重介质旋流器选煤工艺
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1.概述随着社会的发展煤矿生产中采煤化、机械化程度不断提高,开采深度的加大,使原煤质量逐渐变差,细粒和超细粒煤泥在原煤中所占比例逐渐增大。
同时国家对环境保护的要求越来越高,因此煤炭用户对煤的质量要求越来越高,对洗煤厂的加工要求越来越高。
为了满足社会和用户的要求,无压三产品重介质选煤将会逐渐取代传统的跳汰选煤工艺。
磁铁矿粉是重介质选煤中不可缺少的原料,因此磁铁矿粉的质量要求与管理控制将对企业的经济效益起到关键的作用。
选煤工艺中煤泥水的处理和煤炭的洗选密切相关,煤泥水的处理系统成为全厂最复杂、投资最大的、管理最困难的一部分,而这一部分的完善程度、管理水平重介质旋流器和无压三产品重介质旋流器在选煤工艺中的应用及相关赵贺石凯杰赵祥刘攀郝海洋徐声太原理工大学阳泉学院及效果的好坏对整个选煤工艺产生较大的影响,甚至决定全厂的经济效益,同时随着国家对企业节能减排要求的提高,选煤厂煤泥水处理系统必须实现良性闭路循环。
2.重介质旋流器的基本结构和工作原理重介质旋流器的结构简单,本身无运转部件,是最廉价的选煤设备,结构示意图(如下图所示):工作时原煤和悬浮液的混合物,以一定的压力,由给料管沿切线方向给入旋流器圆筒部分,形成强大的旋流,在重介质旋流器内部强烈的圆周运动下,沿旋流器内壁形成一个向下的外螺旋流,同时在旋流器轴心形成一个向上的内螺旋流,轴心为空气柱(如图所示)。
物料处在相当于重力加速度的几十倍的离心力场之中实现按密度分选,高密度物料随外螺旋流下降至低流口排出,低密度物随内螺旋流物料经溢流管进入溢流室,从切线方向的溢流口排出,这样就将请产物精煤与重产物矸石分开。
颗粒在旋流器中所受的离心力可由下式计算:实践证明,在一般旋流器中C可达30以上,也可以说离心沉降速度一般为重力沉降速度的30倍以上,由于旋流器的这个特性,必然会加速物料的分选,分级或分离过程,从而提高生产效率。
3.无压三产品重介质旋流器目前应用无压三产品重介质旋流器普遍采用磨细的磁铁矿粉与煤泥水组成的重悬浮液作为介质。
论重介质选煤工艺流程及其应用发表时间:2019-05-06T16:28:14.127Z 来源:《防护工程》2019年第1期作者:李修海[导读] 降低基本建设投资和生产费用,迅速提升我国重介质选煤入选比例,提高经济效益、社会效益和环境效益起到了重要作用。
兖州煤业股份有限公司济宁三号煤矿山东省济宁市 272169摘要:进入21世纪,低碳经济发展成为世界发展的一大趋势,为了加快选煤的发展,国家从落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的高度贯彻节能减排战略思想。
为解决燃煤造成的环境污染和提高煤炭利用效率,发展洁净煤技术是唯一选择。
然而随着我国国民经济的快速发展,对煤炭需求量会不断提高。
如果不能解决这一问题,就难以解决越来越严重的环境问题,所以作为洁净煤技术源头和基础的选煤技术必将首先得到发展。
而重介质选煤的比例将不断提高,是解决这一问题的关键,同时也是提高精煤产率,为企业带来更大的社会经济效益高效的一条捷径。
基于此,本文对重介质选煤工艺流程及其应用进行分析。
关键词:重介质;选煤工艺流程;应用煤炭是我国的重要能源和工业原料,因此选煤工艺在煤炭生产上是保护生态环境和节约能源的技术源头,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、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。
近年来,我国重介质选煤技术创新在简化工艺系统、设备大型化、提高重介质旋流器入料上限、降低有效分选下限以及生产过程自动控制等方面取得了突破性成就,为生产现场广泛采用重介质选煤法,降低基本建设投资和生产费用,迅速提升我国重介质选煤入选比例,提高经济效益、社会效益和环境效益起到了重要作用。
1重介质选煤我国选煤厂应用最多的选煤方法就是重介质选煤,重介质选煤方法是重力选煤中精度和效率是最高的。
目前,重介质选煤方法主要应用于难选煤、高硫煤和稀缺煤种,重介质选煤方法应用的介质为磁铁矿粉,悬浮液由重介质和水配置而成。
重介质选煤工艺及分选效果影响分析一、引言本文将从重介质选煤工艺的基本原理和流程、分选效果的影响因素等方面展开分析,以期为煤炭行业提供参考和帮助。
二、重介质选煤工艺的基本原理和流程重介质选煤工艺是指利用密度差异将煤和脏矸分离的一种选煤方法,其基本原理是通过在重介质中将煤和矸石分离,从而达到提高煤品质的目的。
在实际工艺中,重介质选煤的流程一般包括破碎、磨矿、重介质分选、浮选等环节。
下面将对这些环节进行具体介绍。
1. 破碎:煤炭矿石在选煤处理前需要先进行破碎,以便更好地进行下一步的选煤工艺。
破碎的目的是将原始煤炭矿石分解成较小的颗粒,方便后续的处理。
2. 磨矿:磨矿是为了将煤矿石中的煤与脏矸分开,一般采用球磨机或者辊磨机进行磨矿处理。
通过磨矿可以较为有效地将煤和脏矸进行分离。
3. 重介质分选:在重介质分选过程中,将煤、矸石和介质(一般是重质液体或者重质气体)混合在一起,利用它们之间的密度差异进行分离。
通过动力装置使得介质形成旋涡,然后将煤矸石混合物投入旋涡中,在旋涡中由于密度差异的作用,煤炭和矸石将会获得不同的位移,从而实现分离。
4. 浮选:在重介质分选之后,还需要进行浮选工艺,将煤炭进行进一步的分离和提纯,以获得更高品位的煤炭产品。
三、分选效果的影响因素重介质选煤工艺的分选效果受到很多因素的影响,下面将对其进行具体介绍。
1. 煤炭性质:煤炭的物理和化学性质对分选效果有着重要的影响。
主要包括煤的密度、粒度、矿物组成、灰分、硫分等参数。
一般来说,煤的密度越大、粒度越细,分选效果越好,而灰分、硫分等杂质越低,也有利于分选。
2. 介质性质:介质的选择和性质直接影响到分选效果。
一般采用的介质有重质液体和重质气体,不同的介质会对分选效果产生不同的影响。
其参数包括粘度、密度、流动性等。
3. 设备参数:重介质选煤设备的参数也会对分选效果产生重要影响。
主要包括旋涡器的结构和参数、浮选机的类型和规格等。
合理的设备参数能够提高重介质选煤工艺的分选效果。
三产品重介质旋流器选煤技术的发展及其应用摘要:本文简述了重介质旋流器选煤技术的现状,着重阐述了nwx型无压给料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,同时说明了该产品旋流器选煤技术的优越性,并指出今后三产品重介质旋流器选煤技术的发展趋势。
关键词:三产品重介质旋流器选煤技术结构参数1、重介质旋流器选煤技术的现状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。
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。
2、3nwx—1200/850型无压给料三产品重介质旋流器2.1 重介质旋流器选煤技术特点2.1.1 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。
2.1.2 旋流器结构3nwx型旋流器的一段旋流装置为圆筒型,二段旋流装置为圆筒圆锥型,其技术参数见表1,结构如图1所示。
选煤技术工艺及生产管理措施分析摘要:在煤炭企业的生产过程中其中一项十分重要的环节就是选煤技术工艺,该技术工艺过程极为庞大且繁杂,需要不断地深入探索选煤技术工艺,以提高选煤工作效率及经济效益,全面促进企业乃至我国煤炭业的健康、稳定发展。
关键词:选煤技术工艺;生产管理;措施分析引言一直以来,因为煤炭行业的综合效益比较差,且资金投入存在不足的情况,以至于煤炭行业在能源领域中呈现滞后的地位,特别是煤炭的加工处理角度,若没有及时的对不足之处进行处理,会影响到煤炭行业的进展,所以对科学的选煤,构建煤炭行业经营的完整体系十分必要,以下为相关分析与建议。
1关于选煤工艺的相关概述1.1时代性因为社会环境的改变,使得煤炭资源挖掘与选煤技术在各个阶段的标准存在差异,同时因为科学技术的进步、新型仪器与技术的应用,使得选煤企业的运营方式与进步朝向出现了变化。
不过,针对有关选煤技术展开优化期间,选煤单位必须从整体上掌握先进的仪器。
1.2影响性因为选煤流程相对繁琐,从侧面反映出选煤期间干预条件较多,因此在施工期间相关单位需要针对所有的干预条件展开详细的研究,进而保证有关方案可以良好的贯彻。
选煤期间所有流程均能够阻碍选煤工作的开展,并且会在一定程度上降低企业的经济收益,因此选煤厂需要针对选煤技术中所有流程展开管控,进而保证选煤工作可以良好的开展。
2选煤技术工艺2.1重介质旋流器选煤方法现阶段,重介质旋流器选煤方式被各大生产厂家所广泛使用,这主要得益于该方式高效率的特点,不仅能够适应不同的突发情况,还能够对后期的整个生产工艺做出精准化提高。
通常情况下,重介质旋流器选煤方式主要是对煤炭进行分选工作而开展,依靠的主要设备是离心力的机械设备,就是利用各项旋流器的装置来对整个工作的选煤精度进行提高,将各项参数严格控制在标准范围之内。
然而,该选煤方式仍存在一定的缺点,主要表现在受到生产工艺的极大限制,一旦整个自动化流程设备中出现一点故障,将会严重阻碍整个生产流程的顺利完成。
重介质选煤技术工艺与管理摘要:煤炭资源在我国有着十分广泛的应用,对促进我国经济发展做出了重要的贡献。
随着科技的进步,如今我国煤炭生产过程中,应用了诸多新设备、新技术、新工艺,促使煤炭生产效率与质量不断提高。
但是,受到石油、天然气以及各种新能源的影响,煤炭行业面临的市场竞争日趋激烈。
这样的大背景下,选煤厂逐渐朝着低成本的方向进行转变,重介选煤技术具有操作方便、分选精度高、效率高、易于实现自动化的特点,在选煤厂中得到了越来越多的应用。
基于此,本文对重介质选煤技术工艺与管理进行了深入的探讨,以供相关的工作人员参考借鉴。
关键词:煤炭;重介质;选煤;工艺;管理1重介质技术选煤特点重介质选煤作为一种重要的选煤技术,在我国具有较为广泛的应用,取得了较好的应用效果。
一方面,重介质选煤可以实现高效分选,达到快速、高效的选煤效果,大大提高了生产效率。
另一方面,重介质选煤可以通过参数的控制,实现低密度分选,分选适用范围较广。
选煤厂广泛采用重介质选煤法,可以达到快速投产的效果,实现资金的快速回笼,对于经济效益、社会效益和环境效益的提高有着巨大的作用。
2重介质选煤技术工艺2.1块煤、末煤分选工艺2.1.1块煤分选工艺重介质浅槽分选机是专门用于处理块煤的高效分选设备,其分选原理是利用煤和矸石密度的不同,在相对静止的重介质悬浮液中自然分层。
其具有分选效率高,分选粒度范围宽,自动化程度高,悬浮液密度可自动调节;分选时间短,可减少矸石泥化现象,避免煤和矸石的挤压碰撞,减轻次生煤泥量,降低煤泥水回收环节的负担;循环介质量小,块煤入洗、脱介和回收较容易,介耗较低;噪声小,事故率低,结构简单,易于操作和维护等特点。
2.1.2末煤分选工艺重介质旋流器是目前最有效的末煤分选设备。
在重介旋流器内,当颗粒的旋转半径为100mm.、转数为400r/min时,颗粒在该离心力场中的移动速度比在重力场中自由沉降速度高178倍。
因此,在重力场中得不到很好分选的细粒级物料,在离心力场中可取得满意的分选效果。
重介质旋流器选煤机理及其分选效果的影响因素探讨摘要重介质选煤工艺的优劣在很大程度上决定着重介质选煤的效率与经济性,重介质选煤工艺的研究与优化是选煤领域关注的重要课题。
本文简要介绍了重介质旋流器的原理和特性,并对其分选效果的影响因素做了定性分析和探讨。
关键词重介质;旋流器;分选效果中图分类号tm92 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2011)35-0024-020 引言重力分选过程是在一定的介质中进行,若分选介质的密度大于1g/cm3时,这种介质即为重介质,煤在该介质中分选即重介质选煤。
重介质选煤具有分选效率高、分选精度高、密度调节范围宽、适应性强、分选粒度范围广、生产过程容易实现自动化等特点,适于难选煤和极难选煤,而得到广泛应用。
1 重介质旋流器选煤原理与特性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。
浅谈重介质选煤工艺发表时间:2019-03-05T15:52:46.643Z 来源:《防护工程》2018年第35期作者:张振刚[导读] 为精细化筛选做出条件准备。
提高重介质选煤技术工艺与管理对提高社会的经济效益具有重要的意义。
开滦(集团)有限责任公司东欢坨矿业分公司选煤厂河北唐山 064002摘要:对于选煤厂而言,选煤工艺是其灵魂所在,不仅决定了选煤厂的生产方式、成本与工艺,更直接决定了产品的最终特性。
所以,如果能获得一套高精度、高效率的重介质选煤方法,那么就能使煤体的经济效益得到提升。
选煤工艺对于环境保护和资源节约的作用较大,鉴于此,对重介质选煤技术工艺及其管理进行了分析。
关键词:重介质选煤技术;工艺;管理引言:煤选技术是节约资源、改善能源利用状况的重要措施,对煤质优良的资源和矿料进行筛选,使得生产出的煤炭适合经济发展和生产改善的进程。
在改善生产设备的使用、减少损耗的基础上改善管理状况,为精细化筛选做出条件准备。
提高重介质选煤技术工艺与管理对提高社会的经济效益具有重要的意义。
1重介质选煤与重介质选煤特点重介质选煤的基本原理是阿基米德原理,即浸没在液体中的颗粒所受到的浮力等于颗粒所排开的同体积的液体的重量。
因此,如果颗粒的密度大于悬浮液密度(ρ),则颗粒将下沉;小于ρ时,颗粒上浮;等于ρ时,颗粒处于悬浮状态。
当颗粒在悬浮液中运动时,除受到重力和浮力外,还将受到悬浮液体的阻力作用。
最初相对悬浮液作加速度运动的颗粒,最终将以其末速度相对悬浮运动。
颗粒越大,相对速度越大,分选速度越快、分选效率越高。
可见重介质选煤是严格按密度分选的,颗粒粒度和形状只影响分选速度,这也就是重介质选煤之所以是所有重力选煤方法中效率最高的原因。
重液由于价格昂贵,回收复杂、困难,在工业上没有应用。
目前国内外普遍采用磁铁矿粉与水配置的悬浮液作为选煤的分选介质。
在我国的煤炭分选领域中,重介质选煤可谓是一种重要的方法,重介质选煤使用到的主要原理是阿基米德原理,该原理简而言之就是浸没在液体中的颗粒所受的浮力跟颗粒所排开的同体积的液体重量是相等的。
重介选煤工艺与跳汰选煤工艺的优势对比对于粒度上限为50mm的末煤选煤方法,有跳汰和重介旋流分选两种选煤方法可供选择。
设计推荐采用重介旋流器分选方法。
理由如下:跳汰分选精度差,重介分选精度高;对于细粒度含量大的原煤,跳汰分选由于其机理限制,不可避免的存在吸啜作用,细粒原煤将被吸入跳汰机筛下进入中煤或矸石,造成中煤矸石大量带煤,影响精煤产率,降低分选精度。
重介分选受粒度影响很小,对各粒级的原煤分选均较好。
而本厂原煤中细颗粒含量很大,3-0.5mm为主导粒级,占原煤的31.334%。
不适合采用跳汰分选。
跳汰分选理论分选下限0.5mm,重介旋流有效分选下限可达0.3mm。
采用重介旋流分选可有效提高重力分选比例,减少煤泥入浮量,降低选煤厂生产成本。
重介旋流器分选对煤质波动和产品质量变化适应能力强,跳汰分选对煤质波动和产品质量变化适应能力较差。
跳汰分选用水量大(吨煤用水量在3m3左右),重介旋流分选用水量小(吨煤用水量在1.5m3左右)。
采用重介旋流器分选,可有效减轻煤泥水浓缩系统的负荷,减少循环水用量,降低生产成本。
通过近几年国内选煤技术的发展、国外先进设备的引进,末原煤分选广泛采用了分选精度高、处理能力大、分选粒级宽的大直径重介旋流器分选工艺。
同时,因为大直径旋流器、大型脱介筛和离心机的应用,密度控制系统的发展成熟,自动控制水平的大大提高和耐磨材料的应用,重介选工艺系统大为简化,系统管理更加方便,自动化程度更高,生产成本也大幅下降,原有制约重介工艺的因素都得到了很好的解决。
可以说目前重介工艺与跳汰工艺相比,不仅仅是分选精度和产品回收率高,而且比跳汰系统还要简单,占地面积更小,其系统操作已完全实现智能化、自动化。
重介质选煤工艺及分选效果影响分析引言选煤工艺是煤炭加工过程中非常重要的一环,可以有效地去除煤炭中的杂质,提高煤炭的品质,提高利用价值。
重介质选煤工艺是一种常用的煤炭分选方法,通过将煤炭和介质悬浮于重液中实现煤炭的分选,具有分选效果好、适用范围广的特点。
本文将深入探讨重介质选煤工艺及其分选效果的影响因素和分析。
重介质选煤工艺包括原煤破碎、煤浆制备、重介质悬浮和分选浮选等环节。
其中重介质的选取和悬浮浮选环节是关键环节,直接影响分选效果。
了解重介质选择、悬浮浮选及其分选效果的影响因素至关重要。
重介质选择的影响因素1. 介质密度介质密度是重介质选煤工艺中最为关键的参数之一,介质密度的选取直接影响煤炭的分选效果。
一般来说,对于不同的煤种和不同的矿石,需要选择不同密度的重质液体进行分选。
一般来说,煤炭的密度在1.3~1.5g/cm3之间,围岩的密度一般在2.5~2.8g/cm3之间,因此选择密度在1.3~2.2g/cm3之间的重质液体作为介质较为合适。
介质密度的过高或过低都会导致分选效果不理想,甚至导致煤炭的损失。
2. 介质粘度介质粘度是影响重介质选煤工艺的重要参数之一。
介质粘度越大,对于煤炭和围岩的悬浮、分离能力就越强,分选效果也越好。
在选用介质时,需要考虑粘度,并根据煤种、矿石情况进行适当的调整。
当介质粘度较大时,需要加大搅拌力度,使煤炭和围岩充分混合,从而提高分选效果。
3. 介质稳定性介质的稳定性直接影响了分选过程中的悬浮效果和分选效果。
在重介质选煤过程中,介质的稳定性是指介质与悬浮物质(煤炭和围岩)的分层现象。
当介质不稳定时,会导致悬浮物质的不均匀分布,影响了分选效果。
因此在实际应用中,需要选择具有较好稳定性的重质液体,并严格控制介质的质量和稳定性。
重介质悬浮浮选的影响因素1. 浮选时间浮选时间是影响重介质选煤工艺的一个重要参数。
浮选时间越长,煤炭和围岩分离的效果就越好,但是也会造成生产效率的下降。
选煤厂重介质分选工艺改造及应用发布时间:2022-02-15T02:17:31.497Z 来源:《中国科技人才》2021年第28期作者:郭莉珺[导读] 在我国经济发展过程中,煤炭资源是十分重要的能源之一。
煤泥重介质旋流器属于当前分离精度比较高的一种粗泥分离器,其工作原理是选择阿基米德原理给予悬浮液离心力场分离出来一种密度存在差异的物料。
中煤华昱公司煤炭洗运中心山西省朔州市 036900摘要:在我国经济发展过程中,煤炭资源是十分重要的能源之一。
煤泥重介质旋流器属于当前分离精度比较高的一种粗泥分离器,其工作原理是选择阿基米德原理给予悬浮液离心力场分离出来一种密度存在差异的物料。
随着煤炭开采深度加大,采得的原煤质量不佳,原煤中矸石等杂质含量较高,因此,就要通过选煤这一先进技术对矸石等杂质含量较高的原煤进行洗选。
中国传统的选煤工艺较为粗糙,具体的工序为对矸石等杂质进行去除,以提高原煤的煤炭含量;根据煤炭质量标准对不同质量的煤炭进行分类;将不同等级的煤炭以不同价格出售。
重介质选煤技术较为先进,但仍存在些许问题。
某选煤厂在2014年完成了新的重型中型技术改造,其中使用了稠密的中型煤泥旋风分离器SDMC550-I分离粗煤泥,并在试生产后进行了调试。
经过几年的运行,过程系统的设计和过程效果方面的一些缺陷逐步暴露。
针对某选煤厂煤泥HM工艺系统运行现状,通过分析其分选效果差的原因、生产指标,以及重介质旋流器入料粒度与操作参数,提出煤泥重介质分选工艺的优化方案。
通过实践应用效果来看,优化煤泥重介质分选工艺后,有效降低了粗净煤的灰分,提高了分离精度,满足了煤泥的要求,希望能够在选煤厂重介质工艺改造以及应用过程中提供相关借鉴。
关键词:选煤厂;重介质;工艺改造;应用引言随着经济的高速发展,中国大部分煤矿企业紧抓机遇,吸收国外先进技术,面向全世界发展自身。
重介质洗煤是世界上的先进技术之一,中国洗煤厂也对重介质洗煤这一技术越来越认可,并对其进行大范围推广使用。
重介质旋流器选煤工艺探讨作者:谭荣晖来源:《卷宗》2020年第22期摘要:随着我国采煤机械化程度的进一步提升,煤泥含量在选煤厂入选原煤中所占比例越来越大,若不经过分选粗煤泥很难达到理想的分选效果,具有较高灰分,对精煤产率影响较大。
重介质旋流器是煤炭洗选工业的主要设备之一,将其选用选煤生产,可有效提升精煤的回收率,降低浮选系统的生产压力。
为此,本文在充分了解重介质旋流器工作原理的基础上,对其特点进行了探讨,最后通过具体案例,分析了其选煤工艺的有效性。
關键词:重介质旋流器;选煤工艺;工作原理1 重介质旋流器工作原理在重介质旋流器分选中,物料和悬浮液以一定压力沿切线方向给入旋流器,将会形成强大的漩涡流,液流由入料口顺着旋流器内壁可形成一个向下的外螺旋流,同时有一个上升的内螺旋流在旋流器轴线周围形成,随内螺旋流入料中精煤向上,并由溢流口排出。
随外螺旋流矸石向下,由底流口排出。
重力分选时,在流体介质中矿物颗粒的沉降是最基本的运动形式。
矿物颗粒不同,则其密度、粒度、颗粒形状等均存在差异,从而导致颗粒在流体介质中的沉降末速也有所区别。
相比悬浮液密度,颗粒密度较大时,在悬浮液中半径为r处颗粒所受合理为正值,颗粒将甩向外螺旋流,反之,甩向内螺旋流。
以此分离开密度高于或低于介质的颗粒。
在旋流器内,离心力远远高于重力,将大幅加快分选速度,提高分选效率,进而达到理想的分选效果。
2 重介质旋流器分选煤泥特点我国煤泥重介工艺系统基本相同,煤泥重介分选工艺可大大简化操作流程,降低生产成本。
其主要特点如下:1)能够与重介质旋流器、浮选机有效配合,构成一个完整的煤炭选分系统,克服粗煤泥分选难的问题。
2)通过主选旋流器可实现介质浓缩分级,保证进入煤泥重介的重介质粒度变细,大幅提升细粒物的分选精度,无需设置单独的介质制备回收系统。
3)作为一种物理分选方法,煤泥重介质分选粗煤泥相比浮选,在氧化煤、风化煤等方面具有理想的分选效果。
4)煤泥重介分选主要是以密度为标准,针对较大密度的细粒矿,具有较好脱除效果。
无压三产品重介旋流器精煤产品带矸原因分析及对策1 重介质旋流器选煤原理重介质旋流器是一种结构简单,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他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.2 无压三产品重介旋流器及其存在问题无压三产品重介旋流器(图1)工作过程中,循环介质以一定的压力在一段旋流器的下部沿切线方向给入,入选物料则在一段旋流器的筒体上端靠旋流器中心空气柱的真空吸气及自重作用进入旋流器,有少部分循环悬浮液给到入料漏斗中对原煤起润湿作用;物料在旋流器内回转运动的悬浮液中得到快速分选,高密度物料随浓缩的重悬浮液进入第二段旋流器分选,而低密度物在第一段旋流器的内螺旋流带动下经中心管排出,成为精煤;重产物与部分密度较高的重悬浮液通过外旋流沿旋流器内壁向上,进入二段旋流器,分别选出中煤和矸石。
图1无压三产品重介旋流器简图3精煤产品带矸原因浅析经反复调查,认真分析研究,发现以下因素是造成精煤产品带矸的主要原因:( 1) 煤质变化。
原煤性质是影响重介旋流器分选效果的主要因素。
随着采煤机械化程度的不断提高,选煤厂入选原煤含矸量增大,同时还混有高密度的片状页岩成分;原煤粒度组成呈减小趋势,末煤量增多,且含粘性矿物成分,水分增大。
当入选原煤含矸量大,还混有高密度的片状页岩成分时,如遇压力不稳定、旋流器二段入口不畅或分选条件达不到要求的情况,就很易出现精煤产品带块矸现象;而当末煤量大且含粘性矿物成分时,就容易出现结团现象。
重介质旋流器选煤工艺
今年来,由于旋流器分选技术不断成熟,旋流器规格不断完善,分选工艺不断简化,介质密度自动控制水平不断提高,以及操作管理难度不断降低,重介质旋流器选煤工艺在国内外得到广泛的推广和应用,并成为近以阶段我国选美技术更新与发展的热点和方向之一,特别是简化的大型重介质旋流器分选工艺的研究与应用方心未艾。
由于旋流器的适应性强,采用旋流器分选的煤种越来越广泛。
随着设备的大型化,旋流器分选的入料上限不断提高,给料粒度范围越来越宽。
上限不断扩大的同时,小直径旋流器煤泥重介质分选技术的研究与应用也正在逐步展开。
一、重介质旋流器的主要类型。
目前广泛使用的重介质旋流器有以下几种类型:
1、圆锥两产品重介质旋流器
2、圆筒形两产品重介质旋流器
3、三产品重介质旋流器
4、煤泥重介质旋流器
二、重介质旋流器选煤工艺
重介质旋流器选煤工艺有两产品、三产品分选工艺。
重介质旋器分选工艺既可以单独使用,也可以与其他选煤方法组合使用,形成各种形式多样、灵活多表的工艺组合,以适应不同的工艺要求。
采用重介质旋流器分选的典型流程有:
(1)块煤重介质分选机分选+末煤重介质旋流器分选:该程可用
于无烟煤、炼焦煤与动力煤的分选。
(2)跳汰粗选+重介质旋流器再选:多用于高硫、难选煤的脱硫、降灰。
(3)三产品重介质旋流器分选
(4)大直径重介质旋流器分选+小直径煤泥重介质旋流器分选
1、两产品重介质旋流器分选工艺
根据入料煤给如旋流器的方式,两产品重介质旋流器可以分为有压给料和无压给料两种工艺类型。
有压与无压是针对旋流器的入料煤而言的。
(1)有压给料两产品重介质旋流器分选
根据工艺实现方式有压给料可分为泵给料和定压箱给料两种方式。
泵给料方式:预先将待分选的煤与合格介质悬浮液在煤介混合桶中混合均匀,然后用泵打入旋流器。
该泵筒式完成给料并提供旋流器分选的动力。
泵给料方式目前多采用离心式渣浆泵作为旋流器的入料泵。
由于管路布置灵活性及无须定压高度,可以大幅度降低厂房的高度,简化工艺、布置灵活、基建投资省。
定压箱给料方式:定压箱利用恒定的高差所产生的压力为旋流器的工作提供动力。
与泵给料方式相比,定压箱给料方式一般煤介比大,入料粒度不受入料泵的限制,对煤的破碎程度相对较弱,次生煤泥量就相对较少一些。
由于煤与介质悬浮液分别输送,对管路系统的磨损程度也小一些。
但所需厂房空间高度大,系统布置的空间约束较多,工艺流程比较复杂。
2、无压给料两产品分选工艺
无压给料两产品分选工艺中,煤和介质分别给入旋流器的入料口和介质口。
入料煤由旋流器上部的中心入料管自流给如(一般用少量合格介质进行预湿,所需要介质量一般站循环介质的10%左右);重介质旋流器的大部分工作悬浮液用合格介质泵经旋流器下端的切入口给入旋流器。
这种无压给料方式与前面介绍的有压给料方式相比,煤与介质分别给入,对入料煤的总体破碎程度低,次生煤泥量小。
有压管路中流动的只是合格介质悬浮液,减少了对管路系统的磨损程度。
相对于有压给料的定压箱给料方式还降低了工艺厂房的空间高度。
3、三产品重介质旋流器分选工艺
三产品重介质旋流器可以分为两产品结构组合和工艺组合式两种类型,其中结构组合式又可以分为轴向串联式三产品重介质旋流器(精选型)和空间串联式三产品重介质旋流器(扫选型)。
目前选煤用的三产品重介质旋流器普遍为后者,并呈现大型化趋势。
4、所谓结构组合式由两个两产品重介质旋流器组合而成。
常见的形式有两种:
空间串联式,是目前最常见的三产品重介质旋流器形式。
即一段旋流器的重产物排料口直接与二段旋流器的入料口对接。
二段旋流器的工作压力为一段旋流器的排料余压。
这种旋流器采用单一介质系统
实现三产品分选,因为是先出精煤,后出矸石和中煤,因此称扫选型。
轴向串联式型,由两个无压给料的圆筒旋流器轴向串联而成,即一段的的轻产物排料口直接与二段旋流器的入料口对接,两段对接完成三产品分选。
系统可采用单一介质系统,也可以采用两个介质系统。
用于是先出高密度产品,后出低密度产品,因此又称精选型。
5、空间组合型三产品重介质旋流器分选工艺
空间组合型三产品重介质旋流器为两个两产品重介质旋流器的空间组合,使用单一密度介质系统实现三产品分选。
该工艺可以分为两种类型,一种是由两段有压给料的旋流器组合而成,一般一段为圆筒形,二段为圆筒圆锥型;另一种是无压给料的圆筒旋流器和有压给料的圆筒圆锥形旋流器组合而成。
在一段进行低密度分选,选出精煤,一段的重产物借助排料余压进入二段完成高密度分选,选出中煤和矸石。
所以高密度的矸石在旋流器中停留的时间最长,对系统的磨损严重,特别是对二段旋流器的寿命影响很大,两段的连接管和二段的底流口的使用寿命一般为3个月左右。
由于采用单一密度的悬浮液,利用一段的浓缩效应为二段提供高密度的工作悬浮液,因此一段的入料压力和分选密度易于调节,而二段的分选密度和压力调节起来就困难一些。
目前主要根据中煤质量要求,通过调整二段溢流管的插入深度来调节二段分选密度,因此调节范围有限,这也是该类三产品重介质旋流器的最大缺点。
无压给料的三产品重介质旋流器具有结构紧凑、系统简单、大型化不受给料泵过
流粒度的限制、次生煤泥量少等优点。
由于采用单一密度系统实现了单机三产品分选,设备的大型化幅度提高了入洗上限,整个工艺系统大大简化。
自动测控技术日益成熟,耐磨材料、耐磨管路与阀门等的使用大大减少了系统的管理维护强度,从根本上消除了重介质分选工艺难管理、成本高等障碍,为重介质旋流器选煤技术的发展创造了条件。