無壓三產品重介旋流器精煤產品帶矸原因分析及對策

無壓三產品重介旋流器精煤產品帶矸原因分析及對策1重介質旋流器選煤原理重介質旋流器是一種結構簡單，分選效率高的選煤設備。由于旋流器本身無運動部件，因而其分選過程完全是靠自身的結構參數(shù)與外部操作參數(shù)的靈活配合來實現(xiàn)最佳分選精度，這是旋流器選煤與其他選煤方法截然不同的突出特征。在重介質旋流器分選過程中，物料和懸浮液以一定壓力沿切線方向給入旋流器，形成強有力的旋渦流；液流從入料口開始沿旋流器內壁形成一個下降的外螺旋流；在旋流器軸心附近形成一股上升的內螺旋流；由于內螺旋流具有負壓而吸入空氣，在旋流器軸心形成空氣柱；入料中的精煤隨內螺旋流向上，從溢流口排出，矸石隨外螺旋流向下，從底流口排出.2無壓三產品重介旋流器及其存在問題無壓三產品重介旋流器(圖1)工作過程中,循環(huán)介質以一定的壓力在一段旋流器的下部沿切線方向給入,入選物料則在一段旋流器的筒體上端靠旋流器中心空氣柱的真空吸氣及自重作用進入旋流器,有少部分循環(huán)懸浮液給到入料漏斗中對原煤起潤濕作用;物料在旋流器內回轉運動的懸浮液中得到快速分選,高密度物料隨濃縮的重懸浮液進入第二段旋流器分選,而低密度物在第一段旋流器的內螺旋流帶動下經中心管排出,成為精煤;重產物與部分密度較高的重懸浮液通過外旋流沿旋流器內壁向上,進入二段旋流器,分別選出中煤和矸石。

圖1無壓三產品重介旋流器簡圖3 精煤產品帶矸原因淺析經反復調查,認真分析研究,發(fā)現(xiàn)以下因素是造成精煤產品帶矸的主要原因:(1)煤質變化。原煤性質是影響重介旋流器分選效果的主要因素。隨著采煤機械化程度的不斷提高,選煤廠入選原煤含矸量增大,同時還混有高密度的片狀頁巖成分;原煤粒度組成呈減小趨勢,末煤量增多,且含粘性礦物成分,水分增大。當入選原煤含矸量大,還混有高密度的片狀頁巖成分時,如遇壓力不穩(wěn)定、旋流器二段入口不暢或分選條件達不到要求的情況,就很易出現(xiàn)精煤產品帶塊矸現(xiàn)象;而當末煤量大且含粘性礦物成分時,就容易出現(xiàn)結團現(xiàn)象。由于物料在旋流器中分選時間很短,結團的原煤來不及分散,因此會使一些高密度礦粒也隨低密度礦粒從精煤排料口排出,造成精煤產品帶末矸。(2)入料壓力不足。重懸浮液和礦粒切向速度的大小與入料壓力有關。入料壓力的變化會給分選效果帶來顯著的影響,隨著入料壓力的增加,旋流器內離心力場加強,懸浮液的等密度曲面形成較快,顆粒的定位較快,所以分選較為徹底。當煤質問題嚴重時，要保證原煤流量盡量穩(wěn)定，且壓力穩(wěn)定當入料泵葉輪磨損嚴重,或有雜物進入合介桶造成入料泵40局部堵塞、入料管中有堵塞現(xiàn)象時,就會造成入料壓力不足。入料壓力偏低時,懸浮液在旋流器內形成的空氣柱達不到一定的負壓,也難以在有效的時間內形成等密度曲面,外旋流的上升加速度偏小,上升力不足,從而會造成矸石和中煤不能全部進入旋流器二段,部分從精煤排料口排出,導致分選效果差,精煤帶矸現(xiàn)象。(3)懸浮液的粘度增大與煤泥含量增加.原煤的性質發(fā)生變化,末煤量增多,含粘性礦物成分,導致懸浮液的粘度增大和煤泥量增加。懸浮液的粘度隨著固體體積濃度的增大而上升,當濃度超過40%時,極不利于分選。對于重介選煤來說,可通過增加一定的煤泥量來提高懸浮液的穩(wěn)定性,但是當煤泥量過高時,懸浮液的粘度增大,旋流器內的切向速度梯度會減弱,底流和工作懸浮液的密度基本接近,懸浮液分層作用減弱。（粘度與煤泥含量成正比但不是煤泥含量，煤泥含量盡量通過磁性物含量來判斷）研究與實踐均表明,煤泥量對細顆粒的分選效果影響很大,當煤泥量超過55%時,1~05mm部分的分選效果就會變差,分選精度將惡化。選煤廠合介段分流量的調節(jié)采用人工調節(jié)方法,主要依靠人工觀察原煤和精煤產品的性質來進行調節(jié),由于人工觀察的局限性(不能及時、準確了解煤質情況),往往造成調節(jié)不及時,從而影響分選效果。(4)二段入口不通暢。在生產中,三產品重介旋流器會有磨損,尤其是各個連接段磨損比較嚴重,而原煤中帶有的雜物以及大塊的片狀矸石也均易造成二段入口不通暢或堵塞。二段入口不暢或堵塞直接影響了旋流器一段的分選效果,尤其是堵塞時,可導致入選的原煤甚至全部從精煤排料口排出,如果發(fā)現(xiàn)不及時,將嚴重影響精煤產品的質量。4解決精煤帶矸的有效措施(1)含矸量大時,減小臺時量,增大入料壓力。且因原煤入料量波動劇烈影響入料壓力,即合格重懸浮液給入壓力,入料壓力和旋流器處理量的大小直接影響精煤是否帶矸,是重介旋流器的主要可調工作參數(shù)。根據(jù)選煤廠的煤質情況和生產實踐,當重介旋流器處理量>140t時,就會出現(xiàn)精煤帶矸現(xiàn)象,并且隨臺時處理量的增加而加劇。當入選原煤中含矸量大時,應適當減小臺時處理量,并增大入料

壓力,（前提是入料壓力保持相對穩(wěn)定）因為入料壓力越高,離心力就越大,能在一定程度上加速分選過程,提高分選效果。(2)末煤量多時,加大潤濕沖水量,加大分流量。當入選原煤中末煤含量多時,（加大進入入料漏斗的介質流閥門的開度）,（保持給定密度范圍內，保持實際密度盡量小于給定密度，持續(xù)加水，保持分流減小煤泥含量）同時低密度洗煤時盡量保持含量高一點。高密度與之相反.若密度持續(xù)高于給定密度可以小范圍提高給定密度，或者降低處理量。以加大介質流的速度和流量,使原煤充分潤濕,消除結團現(xiàn)象,使原煤松散后再進入重介旋流器分選。通過加大合介段分流量,可降低高灰細粒粘性物質對懸浮液性質的影響,防止懸浮液中混入過量的粘性礦物和煤泥,影響分選效果。(3)經常檢查旋流器各部分。對三產品重介旋流器各連接段,尤其需對入料口、出料口、二段入料口以及入料泵、入料管做定時檢查,清理雜物,以防止出現(xiàn)堵塞、物料流通不暢的情況。(4)特殊情況下,增加入料分散器。當原煤中末煤含量多、結團現(xiàn)象嚴重時,可以在入料緩沖漏斗里設置分散罩,使進入入料漏斗的原煤由分散罩分散到圓形漏斗周邊,經切向給入做圓周質流充分潤濕及預處理后,穿過分散罩的條縫再進運動的介入旋流器內。分散罩可有效防止入料中雜物及超限物料進入旋流器,從而避免了堵塞旋流器一、二段入料口,而且能夠使原煤充分潤濕;還可防止結團的原料進入旋流器造成包裹,避免將夾在煤團中的矸石帶入精煤產品;此外,還能防止落入漏斗中心的高灰分物料進入旋流器中心負壓帶,避免隨旋流器的溢流混入精煤產品,影響精煤質量。5集控操作重介質旋流器原理是利用介質作為平衡物，根據(jù)離心力來進行分級、濃縮、分選的設備。物料的入料壓力，是旋流器內產生離心力的動力，是使物料得到有效分選的重要因素。增大入料壓力，懸浮液進入旋流器的切線速度增大，離心力增高。因此在一定程度上，增大入料壓力可以加快分選過程，提高旋流器的處理量和分選效果。但入料壓力過高，懸浮液本身的濃縮作用過強，一方面使懸浮的密度在旋流器中分布更加不均勻；另一方面等于增大了物料的實際分選密度，從而降低了分選效果。晉陽選煤廠在2005年技改時，工藝系統(tǒng)由有壓旋流器技改成了無壓三產品旋流器，懸流器的給料方式由定壓給料變成無壓給料，懸浮液用泵以切線方向給入圓筒旋流器下部，而煤靠自重，從圓筒頂部給入。剛開始調試時，由于受入料泵功率限制，入料壓力無法達到工藝平衡而導致旋流器分選效果差，后通過技術人員對入料泵的葉輪間隙進行調整從而提高了入料壓力后分選效果變好。

重介分選機的分選效果與給煤量的多少、煤質均勻及煤質變化也有關系，如給煤量過大，煤在旋流器內得不到充分松散，造成物料堆積，來不及分選就排出機外，致使精煤灰分增高；給煤量過少，即影響分選機的處理量，也使精煤灰分超過規(guī)定的指標。這是由于進入分選機中的煤泥量隨著給煤量的減少而減少，從而降低了懸浮液的穩(wěn)定性，使懸浮液產生嚴重分層而影響分選效果。因此給煤量不能時斷時續(xù)、時大時小，而應力求均勻穩(wěn)定。原煤質量的變化，也會使產品質量發(fā)生波動。為了控制和掌握原煤數(shù)、質量的變化，質量司機在操作過程中，要注意煤質波動情況，參考原煤及產品快速浮沉結果，適當調整旋流器懸浮液密度或循環(huán)量。比如晉陽選煤廠近期入洗的原煤是爐、嘉兩礦的原煤，爐礦的原煤是8#煤，原煤的灰分約為25%左右；嘉礦的煤是8#煤9#煤的混合，而9#煤灰分約為36%左右。質量司機首先要掌握入爐、嘉兩礦原煤的性質，更要經常觀察兩礦原煤