几种粗煤泥分选设备分析_唐莉英

测 , 当床层的密度达到或超出设定值 , 控制器即送 出一个 4 ～ 20mA的信号到气动执行机构 , 气动执 行机构开始动作 , 并打开底流排料阀排料 , 直至床 层密度降低至设定值 , 排料阀门关闭 。 通过 PID控 制器控制排料阀门开启 , 可使槽体内干扰床层保持 稳定 的 设 定密 度 。 气动 执 行 机构 的 行 程大 约 为
1 粗煤泥分选现状
随着采煤机械化程度的提高 , 选煤厂入厂原煤 中粉煤的含量越来越高 , 加之部分选煤厂为了从原 煤中更多地回收低灰精煤 , 有目的地将大块物料破 碎 , 使得入选原煤中的粉煤量进一步增加 。入选物 料粒度的减小 , 导致一般重力分选方法的分选速度 和分选效率均有所降低 。因此 , 无论是新建选煤厂 , 还是现有选煤厂 , 都必须认真面对和妥善解决粉煤 的分选问题 。 为了提高分选效率 , 适应入选原煤煤 质的不断变化 , 近几年来 , 重介质选煤工艺已成为 新建选煤厂的首选工艺 。 但在国内 , 目前仍有许多 选煤厂采用 <50mm原煤混合跳汰工艺 。由于跳汰分 选作用机理 , 决定了其对细粒煤的分选有限 。
对于重介分选工艺 , 国内大部分炼焦型选煤厂 采用不脱泥大直径重介旋流器 +粗煤泥回收 +细煤 泥浮选的联合流程 。 这种工艺投资相对跳汰较大 , 但简单易行 , 精煤产率高 , 但其回收的的粗煤泥灰 分偏高 , 如果将其掺入精煤 , 势必导致精煤灰分增 高 , 使重选和浮选因 “背灰 ” 而降 低全厂精煤产 率 , 从而降低选煤厂 经济效益 ;如 果将其掺入中 煤 , 那么粗煤泥中将有 60%左右的低灰 (10%左 右 )精煤 损失 , 同 样影 响企 业经 济效 益 。 因此 , 寻求新型 、 高效的粗煤泥分选设备对提高选煤企业 的经济效益十分重要 。
图 3 水介质旋流器结构示意图
2.3.2 应用 情况 在国内 , 山西吕梁柳林兴无煤矿选煤厂采用水
介质旋流器从灰分为 20%左右的 1 ～ 0.25mm的粗 煤泥中分选出了灰分在 10%以下的精煤泥 [ 2] 。
水介质旋流器分 选粗煤泥 , 对 煤质的适 应性 强 , 使用寿命长 , 无其他运动部件 , 易管理 , 但其 分选密度低 , 精煤产率偏低 。 2.4 干扰床分选机 (TBS) 2.4.1 工作 原理
表 1 梁北选煤厂 TBS生 产数据
%
煤样
入料灰分
精矿灰分
尾矿灰分
1
2
3
4
5
ห้องสมุดไป่ตู้
6
图 4 干扰床分选机结构示意图
7
随着物料的连续给入 , 细而轻的物料不断溢流
8
至溢流收集槽 , 高密度的物料通过由 PID闭环控制
9
器控制的排料阀门排出 。 密度传感器浸入到紊流层
10
中相应高度 , 对槽体内的床层密度进行不间断的监
收稿日期 : 2009 -05 -05 作者简介 :唐莉英 (1970 -), 女 , 四川眉山人 , 工程师 , 1994 年 毕业于中国矿业大学机械制造工艺与设备专业 , 现任攀煤集团公司 精煤分公司副 总工 程师 , 主 要从 事生 产技术 管理 工作 , E-mail: tly-7088@, 联系电话 :(0812) 5997860。
粗颗粒高密度的物料集中于槽体的底部 , 细颗粒和 低密度物料则流向槽体上部 。
40mm, 在此范围内可自由 、 平稳地运动 , 排料阀
在气动执行机构的作用下同时动作 。
2.4.2 应用 情况
目前 , 国内已经有多家选煤 厂引进 TBS干扰
床分选机 , 并取得了很好的效果 。表 1、 表 2为梁 北选煤厂的 TBS实际生产数据 [ 3] 。
1.矿浆分配器 ; 2.给料管 ; 3.稳定槽 ; 4.变径槽 ; 5.中心柱 ;6.分选槽 ;7.排 料槽 ;8.产品 排料管
图 2 螺旋分选机结构示意 图
2.3 水介质旋流器 2.3.1 工作 原理
水介质旋流器 (图 3)工作时 , 矿浆由水介质旋 流器上部的入料口切向给入旋流器筒体部分 , 在离 心力场的作用下 , 矿浆在向下旋转的同时 , 固体颗粒 实现按粒度 、密度分层 , 密度较小的颗粒随上升流进 入溢流管 , 密度较大的颗粒沿器壁向下运动 , 从底流 口排出旋流器 , 从而实现颗粒的按密度分离 。
图 1 煤泥重介旋流器结构示 意图
2.1.2 应用 情况 近年来 , 我国对煤泥重介旋流器分选粗煤泥工
艺进行了应用研究 。但是 , 由于加重质的粒度和分 选密度控制等因素的影响 , 因此 , 应用状况不甚理 想 。 当加 重 质 粒 度 较 细 , 被 分 选 煤 泥 粒 度 较 粗
240 ×0.2% × (800 -320) =230.4万元 。 综上四项 , 高庄煤矿选煤厂跳汰精煤煤泥水加
据国外生产经验 , 煤泥重介旋流器的有效分选 粒度范围为 1 ～ 0.1 mm。 为保证较好的分选效果 , 应尽可能做到 :①预 先脱除 <0.1mm级煤泥 ;② 加重质 粒 度 组 成 中 < 40μm的 要 在 90%以 上 , <10μm的要在 50%以上 ;③循环介质要退磁 。
采用煤泥重介旋流器工艺处理粗煤泥 , 分选精 度高 , 分选密度范围宽 , 但是 , 小直径旋流器分选所 需的细介质来源于大直径旋流器的溢流 , 由于两个 悬浮液系统相互影响 , 因而对实现全厂介质系统平 衡及自动控制难度较大 。 此外 , 分选后的细粒煤与 悬浮液一同进磁 选机 , 导 致磁选物料浓度 高 、粒度 大 , 还会降低磁选机的介质回收率 , 介耗相对较高 。 2.2 螺旋分选机 2.2.1 工作原理
流对在其中被分选的煤粒影响不大 ;当煤的粒度逐 渐接近加重质的粒度时 , 干扰沉降的规律开始起作 用 。因此 , 随着入选煤粒度的减小 , 分选精度明显 下降 。 为了使有效分选粒度更细 , 一是要使用更细 的加重质 , 二是要减小旋流器直径 , 并加大入料的 压力 , 以提高离心力 。
但是 , 使用微细粒加重质不仅会增加介质费用 , 同时也会增加介质回收难度 , 增加介耗 。 例如南桐 选煤厂用 150mm重介旋流器处理 <0.5mm粒级煤 泥 , 所使用加重质粒度 <40μm约占 95%, 分选精 度 Ep =0.06 ～ 0.075, 吨原煤平均介耗为 1.8kg[ 1] 。
螺旋分选 机没有运动部件 , 不需要 药剂和介 质 , 入料不需要压力 , 占地面积小 , 操作简单 , 维 修量小 。但是 , 其有效分选密度一般在 1.6kg/L以 上 , 低于该值时 , 分选效果会受到影响 。 对于动力
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煤选煤厂 , 由于要求产品灰分比较高 , 相对应的分 选密度也比较高 , 多在 1.6kg/L以上 , 可选性好 , 非常适合螺旋分选机的分选条件 , 故在国内动力煤 选煤厂 , 螺旋分选机应用比较成功 。
煤泥重介旋流器的工作原理 (图 1)为 :物料 和重介悬浮液的混合物以一定的压力由入料管沿切 线方向给入旋流器 , 形成强大的旋流 。 其中一股是 沿着旋流器圆柱体和圆锥体内壁形成一个向下的外 螺旋流 , 另一股是围绕旋流器轴心形成一个向上的 内螺旋流 , 其轴心形成负压 , 实为空气柱 。 入料中 的轻产物随着内螺旋流向上 , 从溢流口排出 ;重产 物随外螺旋流向下 , 从底流口排出 。
第5 200 9 年
期 10 月
COAL P选RE PA R煤AT IO N 技T E CH术NOLOGY
No.5 Oct.20 09
文章编号 : 1001 -3571 (2009) 05 -0067 -03
几种粗煤泥分选设备分析
唐莉英 , 袁文艮 (川煤集团 攀煤公司精煤分公司 , 四川 攀枝花 617065)
2 粗煤泥分选设备
作为衔接重介选和浮选的粗煤泥分选设备 , 其 作用主要是降低煤泥水系统负担 , 对粗煤泥高效分 选 , 从而使其达到总精煤灰分的要求 , 提高全厂精 煤产率 。 目前 , 国内外主要的粗煤泥分选设备有煤 泥重介旋流器 、 螺旋分选机 、 水介质旋流器 、 干扰 床分选机 (TBS)等 。 2.1 煤泥重介旋流器 2.1.1 工作 原理
溢流 累计产率 20.18 39.50 65.42 93.29 97.44
10 0
累计灰分 9.54 9.95 11.01 12.77 14.17 14.49
底流
产率
灰分
5 4.46
58.46
1 9.95
64.36
1 5.57
67.23
8.5 6
68.53
1.0 6
66.81
0.4 0
42.30
10 0
TBS(图 4)是一种利用上升水流在槽内产生
第 5期 唐莉英等 :几种粗煤泥分选设备分析 2009年 10月 25日
紊流的干扰沉降分选设备 。 TBS槽内的紊流床层被 视为自生介质床 层 , 它可把粒度 <5mm物料分为 两个粒度级 , 或利用物料密度的不同来分选物料 。 工作时 , 一定压力和 流速的上升水 流进入压力水 箱 , 通过紊流板均匀地分 布到 TBS底 部 ;固体物 料进入 TBS后 , 在上 升水 流的作 用下 开始 分层 ,
摘要 :阐述了粗煤泥分选现状 , 介绍了目前应用的煤泥重介旋流器 、 螺旋分选机 、 水介质旋流器 和干扰床分选机设备的工作原理及其在现场粗煤泥分选中的应用情况 , 通过分析比较各设备的优 缺点 , 指出了干扰床分选机分选粗煤泥所具有的优势 。 关键词 :粗煤泥分选 ;煤泥重介旋流器 ;螺旋分选机 ;水介质旋流器 ;干扰床分选机 中图书分类号 :TD94 文献标识码 :A
平均
表 2 TBS入料及产品筛分试验报告
2 4.6 9 1 9.7 9 1 8.1 5 2 2.2 6 1 9.4 5 2 0.0 8 1 9.9 8 2 7.3 3 2 0.1 4 1 7.6 5 2 0.9 6