有压、无压给料两产品重介旋流器的对比
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
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。
无压三产品重介质旋流器的发展和展望
无压三产品重介质旋流器的发展和展望
石郡;赵丽娟;王宏
【期刊名称】《中国煤炭》
【年(卷),期】2024(50)2
【摘要】无压三产品重介质旋流器作为重要的选煤分选设备,具有结构简单、分选精度高、节能环保的特点。
介绍了无压三产品重介质旋流器在国内的发展应用历程,分析了不同时期三产品重介质旋流器的性能特点和应用效果,并对三产品重介质旋流器选煤工艺及装备的发展进行了展望。
认为,无压三产品重介质旋流器技术工艺应持续研究原煤及煤泥重介质旋流器工艺参数对分选过程的影响和磁选工艺参数对磁选作业工艺效果的影响,重视中煤磁选尾矿的分选工艺;而在重介质旋流器装备方面要降低分选下限、提高分选精度,进一步提高检测设备的精度及可靠性、提高旋流器的使用寿命。
【总页数】9页(P115-123)
【作者】石郡;赵丽娟;王宏
【作者单位】北京国华科技集团有限公司;西安科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TD455.7
【相关文献】
1.无压给料三产品重介质旋流器在我国的发展现状及其前景
2.无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺及今后发展
3.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4.贺西煤矿选煤厂降低无压给料三产品重介质旋流器精煤产品带矸的研究与实践5.3CDC型无压三产品重介质旋流器在柴里煤矿选煤厂的应用
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国内外旋流器技术参数
国内外旋流器技术参数1、澳大利亚重介旋流器流量参数说明：以上数据基于9倍的重介旋流器直径的压力下所得数据.＊表示参考指标，Φ1150重介旋流器的Ep参考值约为0.022，Φ1300重介旋流器的Ep参考值约为0.018,选用更大直径的重介旋流器所取得的分选效果要相对好一些。
表中入料固体物流量所对应的介质与煤的体积比为2。
5：1,实际选用时应取2.8:1或3：1。
2、国内旋流器2。
1无压给料三产品重介质旋流器原理三产品重介质旋流器是由一台圆筒—圆锥型旋流器与一台锥结合型旋流器串联而成。
筒型旋流器呈30°倾斜放置,在上部与筒-锥型旋流器相串接.介质由筒型旋流器下部沿切线方向给入，原煤则由上部中心管给入。
分选是从低密度进行，低密度的煤由第一段筒型旋流器的下部溢流管排出,中间产品由上部排出，沿切线方向进入第二段筒-锥型旋流器，在该处获得最终中煤和矸石。
从三产品旋流器的第一段不仅可以得到质量高的精煤和稀的重介质，而且可以有效地提高第二段的分选密度。
特点无压给料三产品重介质旋流器可用一种原始密度的悬浮液选出三种产品。
具有入料粒度上限高、处理能力大、分选效率高的特点。
使用无压给料大大简化了选煤厂的工艺配置,设备费用及投资及厂房投资均可大幅度降低。
同时无压给料，还降低了设备的运行费用。
适用范围高硫、较难选、难度和极难选原煤主要技术特征2。
2有压给料两产品重介质旋流器工作原理在重介质旋流器中的煤与矸石受重力与离心力的作用,当颗粒密度大于悬浮液密度时,所受作用力方向与离心加速度方向相同,颗粒在旋流器介质中做离心运动，集中在外层.由于干扰下沉作用，紧贴器壁的是大矸石，其次是中等粒度、小粒度矸石汇合形成螺旋运动的矸石带，当矿浆到达锥体部分时离心力急剧增加，形成明显颗粒带。
当颗粒密度小于悬浮液密度时，颗粒在旋流器中作向心运动，并集中在旋流器的中心轴附近，呈螺旋运动形成中煤和精煤带。
当煤浆运动到溢流管时，精煤和中煤被压向溢流管，在此处由于溢流管底部的涡流作用发生了二次分选。
洗煤设备：重介质旋流器的分类
洗煤设备：重介质旋流器的分类
重介质旋流器的定义
洗煤设备中重介质旋流器是一种结构简单、无运动 部件的选煤设备。
重介质旋流器的分类
机体形状
给料压力
产品数量
洗煤设备
• 两产品重介旋流器按其原料煤的 给入方式分为有压（切线）给煤 式和无压（中心）给料式两种。 前一种为圆锥型重介质旋流器， 后一种为圆筒形重介质旋流器。
洗煤设备
三产品重介旋流器是由两台两产品旋流器串联组装而成的。 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，同时由于悬浮液浓缩的结果，为第二段准备了高密 度悬浮液。第二段为再选，分选出中煤和矸石两种产品。
有压两产品主再洗和无压三产品重介旋流器工艺应用
次 ，因无压三产品旋流器的切 向速度梯度较有压 给料的小很多， 随着悬浮液流速梯度 的减小 ， 其粘
能 源 技 术 与 管 理
１ １ ４
ｄ ｏ ｉ ： ｌ Ｏ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ － ９ ９ ４ ３ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ３ ． ０ ４ ５
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２ ０ １ ３ 年第 ３ ８ 卷第 ３ 期
钱 营孜选 煤 厂为动 力煤及 炼焦 煤兼顾 的矿井
型选煤厂 ， 生产能力为 ２ ４ ０ 万 ａ ， 采用动筛跳汰 ＋ 有压两产品主再选 ＋ 浮选联合工艺 ， 如图 ２ 所示。
注： 采样时间为 ２ ０ １ １ 年３ 月。
２ ０ １ ３年 ６月
Ｆ ｅ ｂ ． ， ２ ０ １ ３
表 ２ 钱 营 孜 选 煤厂 （ 有压 两 产 品 工 艺 ） 重 介旋 流 器
生 产 结 果
理论分选密度为 １ ． ５ ０ ｋ ｇ ／ Ｌ ； 钱营孜选煤厂精煤灰分
指标为 ９ ． ５ ０ ％～ １ ０ ． ５ ０ ％， 理论 分选密 度为 １ ． ３ ８ ｋ ｇ ／ Ｌ 。
２ 个厂两级浮沉数据如表 １ 、 ２ 所示。
Ｖｏ １ ． ３ ８ Ｎｏ ． ３
Ｅｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｙ ｇ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｎ ａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
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有 压 两 产 品 主 再 洗 和 无 压 三 产 品 重 介 旋 流 器 工 艺 应 用
五沟选煤厂为矿井型炼焦煤选煤厂 ，生产能 力为 １ ５ ０ 万ｔ ／ ａ ， 采用动筛跳汰 ＋ 无压三产品重介 ＋浮选联合工艺。五沟选煤厂工艺流程如图 １ 所
无压给料两段两产品重介质旋流器分选动力煤的研究
无压给料两段两产品重介质旋流器分选动力煤的研究赵树彦;袁红军;赵先华;韩信;张红玲;朱志宏;庾朝富【摘要】采用动力煤专用的2GHMC1400/1000AP型无压给料两段两产品重介质旋流器在谢桥选煤新厂进行了工业性试验研究,对于50～0 mm、50 ～6 mm和部分50 ～0 mm粒级原料煤分别进行了生产试验,结果表明,该机对原料煤粒度变化适应性强,能从高含矸原煤中有效分选出优质动力煤.【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》【年(卷),期】2012(000)006【总页数】5页(P1-5)【关键词】选煤厂;两段两产品重介质旋流器;动力煤;分选效果【作者】赵树彦;袁红军;赵先华;韩信;张红玲;朱志宏;庾朝富【作者单位】唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020;淮南矿业集团选煤分公司,安徽淮南232046;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020;淮南矿业集团选煤分公司,安徽淮南232046;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020;淮南矿业集团选煤分公司,安徽淮南232046;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020【正文语种】中文【中图分类】TD947大直径无压给料两段两产品重介质旋流器在动力煤选煤厂的应用研究项目是由淮南矿业集团选煤分公司和唐山国华科技国际工程有限公司(简称国华科技)在谢桥选煤新厂共同完成的。
谢桥选煤新厂于2011年1月投产，年处理能力3.00 Mt，主要洗选动力煤(气煤)。
工艺流程为：200～50 mm粒级采用动筛跳汰机分选；50～0 mm粒级由国华科技公司的2GHMC1400/1000AP型(各参数含意：2为两产品；G为无压；H为重的；M为介质；C为旋流器；1 400为一段直径；1 000为二段直径；AP为动力煤专用)无压给料两段两产品重介质旋流器分选。
50～0 mm粒级分选工艺流程见图1。
图1 50～0 mm粒级动力煤分选工艺流程示意1 重介质旋流器的选型1.1 动力煤专用型无压给料两段两产品重介质旋流器和脱泥两产品重介质旋流器的比较动力煤专用型无压给料两段两产品重介质旋流器(图2)与国外传统的有压给料两产品重介质旋流器相比较，后者的弊端主要有：(1)由于磁选精矿的密度只有2.00～2.10 kg/L，实际生产中制备和维持高密度悬浮液困难，一般最高只能在1.75 kg/L左右，因此矸石带煤现象更严重。
三产品与主再选两产品重介质旋流器工艺效果比较
三产品与主再选两产品重介质旋流器工艺效果比较王利芳;杨毛生;韩淑珍;高志剑;庾朝富;欧琳琳;汪春笋【摘要】通过对新峪煤业选煤厂3 GHMC 1500/1100 AI型无压给料三产品重介质旋流器和LA1150型有压给料主再选两产品重介质旋流器同时进行生产检查,结果表明,前者的工艺效果和旋流器的吨煤电耗均优于后者.【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》【年(卷),期】2012(000)004【总页数】5页(P3-7)【关键词】选煤厂;三产品重介质旋流器;两产品重介质旋流器;工艺效果;比较【作者】王利芳;杨毛生;韩淑珍;高志剑;庾朝富;欧琳琳;汪春笋【作者单位】汾西矿业集团公司新峪煤业选煤厂,山西孝义032300;汾西矿业集团公司新峪煤业选煤厂,山西孝义032300;汾西矿业集团公司新峪煤业选煤厂,山西孝义032300;汾西矿业集团公司新峪煤业选煤厂,山西孝义032300;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020;唐山国华科技国际工程有限公司,河北唐山063020【正文语种】中文【中图分类】TD947新峪煤业选煤厂入选原煤牌号为肥煤，一期工程系统于2005年投产，设计能力为2.0 Mt/a，采用的主、再选设备是预先脱泥有压给料LA1150型两产品重介质旋流器，原料煤进入混料桶与高密度悬浮液一起泵送进入主选两产品旋流器，预先分选出重产物(矸石)；轻产物(即精煤和中煤的混合物)再进入另一个混料桶与低密度悬浮液一起泵送进入直径相同的再选两产品旋流器，最终分选出精煤和中煤。
该厂二期工程系统于2011年10月投产，采用的主选设备是我国具有自主知识产权的选前不脱泥无压给料3GHMC1500/1100AI型三产品重介质旋流器，该机规格和处理能力均达到了世界最高值。
原料煤靠自重给入后，经由圆筒形第一段旋流器分选出轻产物(精煤)，而重产物经过圆柱—圆锥形第二段旋流器，分选出中煤和矸石。
(完整word版)两种重介质旋流器分选工艺比较
高阳选煤厂两种有压重介质旋流器分选效果比较汪小琪李鹏（山西焦煤汾西矿业集团高阳矿选煤厂，山西孝义032306）摘要：本文从工艺流程、分选效果和经济效益三方面对高阳煤矿选煤厂有压两产品和有压三产品两种重介质旋流器分选工艺进行了对比.为选煤厂工艺选择提供参考。
关键词：重介质旋流器，两产品；三产品;分选效果Comparison Of Two Dense Medium Cyclone Processes （1．Xinyang Coal Preparation Plant,Fenxi Mining Industry Group，Shanxi Coking Coal Group CoLtd,Xiaoyi,Shanxi 032300，china)Abstract：This paper introduces the principle of dense medium cyclone separation，it makes a comparison of technology process，sorting effection and economic results between two products and three products dense medium cyclone processes。
It provide reference for the process selection。
Key words：Dense medium cyclone；two products；three products；comparison。
1 概述近年来随着选煤技术的不断发展，重介质选煤以其高效、高精度的优势在生产中得到了广泛应用。
国内重介选煤厂中应用最普遍的重介分选设备就是重介旋流器,目前我国选煤厂有压重介旋流器分选工艺主要有两段两产品(主再选）和三产品两种。
高阳煤矿选煤厂是一座矿井型炼焦煤选煤厂，先后分两期建设完成.一期设计能力为4.00Mt/a，采用有压两段两产品（主再选）重介旋流器分选+浮选联合工艺，其中一段为LudowiciMA1150型重介旋流器,处理量400—500t/h，二段为800 HM 1。
选煤厂重介质旋流器的几点探讨
选煤厂重介质旋流器的几点探讨发表时间：2019-11-15T09:40:43.877Z 来源：《防护工程》2019年14期作者：谢翰俊[导读] 重介质分选设备的种类较多,按其工作原理可分为两类:一是在重力场中进行分选的设备。
黑龙江龙煤双鸭山矿业有限责任公司新安煤矿黑龙江省双鸭山市 155138摘要：重介质分选设备的种类较多。
在离心力场中进行分选的设备一般称为重介质旋流器,主要用于分选末煤。
主要讨论了圆筒——圆锥形重介质旋流器、圆筒形重介质旋流器、三产品重介质旋流器等几类重介质旋流器,比较分析了不同设备在选煤技术方面的差异。
关键词：选煤厂；重介质旋流器;重介质分选设备的种类较多,按其工作原理可分为两类:一是在重力场中进行分选的设备,一般称为重介质分选机,主要用于分选块煤;二是在离心力场中进行分选的设备,一般称为重介质旋流器,主要用于分选末煤。
1 圆筒———圆锥形重介质旋流器圆筒———圆锥形重介质旋流器是目前国内使用非常广泛的一种重介质选煤设备,也是产生最早、用于选煤工业生产最早的重介质选煤设备。
圆筒主体由圆筒、圆锥、溢流室三部分组成。
在旋流器的上部开设入料口,筒体内有溢流管通向溢流室,圆锥顶角为20°,锥体下部设沉物排出口,机体本身无运动部件,如图1所示。
同类的重介质旋流器的外形变化较小,工作原理相同。
这类型的重介质旋流器其锥体部分的锥角是20°,若D是旋流器的直径,那么入料口的直径d入(或等量直径)则为(0.2～0.3)D,溢流口直径d溢则为(0.3～0.4)D,底流口直径d底与溢流口直径d溢的比值d底/d溢为锥比,一般为0.5～0.8。
但其组件结构和尺寸随型号不同而略有差异。
如入料的流线有切线形、摆线形、渐开线形和弧形等。
这种旋流器的安装方式多为卧式,旋流器的轴线与水平夹角为10°。
图1 圆筒———圆锥形重介质旋流器结构图1-入料口;2-锥体;3-底流口;4-溢流管;5-溢流室;6-机架选煤生产实践表明,这种旋流器生产安全可靠,稳定性强,分选精度较高。
关于重介质旋流器几个问题的探讨
关于重介质旋流器几个问题的探讨摘要本文分析了重介质旋流器的分选机理,对有压入料与无压入料、选前脱泥与不脱泥、分级与不分级、两产品重介质旋流器与三产品重介质旋流器的优缺点进行比较,为选煤工艺设计提供一定的参考价值。
关键词重介质旋流器;脱泥;分级;入料方式中图分类号td94 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)31-0187-020 引言在各类选煤工艺中,重介质选煤具有分选精度高、对原煤适应性强、可生产超低灰分精煤和易于实现自动化等优点, 尤其是是应用离心力场强化矿物分选的重介质旋流器,已成为国内外首选的选煤技术。
重介质旋流器对密度差值较小的难选和极难选的原煤可进行精确的分选,该设备结构简单,无动部件,随着设备大型化的发展,入料上限达到100mm,分选下限可达0.10mm,可能偏差ep=0.01~0.06,是一种高效选煤设备。
美国使用重介质旋流器的选煤厂比例已超过50%,澳大利亚和中国也广泛采用该技术作为主再选设备。
1 重介质旋流器的分选机理重介质旋流器选煤遵循阿基米德原理,物料在旋流器中通过径向上的离心力和轴向的阿基米德力来分选的。
径向离心力f0为 (1) 阿基米德力f为(2)式中,v为颗粒的体积,m3;δ为颗粒的密度,kg/l;ρ为悬浮液的密度,kg/l;v为颗粒旋转时的切向速度,m/s;r为颗粒旋转半径,m;g 为颗粒重力,n;ft为颗粒所受的浮力,n。
径向方向运动:当δ>ρ时,颗粒向器壁运动,当δρ时,颗粒下沉,当δ<ρ时,颗粒上浮,当δ=ρ时,颗粒处于悬浮状态。
以上两式可定性描述颗粒在旋流器中的分选过程,除密度外,颗粒粒度等对分选都有影响。
2 有压入料与无压入料方式的选择国外较多采用有压入料方式,而国内广泛采用的无压入料方式。
有压入料方式是将被选物料与重介质悬浮液预先混合后,通过离心泵或定压箱压入旋流器内进行分选。
无压入料方式是被选物料与悬浮液分开给入旋流器内,悬浮液用离心泵或者定压箱压入旋流器中形成漩涡,而被选物料靠自重进入,并被卷进漩涡内进行分选。
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中国矿业大学化工学院 吴 庆河 2016.11.30
目录
1 概述
1.1有压给料重介旋流器 1.2无压给料重介旋流器
2 两种设备的对比
2.1结构 2.2主要技术规格 2.3物料运动特征 2.4分选效果
1 有压给料重介旋流器
1、给料方式（有压切线）： 原煤与悬浮液混合，用泵（高压）或定压箱（低压）以一定压力给入旋流器。
敬请老师和同学们批评指正 谢谢大家！
3、分选过程
“动力-旋涡”过程 4、特点： 悬浮液密度的测定与调整；物料粉碎程度低； 磨损降低。
两类设备的对比
1、结构 2、主要技术规格：
两类设备的对比
3、物料运动特征： 有压入料：物料和悬浮液混合后从旋流器柱段顶部切向给入，密度低于分选界面密度的轻颗粒在力的 作用下穿越分选界面进入内旋流，而重颗粒则不会穿越分选界面，留在外旋流中。因此，有压重介旋 流器内部颗粒的主要运动是轻颗粒穿越分选界面向中心运动的过程。 无压入料：物料是从旋流器顶部中心口给入，预先润湿后进入旋流器，密度高于分选界面密度的重颗 粒在力的作用下穿越分选界面进入外旋流，而轻颗粒则不会穿越分选界面，留在内旋流中 。因此，无 压重介旋流器内部颗粒的主要运动是重颗粒穿越分选界面向器壁运动的过程。 与无压重介旋流器相比，有压重介旋流器内部颗粒相互碰撞、干扰的现象较为明显，原因： ① 原煤性质：轻颗粒量大粒粗；
2、代表设备：
DSM型圆柱-圆锥重介旋流器、倒立重介旋流器、沃塞尔重介旋流器等。 3、分选过程：
“分离锥面”学说
4、特点： 给料压力、稳定性受泵的压力影响； 管路布置灵活，无需定压高度； 重介旋流器
1、给料方式（无压中心）： 悬浮液与原煤分开给入，80%~90%的悬浮液用泵或定压箱压入旋流器，10%~20%的悬浮液 随原煤从旋流器顶部的中心管自流给入。 2、代表设备： DWP型及其派生出的大粒级煤重介质旋流器等。
② 锥段增强浓缩效果，梯度场较大
两类设备的对比
4、分选效果：
重介旋流器的分选下限与分选精度与入料压力密切相关。
a.粒度↓ → 表面力/质量力↑ → 分选难度↑ 强化质量力 b.进入最佳分选状态所需时间
参考文献
[1]《选煤手册-工艺与设备》煤炭工业出版社. [2]《选矿机械》陈建中，沈丽娟，赵跃民.中国矿业大学出版社. [3]《选矿学》谢广元等.中国矿业大学出版社. [4]《物理选矿》杨小平.冶金工业出版社. [5]王小春,陈常州. 有压给料与无压给料重介质旋流器选煤的比较[J]. 中国新技术新产 品,2012,07:155. [6]王吉祥. 重介旋流器入料方式探讨[J]. 煤炭与化工,2013,11:28-30.