筛分并去除杂物，把过大块的原煤破碎，并对破碎后的原煤进行检查筛分。脱泥入选时，还要增加脱泥作业。原煤准备系统的设备，在国内有各种型号，可根据原煤作业性质、生产能力和工艺要求进行选用。 图8-1 预先筛分、破碎和检查流程
重介质旋流器选煤工艺研究 近年来，旋流器分选技术发展迅猛，工艺流程不断简化，以及自动化控制水平不断提升，使得重介质旋流器技术在选煤行业广泛应用。重介质旋流器具有分选效率高，分选粒级宽等优点，但在实际运行中会受到多种因素影响，可以通过改变入料压力和底流口大小来调节，但是不论是增大入料压力或是减小底流口大小都应控制在一定范围内，否则将影响重介质旋流器运行效果。鉴于旋流器具有很好的适应性，可以分选的煤种也越来越多。 标签：重介质旋流器；选煤工艺；入料压力；底流口 1 引言 随着环境和用户对煤炭质量的要求越来越高，重介质选煤技术的需求不断增长。重介质选煤技术是我国选煤行业的重要技术，我国重介质选煤技术也达到了国际先进水平，相继研究成功并在工程上推广应用三产品重介质旋流器选煤工艺以及无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺等。 2 重介质旋流器 分选设备中放入一定密度的悬浮液，密度大于悬浮液的原煤会下沉，密度小于悬浮液的原煤会上浮。根据悬浮液的运动形式，重介质分选设备可以分为重力分选和离心力分选。由于其分选精度很高，常常用于难选煤分选。 2.1 重介质旋流器分类 重介质旋流器目前广泛使用的主要有：圆柱-圆锥形两种产品重介旋流器三产品重介质旋流器。 圆柱-圆锥形重介质旋流器结构与水力旋流器基本一致，唯一的区别就是重介质是悬浮液。原理就是根据物料密度分层，密度小的颗粒聚集到旋流器轴线中心，从溢流口排出，密度大的聚集在器壁，从底流口排出。 2.2 技术特点 重介质选煤技术是由荷兰煤炭工程师在20世纪40年代提出的，随着工业化发展，重介质选煤技术被广泛应用，尤其是重介质旋流器技术，具有显著的优势。 处理能力强，分选精度高：重介质旋流器的容量和适用范围都有很大的改善。重介质旋流器的单位处理能力可以有效的提高选煤效率，同时分选密度方便调整，带来更好的灵活性。重介质旋流器可以分选各种原煤，包括难选煤，并能与悬浮液控制系统协调工作，实现复杂的原煤分选。
重介选煤工艺的优点是毋庸置疑的，但在实际的工业应用中，并非所有的情况都适用于重介工艺，应根据实际的煤质情况、产品要求，合理进行工艺选择，以下为选用重介选煤工艺的几点注意事项： (1)块煤中矸石含量较高时，宜采用排矸跳汰机或动筛跳汰机进行预排矸，切不可简单套用三产品直接分选工艺。 (2)0.5mm以下煤泥量较大时，需要进行预先脱泥。 (3)在分选易选煤时，跳汰选的分选精度不亚于重介选，且跳汰选成本又低于重介选，固对待易选煤要慎重选择分选工艺，不可随波逐流。 (4)当排矸密度大于1.8kg/L时，重介悬浮液难以实现，此时单段跳汰机的优势较为突出。 (5)对于个人所有的选煤厂，煤源不稳定，若采用简单的重介选，极有可能回因为矸石量和煤泥量等煤质因素的变化而导致分选效果变差，且重介质的消耗很难保证在合理范围内，使生产成本偏高，不利于经济效益的提高。另外，洗煤厂若采用预排矸或预脱泥技术，首先系统的复杂性将大大增加，不利于系统的管理维护，同时设备基础投资也要大的多。 重介选煤设备从整体来划分可分为三大类：一类为早期应用较多的重介质分选机；第二类主要为近年来逐渐趋于完善成熟的重介质旋流器；第三类是近几年开发设计的干法重介质选煤设备。 重介质分选机在现阶段来看，主要还是应用于块煤分选，对于粒度级较小（-13mm）的煤，分选效果不是很理想。目前，我国在生产中应用的块煤重介质分选机主要有斜轮重介质分选机、立论重介质分选机和刮板重介质分选机（即浅槽）三种类型。它们的共同之处为：主体均为矩形椎体分选槽，槽中充满具有一定密度的悬浮液，原煤从一端给入到分选槽中，大于介质密度的物料下沉，从分选槽底部排出，小于介质密度的物料浮起，随介质水平流从分选槽另一端排出。其不同方式，主要为下沉物料的排出方式，斜轮分选机采用倾斜放置的提升轮排料：立轮分选机采用垂直放置的提升轮排料；浅槽刮板分选机则采用刮板输送机排料。 重介质旋流器按给料方式划分可分为三种：一种是将物料和悬浮液混合后用泵打入旋流器。入料压力0.1Mpa以上。此种给料方式导致物料粉碎严重，且增加了设备磨损。第二种是利用定压箱给料，物料和悬浮液在定压箱中混合后依靠自身重力给入到旋流器。第三种给料方式是悬浮液与物料分别给入到旋流器中，称为无压旋流器。重介旋流器按产品数目主要分为两产品旋流器和三产品旋流器。 空气重介质分选设备主要为空气重介质流化床干法分选机。该设备可有效分选外在水分小于5%的6~50（80）mm粒级煤。分选精度高，可能偏差在 0.05~0.07范围内，可以较好的满足干旱缺水地区和易泥化煤炭的分选要求。 重介选煤在解决了设备耐磨、介质回收、工艺简化等问题后，重介质选煤以其分选效率高，对煤质适应性强、可实现低密度分选和易于实现自动化控制等优点，深受世界各大选煤国的重视。重介质选煤方法在美国、澳大利亚和南非分别占到56%、90%和90%以上。 1996年，国家计委下达了“九五”国家科技攻关课题“大型高效全重介选煤简化流程新工艺及设备”。本课题攻关目标是研究出一套全新、简化的重介质选煤工艺流程；研制能实现这一流程的大型高效设备及与之配套的自动化过程控制和生产管理系统。课题由煤炭科学研究总院唐山分院提出并承担责任，贵
目录 目录 ................................................................................................................................ I 摘要 .. (1) Abstract (2) 1 文献综述 (3) 1.1 选煤工艺的发展 (3) 1.2 重介质选煤的特点及应用 (4) 1.3 重介质选煤工艺 (5) 1.4 课题选题背景及主要内容 (6) 1.4.1 课题选题背景 (6) 1.4.2 课题主要内容 (7) 2 旋流器基本理论 (8) 2.1 重介质旋流器分选机理 (8) 2.2 三产品重介质旋流器 (9) 2.2.1 三产品重介质旋流器工作原理 (10) 2.2.2 三产品重介质旋流器的结构 (10) 2.2.3 三产品重介质旋流器的特点 (12) 2.2.4 旋流器的工艺调试方法 (14) 2.3 重介质选旋流器分选效率 (15) 2.3.1 分选效率评定方法 (16) 2.3.2 影响重介质旋流器分选效果的因素 (16) 3 三产品重介质旋流器选型计算 (18) 3.1 旋流器处理能力的确定 (18) 3.1.1 理论分析 (18) 3.1.2 旋流器处理能力的计算 (22) 3.2 悬浮液浓度计算 (23) 3.3 重介质旋流器入料方式 (23) 3.4 设计洗煤厂规格 (24) 3.5 洗煤厂重介质旋流器的选型 (24)
4 三产品重介质旋流器的结构设计 (26) 4.1 三产品重介质旋流器的主要尺寸 (27) 4.2 入料口直径 (27) 4.3 溢流口 (28) 4.3.1 与生产能力的关系 (28) 4.3.2 与分流比的关系 (28) 4.3.3 与分离粒度的关系 (29) 4.3.4 与分离精度的关系 (29) 4.4 二段旋流器锥比 (30) 4.5 两段旋流器的间联接管 (30) 4.6 底流口 (30) 4.6.1 与生产能力的要求 (31) 4.6.2 与分离粒度和分离效率的关系 (31) 4.6.3 与分流比的关系 (31) 5 总结 (32) 6 致谢 (33) 7参考文献 (34)
协议编号： 煤泥重介质旋流器技术要求及参数 乌海能源有限责任公司骆驼山洗煤厂 2018年10月12日
煤泥重介旋流器技术要求及参数 一、货物需求一览表 二、用途及工况条件 工作温度：-15～+40℃ 使用环境：煤尘少 湿度：不大于95% 用途：分选细煤泥 三、技术参数 （1）设备名称：煤泥重介质旋流器 （2）设备型号：SDMC450 （3）筒体直径：450mm （4）入料粒度：0-1.5mm （5）给料压力：0.3-0.35MPa （6）处理量：215-222m3/h （7）分选效率：EP值≤0.12 （8）分选下限：0.1mm （9）总长度：1850mm （10）圆锥角度：20° （11）设备质量：380kg/台 四、技术要求及采用标准： 1、执行标准：MT/T268-92 煤用两产品圆锥形重介质旋流器； 2、每台旋流器除安装的底流口外，另免费配带两种不同规格的底流口供安装调试使用。 3、设备材质： （1）旋流器的圆柱部分、圆锥部分、溢流管、底流口等的材质，采用耐磨高铝陶瓷（氧化铝含量≥95％，厚度≥20mm）内衬；入料口采用PD耐磨复合材料。钢壳内衬耐磨高铝陶瓷制作。 （2）旋流器圆柱部分与圆锥部分以及入料口、溢流口、底流口均采用活法兰连接，法兰材质为Q235，厚度≥10mm。
五、供货范围、安装及服务要求： 安装及服务要求： 1、供方的技术人员负责设备的指导安装和调试服务，并免费培训操作人员。 2、若因产品质量、维护等发生问题，供方12小时内应予以肯定的答复，供方应派熟练的技术人员24小时内赶到现场。 3、质保期12个月，在质保期内，发现产品质量、维护等问题，由供方无偿更换或修理，由此而发生的费用亦由供方负责。 六、包装及运输要求： 供货单位负责设备的包装，并运输至需方指定地点，运费由需方承担。 七、技术资料要求: 随机附带产品使用说明书、安装图纸各2套,产品合格证及发货清单、电子版一份。 八、装置主要明细表 单位:骆驼山洗煤厂 日期：2018年10月12日