邯郸选煤厂三产品重介质旋流器的工艺效果
作者：申瑞红
作者单位：冀中能源峰峰集团有限公司邯郸洗选厂,河北邯郸,056041刊名：
煤炭加工与综合利用
英文刊名：Coal Processing and Comprehensive Utilization
年，卷(期)：2013(1)
参考文献(3条)
1.谢广元;张明旭;边炳鑫选矿学 2001
2.路迈西选煤厂技术管理 2005
3.洪美玲某选煤厂三产品重介质旋流器工艺性能分析 2012(01)
本文链接：https://www.doczj.com/doc/ee15162823.html,/Periodical_mtjgyzhly201301009.aspx
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。
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 三产品重介旋流器技术操作规程(正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-1470-37 三产品重介旋流器技术操作规程(正 式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、开车 1、集控开车 在听到集控开车预备信号后，立即对所管辖设备进行一次完好性确认。若准许开车则等待集控开车。否则，立即汇报集中控制室，然后向当班领导汇报。 2、就地开车 ①开车前应仔细检查设备各部位完好情况。 A检查入料管、压力表、旋流器本体溢流箱、底流箱是否损坏，是否漏水、漏煤及堵塞现象。 B系统内各仪表（压力表、流量表、密度控制器等）应灵活、准确，指示应处于相应位置。 C检查旋流器易损部件（底流口、入料管）的磨损情况。
②接到开车信号后，在本岗位等候监视开车。 ③开车后，待悬浮液进入旋流器后，观察各溢流、底流口是否通畅。 ④检查入料压力稳定并在标准范围内。 二、停车 a) 集控停车 接到集控停车信号后，对设备进行一次全面巡视。待设备上的物料完全卸干净方可确认停车。 b) 就地停车 i. 接到停车信号后，待原料煤入料停止10分钟后，停止悬浮液供料。 ii. 检查各处管道、阀门、溜槽无堵塞。 iii. 检查各易磨损部位的磨损情况，做好下次开车准备。 三、操作维护 a) 经常检查底流排料情况，应符合要求。 b) 经常检查分选效果，如有异常立即汇报当班领导。
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
无压三产品重介旋流器在东曲矿选煤厂的应用 摘要：本文介绍了采用无压三产品重介旋流器分选东曲矿极难选煤的成功实践，指出用脱泥无压三产品旋流器+粗煤泥TBS分选+浮选工艺，淘汰原有的跳汰粗选＋重介旋流器精选+煤泥浮选的工艺后可提高精煤回收率及降低水耗，实现经济效益最大化。 关键词：无压三产品重介旋流器；TBS分选机；精煤回收率；效益 1、概况： 西山煤电集团公司东曲矿选煤厂是一座矿井型选煤厂，于1994年11月建成投产，设计原煤处理能力为400万吨/年。采用跳汰粗选—两产品重介旋流器精选—煤泥浮选的联合工艺流程。 2、改造前存在的问题： 该厂大部分设备采用国产设备，投产以来运转正常，但随着时间的推移，矿井原煤质量逐年变差，加上洗选设备经过十多年运转，老化现象严重，导致在生产过程中事故发生较多，且工人的劳动强度大，给选煤生产带来了诸多问题：跳汰分选工艺精度低、产品损失严重、洗选效率低、设备能力不足、选煤生产工艺流程复杂等。这些问题直接影响到综合产率的提高，给企业经济效益造成极大损失，严重制约了选煤厂的发展。 为了满足选煤厂自身发展及应对用户市场对产品日趋严格的质量要求，提高精煤产率，最终达到实现企业效益最大化的目的，选煤厂技术改造迫在眉捷。 3、改造后工艺流程 由于重介旋流器分选对原煤煤质变化的适应能力强，不同煤质只需根据密控系统调节分选密度就可达到最佳的分选效果。另一方面，在脱除无机硫方面，重介旋流器分选有明显的优势。从我厂的煤质分析中可以看出，原煤中粉末煤信念含量大的特点，如采用跳汰机分选，透筛损失大、分选效率低、精煤损失多，重介洗选的产量高于跳汰洗选。 无压给料方式是近几年开发发展并广泛使用的一种重介旋流器入料方式。它是煤和重介质分别从两个入料口给入重介旋流器，原煤靠自重在上部从旋流器中心进入重介旋流器，循环工作介质用泵以较高的压力切线（或其它形式）给入重介旋流器。它的特点是原料煤无需泵输送，靠自身重力从旋流器上部进入，可以避免泵高速旋转叶轮对煤的破碎和泥化作用。
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）
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，
旋流器的操作及调整 一．旋流器工作状态是否正常的判断标准和调试方法： 1．溢流的浓细度满足下步工艺条件。此标准为第一标准，也就是需首先满足该条件，下面是如何调整状态的简要说明： ⑴溢流浓度小，细度细。此时需降低压力或者调节给矿浓度，也可通过更换小沉砂嘴来满足要求。 ⑵溢流浓度大，细度粗。此时可以通过增加压力和调节给矿浓度，也可通过更换大沉沙嘴来满足要求。但是以上的调节中不能仅仅依靠一种办法来调整，因为这样可能会使旋流器的工作不够正常和稳定。 2．沉砂呈伞状排出，判断依据为沉砂夹角在10°-20°之间，并且浓度达到75%左右为最佳工作状态，如果沉砂散开角度太大，有三个原因： ⑴沉砂嘴太大，且沉砂浓度太低。此时可以通过更换小沉沙嘴来调整。 ⑵给矿压力太小，应该调节泵的给矿压力，使满足工艺条件。 ⑶给矿量太小，给矿浓度太低。此时可以调节给矿量大小和旋流器开的台数。总之沉砂浓度的大小，直接影响磨机的效率，影响磨机的排矿粒度，对整个工艺都会有所影响。 3．给矿压力的判断： ⑴一段旋流器组理论上的压力调节范围在0.06-0.10Mpa。压力如果过高，会对旋流器产生比较大的磨损。 ⑵二段旋流器组理论上的压力调节范围在0.08-0.16Mpa。压力如果太低，会使沉砂的浓度降低，溢流浓度变粗，会对工艺有所影响。 总之，压力调整中要保证一段旋流器组压力不能高，二段旋流器组压力不能低。 二．旋流器工作状态恶化的判断与调整： 1．溢流有较多的粗颗粒出现，而且沉砂呈柱状排出，证明旋流器出现了堵塞，应该及时排除，按照上述调节进行调整。 2．沉砂出现绳状排出，证明给矿浓度太高，应该及时调节给矿浓度。 3．旋流器出现长时间的剧烈抖动，证明旋流器堵塞，需要降低压力和多开旋流器台数或者换大沉沙嘴来排除。 三．旋流器调整中的注意事项：
文件编号：TP-AR-L5996 There Are Certain Management Mechanisms And Methods In The Management Of Organizations, And The Provisions Are Binding On The Personnel Within The Jurisdiction, Which Should Be Observed By Each Party. （示范文本） 编制：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 三产品重介旋流器技术 操作规程正式样本
三产品重介旋流器技术操作规程正 式样本 使用注意：该操作规程资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的管理机制和管理原则、管理方法以及管理机构设置的规范，条款对管辖范围内人员具有约束力需各自遵守。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 一、开车 1、集控开车 在听到集控开车预备信号后，立即对所管辖设备 进行一次完好性确认。若准许开车则等待集控开车。 否则，立即汇报集中控制室，然后向当班领导汇报。 2、就地开车 ①开车前应仔细检查设备各部位完好情况。 A检查入料管、压力表、旋流器本体溢流箱、底 流箱是否损坏，是否漏水、漏煤及堵塞现象。 B系统内各仪表（压力表、流量表、密度控制器
等）应灵活、准确，指示应处于相应位置。 C检查旋流器易损部件（底流口、入料管）的磨损情况。 ②接到开车信号后，在本岗位等候监视开车。 ③开车后，待悬浮液进入旋流器后，观察各溢流、底流口是否通畅。 ④检查入料压力稳定并在标准范围内。 二、停车 a) 集控停车 接到集控停车信号后，对设备进行一次全面巡视。待设备上的物料完全卸干净方可确认停车。 b) 就地停车 i. 接到停车信号后，待原料煤入料停止10分钟后，停止悬浮液供料。 ii. 检查各处管道、阀门、溜槽无堵塞。
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
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
本技术公开了一种在线计算三产品旋流器分配曲线的方法，该方法通过建立相应粒级与密度级的理论模型计算旋流器分配曲线，根据分配曲线得到旋流器一段、二段实际分选密度，以及根据分配曲线计算得到分选效率。与传统的人工采样并进行浮沉实验获得旋流器分配曲线的方法相比，本技术更加准确、快捷、方便，并能够实时监测旋流器分选效果。 权利要求书 1.一种在线计算三产品旋流器分配曲线的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，在线测量获得三产品旋流器一段的入料密度ρf1、溢流密度ρo1和底流密度ρu1，以及二段的入料密度ρf2、溢流密度ρo2和底流密度ρu2； 步骤二，计算旋流器一、二段内介质的密度ρmi Hti为旋流器一、二段的半径；ri为煤颗粒距离旋流器外壁的径向距离； 步骤三，通过计算煤颗粒在重介质悬浮液中的有效重力值Gdp，介质阻力Rdp，阿基米德数Ar，雷诺数Rep，曳力系数CD和旋流器一、二段内介质的密度级ρmi，计算煤颗粒在旋流器一、二段内的自由末速vti 其中，dp为煤质颗粒的体积当量直径，ρs为煤质颗粒密度； 步骤四，计算给定粒级dp的入洗煤颗粒中轻(重)产物的总量 其中，x，y为煤颗粒距离旋流器外壁的径向距离； 步骤五，计算RD50(1/2) 由煤颗粒自由沉降的概率分布理论可得，针对大粒径的煤颗粒，煤颗粒的密度等于旋流器内有效分离区域中点位置的介质密度，得：
步骤六，假设引入系数ξ，计算单一粒径dp的煤颗粒的总质量分数 步骤七，计算在给定粒径的条件下，落入沉物的概率(分配率) 其中，Hsi是给定某一煤颗粒密度ρs，在旋流器内各介质层的分离边界距旋流器内壁的距离，此时煤颗粒的上浮或下沉概率均为50％，δcsi是在(0,Hsi)范围内分离出的煤颗粒质量分数δc的平均值；Hti是分离区域的宽度，δcti是在(0,Hti)范围内分离出的煤颗粒质量分数δc的平均值；综上可得：Hsiδcsi是旋流器内沉物的质量分数，Htiδcti旋流器内煤颗粒总的质量分数； 步骤八，判断PN是否等于0.5，即总入料量中，沉物概率是否为50％，若不等于50％，则针对ξ进行迭代假设计算；在计算得到ξ后，计算某一粒径等级的煤颗粒，在全密度等级下的三产品旋流器的分配曲线； 步骤九，计算入洗原料煤的粒度分布 通过测量入洗原煤得瞬时流量Q1和某一粒级dp以上的煤颗粒流量Q2计算dp以上的煤颗粒的累计质量百分数 并由Gaudin-Schuhmann定律可得，全等级的粒度分布为 其中，n为分布数，k为入洗原煤的最大颗粒，在已知，R、dp和k的情况下，可以计算得到n；
大型无压给料三产品重介质旋流器 赵树彦，张春林，徐学武，姚伟民 （唐山国华科技有限公司，唐山，河北，中国） 陈建康 （神华蒙西煤化股份有限公司，乌海，内蒙古，中国） 袁治国，张弘强 （神华蒙西煤化股份有限公司棋盘井选煤厂，乌海，内蒙古，中 国） 摘要：用翔实的数据介绍了3GDMC1500/1100A大型无压给料三产品重介质旋流器研发、工业性试验及投入正常生产的全过程，对高灰分、极难选的蒙西棋盘井矿区原煤实施不脱泥、不分级高精度分选的前提下，单机处理能力达到了588~606t/h，是当今世界上规格和单机处理能力最大的同类设备。 关键词：无压给料；三产品；重介质旋流器；大型 1. 背景 1.1 2000年以来中国煤炭生产和洗选加工进展迅猛，2008年原煤产量2730Mt，原煤入选量1300Mt，入选比例为47.6%，其中大中型选煤厂500余座，年洗选能力1390Mt。中国是世界原煤入选量第一的选煤大国。
1.2 以节能减排为目的、以大型化自动化为手段，中国煤矿和选煤厂将同步进展，其规模也越来越大，在2006~2010年期间建设了56座 3.0Mt/a以上的大型动力煤选煤厂，处理能力420.56Mt/a，1.2Mt/a以上仅国有大型炼焦煤选煤厂已有106座，处理能力为249.1Mt/a。最大的动力煤选煤厂31Mt/a，最大的炼焦煤选煤厂13Mt/a。 1.3 具有中国原创型自主知识产权、由中国唐山国华科技有限公司（简称国华科技）研发的3GDMC系列无压给料三产品重介质旋流器具有入选原料煤不分级、不脱泥入选；用单一低密度悬浮液高精度一次分选出质量合格的精煤、中煤和矸石；原料煤破裂程度小；次生煤泥量少等特点，由11种规格组成的系列产品已在中国310座选煤厂推广应用，成为21世纪中国炼焦煤选煤厂首选选煤技术。出于对出口动力煤和国内大型电站粉煤炉节能减排的需要，对动力精煤质量要求越来越高，大型高效简化重介质选煤技术正在向动力煤选煤厂延伸，已有的3GDMC1400/1000A 型重介质旋流器差不多不能满足建设 3.0Mt/a以上选煤厂的需要，因此研发单机能满足建设3.0Mt/a选煤系统需要的大型三产品重介质旋流器是促进选煤行业进展的必定选择。 2.研发
无压三产品重介旋流器操作规程 https://www.doczj.com/doc/ee15162823.html,/html/2011/07/20/91769.shtml 规格型号：HWMC1400/1000 型，工作压力0.28-0.38MPa Q=400-500t/h 入料粒度50-0mm 一.工作原理 三产品重介旋流器是按阿基米德原理（即原料煤在密度大于低密度物料和小于高 密度物料的介质中按密度进行分选的一种方法）工作的。其工作过程：（原煤与悬浮 液混合物在一定压力下，沿切线方向给入第一段旋流器，在离心力作用下物料按密度 进行分层，低密度的产物经旋涡溢流和溢流收集箱排除，即精煤。高密度产物与受到 浓缩的悬浮液一起沿切线方向进入二段旋流器，由于高密度的浓缩，其密度增高，第 二段旋流器相当于高密度的分选，低密度的产物经旋涡溢流箱和溢流收集箱排除，即 中煤；高密度产物浓缩沿切线进入底流口排除，即矸石。是一种新形高效的选煤设备，采用无压给料，具有入料上限高、处理量大、分选效率高、工艺流程简单等特点，适 用于任意可选性的原煤。 二、三产品旋流器流程： 50-0mm采用无压三产品重介旋流器分选，粗煤泥采用煤泥重介分选，细煤泥脱泥 浮选，浮选精煤采用加压过滤脱水，尾煤浓缩后压滤回收，实现洗水闭路循环。 1、原煤准备流程 原煤经50mm分级后，+50mm块煤通过检查性手选，拣除木块、木屑、丝织物等杂物， 通过除铁器排除铁器后，破碎至50mm以下，掺入小于50mm原煤。 2、分选流程 50-0mm原煤至无压三产品重介旋流器分选，底流经脱介脱水后直接作为矸石产品，中间产品经脱介脱水后直接作为中煤；其溢流经脱介脱水后作为精煤产品。精煤脱介 弧形筛下的合格介质分流部分至煤泥合格介质桶，另一部分返回原煤合格介质桶。煤 泥合格介质进入煤泥重介旋流器分选，其溢流进入精煤磁选机磁选，精矿通过分流， 一部分返回煤泥合格介质桶以调节煤泥重介旋流器的分选密度，另一部分至原煤合格 介质桶，尾矿至粉精煤尾矿桶；煤泥重介旋流器底流至中矸磁选机磁选。精、中、矸 脱介筛下合格介质返回原煤合格介质桶，筛下稀介质至至各自的磁选机磁选，精矿返 回原煤合格介质桶。 精煤磁选尾矿至粉精煤磁选尾矿桶，中矸磁选尾矿至中矸磁尾桶，分别进入各自的粗 煤泥回收系统。 3、煤泥水流程
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