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。
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。
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）
重介质旋流器分选机理综述 关于重介质旋流器分选机理的学说【8】 很多，第一种学说认为：重介质旋流器与水 介质旋流器分选机理是基本相同的，所不同的只是前者介质的密度场和粘度是个变数， 而不是一个常数。矿粒是在旋流器中垂直零速面和最大切线速度恒速面的交线处分离 的。垂直零速面的一端在溢流口紧下方的截面上0.542R （R 为旋流器半径）处，另一 端与底流口截面上的气柱相交，其半径为气柱半径，其垂高为h 。在旋流器溢流口紧下 端，以0.542为半径作园，其周线于与垂直零速面交线上的径向速度为零，穿过垂直零 速面的平均径向速度为： A o P S Q u = （2-1） LD Qo LD Q S Q Up LD LD R R L S O A O A 02.1981.0981.02625.0)083.0542.0(====?=+=所以因为ππ （2-2） （2-3） 式中P u ——垂直零速面的平均径向速度， m/s; O Q ——进入旋流器的溢流总量， m 3/s S A ——垂直零位界面的总面积， m ； R ——旋流器半径， m ； D ——旋流器直径， m ； L ——垂直零速分离锥面侧线的长度， m 。 而在垂直零速面上，旋流器溢流口下端0.38h 处的径向速度刚好等于hD Q u O 2.2= 从而绘出垂直零速锥面的轮廓（见图2-1）。被选矿粒进入底流口之前，若能越过垂直 零速锥面时，则进入溢流，否则进入底流。而恰好处于零速锥面上的矿粒，进入溢流或底流 的可能性都有。
图2-1 重介质旋流器垂直零速锥面轮廓图 第二种学说认为：矿粒在重介质旋流器内受上升和下降液流作用的过程中，是按密度进 行分离的，使分离点在重介质旋流器的下部，即底流口附近。因此，重介质旋流器的底流介 质密度是决定矿粒在旋流器内分离密度的主要因素。并提出分离密度计算经验公式如下： （2-4） 式中P δ——矿粒的实际分离密度， KG/m 3 U ?——旋流器底流介质密度， KG/m 3 第三种学说认为：当重介质悬浮液给入旋流器后，可以设想在旋流器内形成如图2-2所 示的圆锥分离面。锥体的上端在旋流器圆柱的顶部，锥体的下端在旋流器锥部的顶点附近。 具体位置与旋流器的锥角、溢流口的大小和插入深度等因素有关。物料进入旋流器后，一方 面成等角螺旋线下降到mH 面（旋流器溢流管下端与分离锥面的交线）后，由于离心力的作 用，一部分密度大的矿粒随液流分离出来，进入底流。另一部分密度小的矿粒随液流进入锥 形面内，在内螺旋上升流的作用下进入溢流。其m 值一般为0.5。 图2-2 重介质旋流器分离锥面示意图 42.1U P ?=δ
选煤基础知识 目录 选煤基础知识 (1) 第一节煤的性质和分类 (3) 1.煤是如何形成的？ (3) 2.煤的性质有哪些？ (4) 3.煤的物理性质有哪些？ (4) 4.什么是煤岩组成？ (4) 5.煤的化学组成包括哪些？ (5) 6.煤中水分存在有哪几种类型？ (5) 7.煤的水分含量对其应用有何影响？ (5) 8.什么是煤的灰分？ (6) 9.灰分对煤的应用有何影响？ (6) 10.什么是煤的挥发分？ (6) 11.什么是煤的固定碳？ (7) 12.煤的元素分析包括哪些项目？ (7) 13.煤的工艺性能包括哪些？ (8) 14.煤的密度有哪些表示方法？ (9) 15.什么是煤的孔隙率？ (9) 16.什么是煤的脆度？ (10) 17.什么是煤的可磨性？ (10)
18.什么是煤的润湿性? (11) 19.含矸率如何计算？ (12) 20.煤和矸石的泥化如何测定？ (12) 21.为什么要对煤进行分类？ (13) 22.我国煤的分类指标是什么？ (13) 23.煤炭如何按粒度分类？ (16) 24.设计中原煤的质量等级如何分类？ (16) 25.煤的用途有哪些？ (17) 第二节选煤厂的基本情况 (17) 26.选煤厂的分类有哪些? (17) 27.选煤厂的组成部分包括哪些？ (19) 28.什么是原煤受煤作业？ (19) 29.什么是原煤的选前准备作业？ (19) 30.什么是选煤作业？ (20) 31.什么是选煤产品装车？ (20) 32.选煤的主要目的是什么？ (20) 33.选煤是利用煤和矸石的哪些物理性质的差别？ (21) 34.选煤方法的种类有哪些？ (21) 35.选煤厂的主要产品和副产品是什么？ (22) 第三节选煤方法 (22) 36.跳汰选煤的工作原理？ (22) 37.重介质旋流器的分类？ (23)
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，
我国重介质选煤工艺分析 摘要：随着全球可持续发展战略的实施，人类也就开始重视节约能源和保护生态环境。然而煤炭资源是我国的工业原料和重要能源，而选煤工艺技术在煤炭生产上又是节约能源和保护生态环境的技术源头，因此，选煤工艺是直接影响可持续发展战略的，为此，本文对几种目前应用较为成功的重介质选煤工艺进行分析介绍。 关键词：重介质选煤工艺 1 概述 煤炭是工业原料和重要能源，在国民经济发展中占有很重要的地位。在一次性能源消费的结构中，把煤炭作为主要能源的格局在短时间内是不会改变的。随着我国洁净煤技术的发展，我国的原煤入选比例也在提高，目前原煤入选量已经达到11亿吨，占生产原煤总量的43%以上。而我国得重介质选煤技术研究是在20世纪50年代中期开始起步的，在“十五”期间，在党中央的政策引导和经济市场的拉动下，我国的重介质选煤技术发展迅速，并开发了具有自主知识产权的新设备、新工艺，为煤炭企业经济效益的提升和重介质选煤技术的推广应用作出了杰出的贡献。 2 几种典型的重介质选煤工艺 2.1 块煤重介质分选机—末煤重介质旋流器分选工艺 在块煤重介质分选机—末煤重介质旋流器分选工艺中的块煤和末煤均是应用重介质分选，这样就充分体现了重介质分选机处理量大、旋流器分选精度高的优良特点，满足了大型选煤厂所要求的生产工艺。在我国，最大的选煤厂是安家岭选煤厂，此厂就是应用此工艺，因为此工艺的投入使用，年入选原煤已经达到1500万吨，因为其优良的特点，此工艺主要适用于含煤泥量较大，矸石易泥化，或对块煤产品有特殊用途的大型选煤厂，但此工艺介质回收系统比较复杂，管理起来较为不便。 2.2 块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺 块煤跳汰—末煤重介质旋流器分选工艺充分体现了跳汰机处理量大、重介质旋流器分选精度高及选煤成本低等特点，应用此工艺可明显降低选煤成本，并能很好的保证末精煤产品的优良质量，我国的第一座全部设备国产化的三产品重介质选煤厂——铁东选煤厂就是应用此工艺，应用效果表明，精煤产品质量较高，但是产率相对较低。因此，此工艺可在末煤可选性较难、块煤可选性较好并有块精煤用户的选煤厂使用。 2.3 跳汰粗选—重介质旋流器精选工艺 对于此工艺，应用跳汰机进行预排矸，这样可以很好的降低了矸石含量波动对重介质旋流器分选的影响，同时也减少了重介质的入料量和旋流器的磨损，并且精煤产品质量较高。但是工艺较为复杂，工艺设备种类也很多，在选煤时会损失一些精煤，因此精煤产率较低。我国自主设计的盘北选煤厂、桃山选煤厂、北岗选煤厂和兴隆庄选煤厂等均是应用此工艺，这么多年的实践表明，此工艺可生产低灰精煤，但精煤产率不高，并且中煤中-114g/cm3密度级含量高达15%。但此工艺对于煤质波动较大、原煤含矸率较高和对已有跳汰分选系统进行改造时，其优越性就能很好的体现出来。因此，此工艺适用于原煤可选性好，排矸密度约1180kg/L的选煤厂，那么应用应用跳汰方法即可实现高效分选。 2.4 两产品重介质旋流器分选工艺
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
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。
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
中国矿业大学 成绩 年第二学期公共选修课程考试 考试科目选矿概论 考试时间2012-4-22 姓名学号程梦华 学院班级孙越崎学院级班 任课教师宋树磊谢广元 中国矿业大学化工学院 重介质旋流器地研究现状及发展前景 摘要：针对国内外重介质旋流器地发展状况, 介绍了重介质旋流器地发展背景和应用现状.说明了重介质旋流器地原理、工艺特点以及在选煤厂地推广应用效果，展望了该项技术发展应用地广阔前景.文档来自于网络搜索 关键词：重介旋流器; 优越性; 发展前景 .重介旋流器地分选原理 重介旋流器选煤是利用阿基米德原理在离心力场中完成地, 在旋流器中作用在旋转颗粒上地力主要有离心力和重力.重力与离心力相比可以忽略不计,所以在离心力场介质中质量为地颗粒所受到地力有离心力和悬浮液给颗粒地向心浮力.在重介旋流器中,物体在离心力场悬浮液中所受合力地大小与物体地体积、颗粒与悬浮液间地密度差及离心加速度成正比, 而与物体地粒度和形状无关.当物体密度大于悬浮液密度时, 作用在颗粒上地合力为正值, 颗粒则被甩向外螺旋; 反之, 当颗粒密度小于悬浮液密度时, 合力为负值, 颗粒则移向内旋流.由于离心加速度可以远远大于重力加速度,因而在离心离场中重产物和轻产物地分离速度要大得多.如果把向外和向内地两种物体分别从机器中排出, 则得到不同密度地产物, 即选煤中常说地矸石和精煤.这就是重介旋流器选煤地基本原理文档来自于网络搜索 .重介质旋流器地发展应用 矿粒存重悬浮液中完成分选过程所用地设备称为重介质分选机目前，工业生产中所使用地旋转介质分选设备主要是借助离心力场强化分选过程，称为重介质旋流器.重介质旋流器是一种结构简单、无运动部件和分选效率高地选煤设备，该设备早已在国内外获得了广泛使用.其原因是它结构简单、单位处理量大、分选效率高．适合处理难选煤或极难选煤.尤其对于细粒物料，有效分选粒度下限可达．1mm．2mm，这是其他任何重力分选设备难以相比地. 文档来自于网络搜索 ．重介质旋流器地特点 重介质旋流器是一种利用强于重力几十倍甚至几百倍地离心力场选煤地分选机．其分选过程完全是靠自身地结构参数与外部操作参数地灵活配合来实现最佳分选精度，这是旋流器选煤与其他选煤方法截然不同地突出特征.重介质选煤地特点是：文档来自于网络搜索 ()分选效率高.重介质旋流器地分选效率在各种重力选煤方法中是最高地 ()分选密度调节宽.重介质选煤地分选密度一般为千克每立方米至千克每立方米，而且易于调节，其误差可保持在±．％范围之内. 文档来自于网络搜索 ()适应性强．分选粒度范围宽.重介质选煤在入选原煤地粒度、数量和质量上允许有较大地波动. ()生产过程易于实现自动化.重介质选煤所用悬浮液地密度、液位、黏度、磁性物含量等工艺参数能实现自动控制. 文档来自于网络搜索 ．重介质旋流器地种类 根据机体和结构形状地不同．重介质旋流器可以分为圆锥形和圆筒彤地两产品重介质旋流器以及双圆简串联、圆筒形和网锥形串联地三产品重介质旋流器. 文档来自于网络搜索 ()两产品重介质旋流器.按其原料煤地给入方式可分为有压(切线)给煤方式和无压(中心)给煤方式.圆筒形和网锥形重介质旋流器给入与重介质相混合地悬浮液，被选物料存重介质旋流器内按物料密度
重介质选煤教材重介质选煤教材 唐山瑞安普科技有限公司
序 言 重介质选煤是我国从一九五八年开始，至今已44年了，但是到目前还只出版了一本重介质旋流器选煤的单行本。可供重介质旋流器选煤厂操作工人阅读和培训的参考书很少。金业煤焦化集团选煤厂是一座年处理能力180－200万吨，采用全重介旋流器选40－0ｍｍ不脱泥原煤新型工艺的选煤厂。 这种工艺应用于工业生产在国内和国际都是最新的，为使操作人员尽快掌握和熟悉该工艺和设备性能，使之尽快顺利地投入正常生产，特编写了本培训讲稿。还应说明的是，本培训稿主要内容是重介质车间选煤部分、原煤准备、厂外产品储运装车及煤泥水处理，只简略介绍了工艺流程。 由于时间仓促，编写水平有限，不当之处请指正，不胜感谢。 编者：彭荣任 2002年6月
目 录 第一章重介质选煤的基本概念――――――――――――1 第二章金业煤焦化集团选煤厂重介质旋流器分选40－0ｍｍ不脱泥原煤的准备―――――――――――――――2 第三章金业煤焦化集团选煤厂重介质旋流器选40-0mm不脱泥原煤的准备―――――――――――――――――3 第四章煤泥水处理―――――――――――――――――4 第五章厂外产品的储运――――――――――――――――5
第一章重介质选煤的基本概念 重介质选煤是利用纯煤、夹矸煤和矸石之间密度的不同，在一种特定密度的溶液（介质）中，使纯煤与夹矸煤或矸石进行分离的一种选煤方法。因此它的选煤效率和精确度是目前国内外最高的。 重介质选煤按其采用介质的不同可分为重液（真溶液）和重悬浮液（非均质溶液）选煤两种。 1．重液选煤使用的是真溶液，它是用一种密度较高的能溶于水的无机盐或有机物与水配制而成的特定密度的溶液。如：氯化锌、三溴甲烷、四溴乙烷（密度在3左右）、四氯化碳等。 2．重悬浮液选煤是利用一种密度较高的固体（矿物），经过磨细成粉末状后与一定比例的水均匀混合，使固体粉末成悬浮状，这种非均质溶液的密度为： △ ＝（ｇ1＋ｇ2）/(v1+v2) (1) 式中：g1,g2:分别是固体和水的重量（ｋｇ）， ｖ1,ｖ2：分别是固体和水的体积（ｍ3）， △：悬浮液的密度（ｋｇ/ｍ3）。 显然，水中加入一定数量的固体粉末后，其密度远大于纯水的密度。因为水的密度在4℃时为1ｋｇ/L或1000ｋｇ/ｍ3。 这样就可以通过调整加入水中固体粉末（加重质）的数量，即加重质与水的混合数量比例，得到一种符合选煤需要的悬浮液的密度。
金家庄选煤厂主洗车间三产品旋流器培训讲义
三产品重介质旋流器 目录 1、三产品重介质旋流器概述 2、三产品重介质旋流器工作原理 3、三产品重介质旋流器种类 4、三产品重介质旋流器的特点 5、三产品重介质旋流器的优点 6、三产品重介质旋流器的缺点 7、三产品重介质旋流器的分选过程 8、三产品重介质旋流器的给料方式 9、影响重介质旋流器工作的因素 10、旋流器的结构参数 11、重介质旋流器的安装 12、重介质旋流器的发展应用 13、重介质旋流器的磨损机理分析
1、三产品重介质旋流器概述 由两台两产品重介质旋流器串联组装而成.第一段为主选,采用低密度悬浮液进行分选,选出精煤和再选入料,由于悬浮液浓缩的结果为第二段再选准备了高密度悬浮液,分选初中煤和矸石两种产品
2、三产品重介质旋流器工作原理 工作原理： 重介质旋流器是一种结构简单，无运动部件和分选效率高的选煤设备。 由于旋流器本身无运动部件，因而其分选过程完全是靠自身的结构参数与外部操作参数的灵活配合来实现最佳分选精度，这是旋流器选煤与其它选煤方法截然不同的突出特征。 在重介质旋流器分选过程中，物料和悬浮液以一定压力沿切线方向给入旋流器，形成强有力的旋涡流；液流从入料口开始沿旋流器内壁形成一个下降的外螺旋流；在旋流器轴心附近形成一股上升的内螺旋流；由于内螺旋流具有负压而吸入空气，在旋流器轴心形成空气柱；入料中的精煤随内螺旋流向上，从溢流口排出，矸石随外螺旋流向下，从底流口排出。空气柱的形成机理为：由于底流管和溢流管直接与大气连通，进入旋流器的两相流以强烈的螺线涡运动，当切线速度增大到临界速度时，旋流器各出口产生一定的阻力，形成内部的旋转流场，引起轴向负压，空气由溢流管和底流管进入旋流器，在轴向负压驱动和流体对流传输的共同作用下逐渐发展成为贯通的空气柱。当颗粒密度大于悬浮液密度时，颗粒在悬浮液中半径为r处所受合力为正值，颗粒被甩向外螺旋流；否则，颗粒被甩向内螺旋流； 从而把密度大于介质的颗粒和密度小于介质的颗粒分开。在旋流器中，离心力比重力大几倍到几十倍，因而大大加快了分选速度，并改善了分选效果。
选煤厂分重介、主洗、干燥三个生产车间。 选煤厂重介车间负责把主井提升上来的毛煤进行分选加工成原煤、块煤和矸石等产品。原煤进入原煤仓，供煤质科销售原煤。矸石经运搬队矿车运往矸石山，块煤进入块煤仓供煤质科销售块煤。毛煤、原煤、块煤、矸石等均通过皮带秤进行计量产量，集控员将当班产量填写在重介车间班日报表上，一式两份，班长签字，当班结束后将产量电话报矿调度室。一天三个班结束后，值班厂长在重介车间班日报表上签字确认，一份由中班集控员送矿调度室，一份交厂统计员。 主洗车间根据集团公司及矿的洗精煤计划，对原煤仓中的原煤进行洗选，生产出精煤、洗混煤、煤泥和洗矸石等产品，这此产品装仓后供煤质科销售。各种产品均通过皮带秤进行计量产量，集控员将当班产量填写在主洗车间班日报表上，一式两份，班长签字，当班结束后将产量电话报矿调度室。一天三个班结束后，值班厂长在主洗车间班日报表上签字确认，一份由中班集控员送矿高度室，一份交厂统计员。 干燥车间把主洗车间生产的湿煤泥通过火力干燥后生产出干燥煤泥，供煤质科销。通过皮带秤计量干煤泥产量。集控员将当班产量填写在干燥车间班日报表上，一式两份，班长签字，当班结束后将产量电话报矿高度室。一天三个班结束后，值班厂长在主洗车间班日报表上签字确认，一份由中班集控员送矿高度室，一份交厂统计员。 选煤厂完成集团公司及矿下达的各项指标任务，为矿创造最大的经济效益和社会效益。
选煤厂工艺流程 选煤厂工艺流程，包括重介车间选煤工艺、主洗车间选煤工艺及干燥工艺。 一、重介车间选煤工艺 选煤厂重介车间采用重介斜轮分选工艺，毛煤经重介车间分选后，生产出原煤、块煤和矸石等产品。 毛煤从主井提升到箕斗仓，经100给煤机入101皮带机，在101皮带机机头设有144除铁器，把毛煤中的铁器吸出，铁器分类装车运走。101皮带以下分A、B两个系统，两个系统的原理一样，现以A系统为例进行介绍。煤流经溜槽进入102棒条筛，大于140毫米的大块经大块溜槽进入西手选皮带，手选工将大块矸石捡出，捡出的矸石装车，由运搬队负责运往矸石山。大块煤经116、117皮带机进入1002块煤皮带，最后进入块煤仓。 102筛下煤经溜槽进入104螺旋筛，大于50毫米小于140毫米的煤进入106斜轮分选机，在介质的作用下完成分层，分选出块煤和矸石。块煤由排煤轮排至108块煤振动筛，由拣杂工将块煤中的杂物拣出，块煤脱水脱介后经溜槽进入1002块煤皮带，然后进入块煤仓。矸石经排矸轮排至110矸石振动筛，脱水脱介后进入114皮带，经溜槽进入1001皮带，进入矸石仓。再通过手选皮带人工将夹矸拣出后，矸石经矿车外运到矸石山，夹矸破碎后地销。104螺旋筛的筛下物即原煤，经溜槽进入115皮带，经溜槽进入201皮带，进入原煤仓。 二、主洗车间选煤工艺
重介质旋流器的发展概况 随着工业现代化的发展, 整个社会对能源的需求越来越大。在煤炭洗选工业中, 采用先进的选煤工艺, 提高精煤回收率是缓解能源压力的一条重要途径。在选煤技术中,重介质选煤工艺是一种效率极高的分选方法,自从其问世以来,便以高效率、高分选精度得到迅速推广,在世界各国被广泛采用。另外,重介质工艺可以以低密度选出超低灰分精煤,这也是其它工艺所无法做到的,大型、高效、简化重介质选煤工艺及设备将成为选煤技术发展的方向。同时,重介质选煤技术的核心设备重介质旋流器,也将成为选煤技术发展的关键所在。到目前为止，两产品重介质旋流器、三产品重介质旋流器都已经系列话，大直径旋流器的出现，使其入料粒度上限可达80～100mm，最大单机处理量达350t/h。与此同时，相关配套用渣浆泵、脱介筛、磁选机以及耐磨材质都已经系列化，并且相当成熟。确定重介质旋流器选煤技术的研究和发展方向，具有十分重要的意义。 1 国外重介质旋流器发展概况 自1945 年荷兰国家矿山局成功研制出第一台重介质旋流器以来,美国、联邦德国、英国、法国和日本相继研制了DSM重介质旋流器,并在工业中推广应用,它们的技术规格几乎都相同。 美国阿桑利那矿物分选公司在20世纪60年代前期研制成功了DWP圆筒型重介质旋流器,初期在美国和南非应用于分选30～0.5 mm 的原煤,该旋流器的特点是原煤和介质分别给入,减小了泵和管道的磨损和煤的粉碎,次生煤泥量较少,并且采用一定方法调整矸石排放口的反压力可以实现在线分选密度的调节。 据不完全统计,到20 世纪80 年代中期已经有超过24 个国家和300 多座选煤厂建立了重介质旋流器分离系统。经过几十年的发展,重介质旋流器的规格不断向大型化发展。目前,澳大利亚约翰芬雷工程有限公司生产的并在木瓜界成功应用的φ1450 mm两产品旋流器为目前世界上最大的两产品旋流器。但是,其结构存在一个弱点:即其主要结构参数—锥比(底流口与溢流口直径之比) 的确定,是与入选原煤的浮沉组成特性和对产品灰分的要求两个因素密切相关的。一旦制造完毕,旋流器锥比即被固定。这样,合理的分选条件如:分选密度;底、溢流量;精煤产品灰分等,也就基本固定了,允许的波动范围不能太大。如果市场对产品的质量要求发生变化,则有压入料二产品重介旋流器的上述分选条件,因锥比已经固定,很难再作相应的变动和调整。在过去50 年,英国的煤炭洗选获得了长足的进展,其大都采用了φ1 200～φ1 350 mm 无压给料大粒重介质旋流器,其分选效果略差于普通重介旋流器。
王家岭选煤厂职工技能试题库汇编之 重介质选煤工 （高级工） 王家岭选煤厂 2014年3月编制
一、单选题（100题） 1、在重力选煤过程中，（A）对分选效果、设备处理能力以及脱水效果等方面均有影响。 A煤的粒度组成 B煤的灰分 C煤的变质程度 2、影响煤粒密度较明显的原因是矿物质的（A）与含量。 A密度 B粒度 3、煤的密度组成通常采用( B )的方法来测定。 A小筛分试验 B浮沉试验 C小浮选试验 4、煤的密度高低取决于煤中（A）和煤的变质程度，同时也取决于煤中所含矿物质的密度及含量。 A有机质的成分 B煤的灰分 5`、用垂直提升轮提升并排除沉物的重介质分选机( A )。 A、立轮重介质分选机 B、旋流器 C、水介质旋流器 D、水介质 6、用于重介质选煤的旋流器( C )。 A、水介质旋流器 B、旋流器 C、重介质旋流器 D磁选机 7、利用离心力进行分选、分级、浓缩等作业的一种设备（ B ）。 A、介质系统 B、旋流器 C、重介选煤 D、流动状态 8、根据物质磁性的差别实现分选的机械（D ）。 A、分选效果 B、斜轮重介分选机 C、立轮重介质分选机 D、磁选机 9、重介质选煤是在密度介于净煤和矸石的重介质悬浮液中按（ A）原理进行分选的方法。 A、阿基米得 B、介质系统 C、难选煤分选 D、流动状态 10、粒度大于13mm各粒级煤的总称( A )。 A、块煤 B、末煤 C、沉物 D、浮物 11、粒度为0—13mm的煤是( C)。 A、原煤 B、块煤 C、末煤 D、泥化 12、( A )是选煤厂或其车间,设备单位时间加工原料煤的数量。 A、处理能力 B、跳汰选煤 C、选煤 D、磁选机 13、在给定条件下,选煤厂或其车间,设备的处理能力( B )。 A、筛分试验 B、额定能力 C、重悬浮液 D、重介选煤 14、用斜提升轮提升并排除沉物的重介质分选机( C )。 A、试验 B、分选机 C、斜轮重介分选机 D、提升轮 15、采用磨得较细的磁铁矿粉或允许在重介质系统内存在适量（ A ）有助于重介质悬浮液相对稳定性。 A、煤泥 B、浮物 C、末煤 D、浮沉试验 16、重介质分选精度最高即Ep值最小的分选方法应用于（ C ）和相对难选煤分选。 A、选煤 B、煤泥 C、难选 D、重介选煤 17、重介质选煤的缺点是在生产系统中增加了一个（ A ）。 A、介质系统 B、磁选机 C、旋流器 D、流动状态 18、我国煤炭的一个显著特点是原生灰分高（ B ）。 A、介质系统 B、可选性差 C、流动状态 D、末煤 19、在分选不够完善的情况下，中煤容易混入精煤或损失在矸石中，所以中煤含