LA1450-B 型重介質(zhì)旋流器應(yīng)用效果分析

邱廣雷

(1.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024；2.斜溝煤礦選煤廠，山西 興縣 033602)

LA1450-B型重介質(zhì)旋流器應(yīng)用效果分析

邱廣雷1,2

(1.太原理工大學(xué) 礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024；2.斜溝煤礦選煤廠，山西 興縣 033602)

針對斜溝煤礦選煤廠8#、13#氣煤不易泥化的特點(diǎn)，采用LA1450-B 型重介質(zhì)旋流器對其進(jìn)行分選。介紹了該旋流器的結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)特點(diǎn)、主要技術(shù)參數(shù)，并分析了其在現(xiàn)場的應(yīng)用情況。生產(chǎn)實(shí)踐說明，采用該旋流器作為主再選設(shè)備，可獲得較高的精煤產(chǎn)率，且分選效果較好。

氣煤；不易泥化；分選效果

斜溝煤礦選煤廠位于山西省興縣魏家灘鎮(zhèn)，是與斜溝煤礦相配套的現(xiàn)代化礦井型煉焦煤選煤廠，設(shè)計(jì)能力為15 Mt/a。原煤洗選工藝為大塊煤(150～50 mm粒級(jí))淺漕重介質(zhì)分選機(jī)分選、塊煤(50～1.5 mm粒級(jí))有壓兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器主再選、粗煤泥(<1.5 mm粒級(jí))分級(jí)濃縮回收的聯(lián)合工藝。入選原煤為8#、13#氣煤，8#原煤塊煤含量高、硬度大，洗選低灰精煤時(shí)可選性為極難選，但矸石泥化程度較輕，煤泥含量非常低，適宜洗選灰分為12%的低硫煉焦精煤；13#原煤塊煤含量非常高，塊煤和矸石硬度大，矸石在各粒級(jí)物料中分布均勻，基本沒有泥化現(xiàn)象，洗選低灰精煤時(shí)可選性為中等可選，但原煤硫含量高，且以無機(jī)硫?yàn)橹鳎m宜洗選灰分為10%的低灰煉焦精煤。8#原煤與13#原煤的可選性相差較大，不宜混合洗選，而應(yīng)該輪換洗選[1-2]。

根據(jù)8#原煤和13#原煤的特性，為保證末精煤的最大回收率和原煤的高效分選，以LA1450-B型重介質(zhì)旋流器作為主再選設(shè)備，組成兩套平行系統(tǒng)對原煤進(jìn)行分選。每套系統(tǒng)由相互獨(dú)立的三臺(tái)主再選旋流器組成，共計(jì)12臺(tái)；分別配置12套介質(zhì)系統(tǒng)，此系統(tǒng)可準(zhǔn)確控制分選密度，且維護(hù)保養(yǎng)方便[3-5]。

1 LA1450-B型重介質(zhì)旋流器

1.1 結(jié)構(gòu)與工作原理

LA1450-B型重介質(zhì)旋流器主要由溢流管、入料管、圓柱體、錐體、底流管等組成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

原煤與重介質(zhì)懸浮液混合后，由入料泵以一定壓力沿切線方向給入渦形漸開線式入料管(圖2)，進(jìn)入旋流器內(nèi)的混合物形成沿內(nèi)壁迅速向底流口運(yùn)動(dòng)的外旋流。由于錐體收縮所產(chǎn)生的反壓力影響，與此同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)速度更快的向溢流口運(yùn)動(dòng)的內(nèi)旋流，并形成一個(gè)貫通溢流口和底流口的空氣柱。在強(qiáng)大的離心力作用下，密度大于懸浮液密度的重產(chǎn)物迅速向筒體內(nèi)壁移動(dòng)，然后被外旋流帶向底流口，由底流口排出后成為重產(chǎn)品；密度小于懸浮液密度的輕產(chǎn)物向中心空氣柱附近移動(dòng)，然后被內(nèi)旋流帶向溢流口，由溢流口排出后成為輕產(chǎn)品。

圖1 LA1450-B型重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 入料管剖面圖

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

LA1450-B型重介質(zhì)旋流器技術(shù)特點(diǎn)如下：

(1)渦形漸開線式入料，大大減少了入料處的紊流。在同樣的入料壓力下，既提高了設(shè)備處理量，又提高了旋流器的耐磨度[6]。

(2)渦旋式溢流出料，有利于及時(shí)了解設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，損壞件更換更容易，且更換成本更少。與溢流彎頭出料相比，渦旋式溢流出料可降低反壓力和吸力對分選效果的影響。

(3)加長型筒體可使物料在旋流器內(nèi)的分選時(shí)間更長，細(xì)小物料的分級(jí)效率得到提高，能夠保證洗選產(chǎn)品的合格率。

(4) 平行喉大尺寸底流口設(shè)計(jì)，減少了物料對底流口的磨損，有利于延長設(shè)備底流口的使用壽命[6-9]。

(5) 采用高質(zhì)量環(huán)氧樹脂將鋁陶瓦固定在鋼筒內(nèi)壁上，提高了設(shè)備的抗沖擊、耐磨損性能，減少了設(shè)備部件更換次數(shù)，對于降低生產(chǎn)成本有重要意義[10-11]。

1.3 技術(shù)參數(shù)

LA1450-B型重介質(zhì)旋流器的主要技術(shù)參數(shù)如下：

底流口直徑/mm

500

圓柱體直徑/mm

1 450

入料壓力/MPa

0.11～0.22

處理量/(t·h-1)

600

介質(zhì)循環(huán)量/(m3·h-1)

1 800

入料粒度范圍/(g·cm-3)

≤80

2 應(yīng)用效果

2.1 主選旋流器分選效果

采集主選旋流器的入料，檢測到的入料粒度為50～1.5 mm，灰分為29.89%。按照GB/T 478—2008《煤炭浮沉試驗(yàn)方法》[12]進(jìn)行浮沉試驗(yàn)，研究主選旋流器入料的可選性，結(jié)果如圖3所示。

圖3 主選旋流器入料的可選性曲線

由圖3可知：當(dāng)分選密度為1.782 g/cm3時(shí)，精煤理論產(chǎn)率為68.54%，δ±0.1含量為7.53%，入料的可選性較好。

主選旋流器入料的實(shí)際分配曲線如圖4所示。

圖4 主選旋流器入料的實(shí)際分配曲線

選煤廠實(shí)際生產(chǎn)過程中對旋流器的入料壓力和帶煤量進(jìn)行了探索性調(diào)整，當(dāng)入料壓力為220 kPa，原煤處理量為600 t/h時(shí)，精煤實(shí)際產(chǎn)率達(dá)到67.83%，數(shù)量效率高達(dá)98.97%。由此可見，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整介煤比，使實(shí)際介煤比稍微大于理論計(jì)算值，有利于提高原煤分選效果。

2.2 再選旋流器分選效果

采集再選旋流器的入料，按照GB/T 478—2008《煤炭浮沉試驗(yàn)方法》進(jìn)行浮沉試驗(yàn)[12]，分析再選旋流器入料的可選性，結(jié)果如圖5所示。

圖5 再選旋流器入料的可選性曲線

由圖5可知：當(dāng)分選密度為1.461 g/cm3時(shí)，精煤理論產(chǎn)率為60.28%，δ±0.1含量為40.16%，入料的可選性較差。

再選旋流器入料的實(shí)際分配曲線如圖6所示。

圖6 主選旋流器入料的實(shí)際分配曲線

實(shí)際生產(chǎn)過程中，當(dāng)入料壓力為190 kPa，原煤處理量為440 t/h時(shí)，精煤實(shí)際產(chǎn)率達(dá)到57.02%，數(shù)量效率高達(dá)94.59%。在再選密度為1.45 g/cm3時(shí)，再選入料為極難選煤，實(shí)際分選精度為0.028，數(shù)量效率為95.36%，說明該旋流器在目前工藝條件下對極難選煤分選效果較好。

3 結(jié)語

針對斜溝煤礦選煤廠不易泥化的8#、13#氣煤，采用LA1450-B 型重介質(zhì)旋流器作為主再選設(shè)備進(jìn)行分選。該旋流器主選段對再選段的分選密度影響很小，矸石帶煤少，使得大直徑重介質(zhì)旋流器處理量大、分選效率高的優(yōu)點(diǎn)得到充分發(fā)揮，同時(shí)也保證了稀缺煤炭資源的有效回收效果。

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Analysis of application of LA1450-B type dense medium cyclone

QIU Guang-lei1,2

(1.Mining Engineering College, Taiyuan University of Technology, Taiyuan, Shanxi 030024, China; 2. Xiegou coal mine coal preparation plant, Xingxian, Shanxi 033602, China)

In view of 8#, 13#gas coal difficult to degradation in water in Xiegou coal mine coal preparation plant, LA1450-B type dense medium cyclone is employed for this coal. Structure of this equipment as well as its working principle, technical feature, main parameters is introduced, with analysis of application of the equipment in the plant. The application shows that the coal can be separated efficiently with high yield of clean coal.

gas coal; difficult to degradation in water; separation effect

TD942

B

1001-3571(2015)04-0055-03

2015-07-16

10.16447/j.cnki.cpt.2015.04.015

邱廣雷(1986—)，男，河南省滑縣人，助理工程師，碩士研究生，從事選煤技術(shù)管理工作。

E-mail: qiuguanglei@163.com Tel:15935626849