有關重介質旋流器的選煤技術探討

李 真

（西山煤電（集團）有限責任公司官地選煤廠， 山西 太原 030022）

引言

3GDMC1200/850A型耐磨三產品重介質旋流器是一種新型高效的選煤設備，這種設備主要是對無壓給料進行運用，具有入料上限高、處理能力大、分選效率高、工藝流程簡單的特點，能夠對任意可選性原煤進行運用，在選煤廠中被廣泛應用。但是在實際應用中，仍舊會受到許多因素的影響，因此，本文對重介質旋流器選煤技術進行探討。

1 重介質旋流器選煤的工作原理

3GDMC1200/850A型耐磨三產品重介質旋流器，主要是對阿基米德原理進行運用，物料在離心力的作用下，從中心向外圍按照密度進行分選的設備。這種設備重介質懸浮液以及物料，根據介質口給入，通常可以獲得精煤、中煤、尾煤三種產品[1]。對于新開采的煤炭，其不僅具有精煤，而且還具有矸石，而選煤的最主要目的就是將精煤與矸石進行隔離。由于矸石與精煤通常是混合在一起的，這就使篩選具有較大的困難。對于重介質旋流器而言，其主要就是通過對精煤與矸石所具有的不同密度，對其進行有效區分。首先，懸浮液與煤炭一起以一定的壓力，沿著切線的方向進入到旋流器中，從而形成一個比較有力的漩渦流，其在旋流器的內壁中形成一個相應下降的外漩渦流，這時軸心就會形成相應的上升內漩渦流，而內漩渦流就會形成相應的空氣柱，這時，重量比較輕的精煤就會隨著渦流不斷向上旋轉，并從溢流口排出，而重量比較重的矸石就會在旋流的影響下，向下旋轉，并從底部口排出。

2 影響重介質旋流器選煤的因素

2.1 入料煤的特性

重介質旋流器在實際工作中，由于其溢流口以及底流口所具有的通過能力不能進行無限的調節，如果入料煤所具有的特性發生變化，就會使選煤的效果達不到應有的要求。例如：入料煤中所具有的矸石的含量不斷增加，底流口的排出量就會不斷增加，而溢流口的排量就會不斷降低[2]。但是，由于底流口所具有的排除能力具有較大的限度，因此，密度比較大的矸石或者是夾矸煤就會隨著比較輕的產物從溢流口中排除，從而對煤炭的分選效果產生影響，且不符合正常生產中的相關需求。

2.2 旋流器的自身結構參數

對于3GDMC1200/850A型耐磨三產品重介質旋流器而言，其自身所具有的結構參數，主要包括一段內徑1 200mm，二段內徑850mm，安裝角度15°，入料粒度≤85mm，處理量300～400 t/h，內襯材料為Al2O3，其參數也會對分選的效果產生影響[3]。重介質旋流器的直徑越大，就會具有較大的處理能力，但是，其所需要的循環介質的入料量以及入料壓力也就越大，同時，對旋流器圓筒段的高度進行增加，可以使分選的效果得以有效提升，如果圓筒的高度比較小，就會使雜質都通過溢流口排除，而達不到分選應有的效果。隨著底流口大小的增加，就會對重產物的通過能力產生影響，而增加底流口，雖然能夠使重產物的通過能力得以提高，但是會產生濃縮作用，從而使重產物的密度差異得以變小。對于溢流口而言，如果直徑過小，就會使輕產物的通過能力以及粒度的上限降低，主要是因為溢流口直徑縮小之后，許多應該在溢流口排出的顆粒就會無法排出。

2.3 添加適宜的重介質懸浮液

在重介質旋流器進行選煤的過程中，最重要的輔助品就是懸浮液，在其選煤時，如果入料的密度比較高，就會導致其分選的密度較高，而許多的高密度物從溢流口中排出，就會對煤的質量產生影響。想要確保分選的精度，就需要對其添加適宜的懸浮液，從而確保旋流器能夠正常的工作。

2.4 給料壓力

當煤炭進入到旋流口時，就需要一定的離心力，只有具有離心力的狀況下，才能獲取到比較高的分選效率，對于不同的入口壓力，會產生不同的選煤效果，通常對旋流器入口壓力的不斷增加，就會獲得良好的選煤效果，主要是因為旋流器入口壓力的增加，就會使精煤的溢流的排出量相應增大，從而篩選出更多的精煤。

3 響重介質旋流器選煤因素的解決措施

3.1 有效控制入料煤的粒度范圍

由于入料煤所具有的粒度范圍比較大，就會對選煤的效果產生影響，并使底流口產生堵塞，而且會使部分密度較高的混合物混入到煤炭中，從而使選煤的效果受到不良的影響，因此，就需要對入料煤粒度的范圍進行有效的控制，并對重介質旋流器所具有的直徑進行適宜的選擇[4]。

3.2 根據煤質特征完善旋流器結構參數

由于不同的選煤廠所入選的原煤具有不同的特征，因此，重介質旋流器所具有的結構參數也具有較大的區別，也就是說，煤礦需要按照自身的實際需求，對旋流器的結構參數進行相應的完善，并使其結構參數更趨向于合理，例如，在滿足基本條件的基礎上，對圓筒的長度盡可能的進行增大，如果圓筒的高度比較低，就會使雜質溢出的概率增加，因此，增加其高度，對分選具有良好的影響。同時，需要在滿足基本需求的基礎上，對底流口進行適宜的減小，對分選也是極有利的，底流口的減少，可以使精煤的產出率得以有效提升。

3.3 保證懸浮液的穩定性

想要有效確保重介質旋流器能夠得到較好的選煤效果，就需要對懸浮液所具有的密度以及穩定性進行保障，并對介質分流量進行適時的調節，從而使循環介質中摻雜的非磁性物得以有效的控制[5]。例如：原煤中通常含有密度較大的物質，這些物質的存在，不僅對選煤工作的效率產生影響，而且對煤塊的清潔度也具有重要的影響，因此，就需要在分選的時候，加入相應的懸浮液，從而使重介質旋流器的工作效率得以有效保障。

3.4 適當的循環介質入料壓力

不斷增加旋流器入口所具有的壓力，就會使重介質旋流器產生較大的離心力場，而合適的離心力場強度，可以使重介質旋流器內部的分離錐面的穩定得以有效維持，并在煤炭分選的時候，使煤炭以及矸石顆粒的分層獲取動力，但是，入口壓力也需要適宜，如果太大也會對選煤過程產生不利的影響。

4 結語

雖然重介質旋流器選煤技術在我國已經取得取得一定的發展，但是在實際應用中仍舊存在諸多問題，因此，在其不斷發展的過程中需要根據這些存在的問題，對其所需的新材料以及技術進行針對性的研發，從而確保重介質旋流器在實際使用中，不僅能提高工作效率，而且能將相關設備的損耗度降到最低，并在分離出清潔煤的基礎上，實現環境的保護。