洗煤廠臥式離心機脫水效果影響因素分析

摘 要：闡述了HSG1400型臥式離心機工作原理，并以HSG1400型離心機為例分析了影響離心機脫水效果的主要因素，并據(jù)此有針對性的給出了提高離心機脫水效果的主要措施，為提高離心機脫水效果，改善產(chǎn)品質(zhì)量奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：臥式離心機；脫水；影響因素；措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.024

臥式離心機在煤炭行業(yè)主要被應(yīng)用于選煤廠煤泥和精煤脫水，因其體積小、無輔助設(shè)備、處理系統(tǒng)簡單、處理物料能力大等諸多優(yōu)點在我國西部礦區(qū)得到了較好的應(yīng)用，但是其缺點也很明顯如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、耗能高、脫水效果易受多因素影響等，其中脫水效果是限制其是否能夠得到應(yīng)用的主要因素[1-3]。因此，有必要對臥式離心機脫水效果影響因素進行分析，現(xiàn)以HSG1400臥式離心機為例進行研究。

1 離心機工作原理

HSG1400臥式離心機由入料槽、篩座、篩面、機殼、傳動裝置、支承裝置、油路系統(tǒng)、激振器、電動機、油泵、冷卻過濾器等單元組成。離心機啟動后，篩籃在電動機的作用下做旋轉(zhuǎn)運動和振動，經(jīng)過振動，篩面物料經(jīng)入料槽進入到離心機篩籃小端，隨著篩籃的旋轉(zhuǎn)和振動，物料在篩籃內(nèi)由小端滑向大端，在此過程中，物料中的水分在離心作用下從篩籃篩縫中被甩出，經(jīng)過脫水后的物料，從篩籃大端落入溜槽經(jīng)皮帶進入產(chǎn)品倉庫，由篩籃篩縫中甩出的離心液經(jīng)排液口進入積液槽。同時，篩籃的旋轉(zhuǎn)和振動在實現(xiàn)脫水的同時，還可通過振動促使物料松動，有利于防止篩籃篩縫堵塞發(fā)生，進而提高離心機脫水效果。

2 脫水因素影響分析

2.1 入料水分

臥式離心機脫水效果與入料濃度密切相關(guān)，以HSG1400型臥式離心機為研究對象，通過在離心機入料槽增加高壓水閥門，通過高壓水量來調(diào)解入料濃度進行脫水效果試驗，試驗結(jié)果表明，隨著入料濃度的增加，所得產(chǎn)品水分呈降低趨勢，其中當(dāng)入料濃度低于20%時，產(chǎn)品水分含量較高，會嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量，同時，低濃度物料還容易加快篩籃的磨損，不利于提高離心機使用效率；當(dāng)超過20%時，產(chǎn)品水分與入料濃度呈線性關(guān)系反比下降。但是，并非入料濃度越大越好，因為，當(dāng)入料濃度較高時容易造成離心機料槽堵塞，不利于提高離心機脫水工作效率。因此，在使用臥式離心機進行物料脫水時要合理控制入料濃度，確保產(chǎn)品水分達到最佳，這樣不僅有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量，還能夠延長其使用壽命和提高使用效率。

2.2 篩籃縫寬度

篩籃是臥式離心機的關(guān)鍵部件，主要由上下法蘭、加強筋、錐形篩筒等部件組成，而篩筒一般由扇形篩板焊接而成，篩籃在工作時要受到入料的嚴重沖擊，使用不當(dāng)易于更換。篩籃篩縫的大小直接影響著脫水效果，如篩縫過小或者新更換的篩籃，脫水效果較一般，隨著篩籃的使用，篩縫因磨損等因素逐漸增大，脫水效果有提高趨勢，其主要原因是小篩縫容易堵塞煤泥，導(dǎo)致篩縫寬度相對降低，影響入料水分通過，導(dǎo)致產(chǎn)品水分升高。平朔某選煤廠層曾以HSG1400型臥式離心機進行篩縫寬度與脫水效果關(guān)系進行研究，試驗結(jié)果表明，當(dāng)篩籃篩縫寬由0.25mm增加至0.35mm時，產(chǎn)品水分由16%降低至12%，脫水效果明顯。但是篩縫過大，會影響粗煤泥回收，因此應(yīng)兼顧煤泥回收和脫水效果合理確定篩籃篩縫。

2.3 入料粒度

物料粒度組成影響物料層的透水性，如當(dāng)小粒徑物料較多時，容易填充在粗物料顆粒中形成致密性較好、透水性較差的物料層，當(dāng)物料通過時，允許通過的物料粒度要遠遠小于篩籃篩縫；當(dāng)粗物料顆粒較多時，粗物料形成的間隙較大，物料通過時，水分通過篩籃的難度會大幅度降低，有利于降低產(chǎn)品水分，就像細河沙容易形成隔水層，而粗河沙透水性較好。理論研究和實踐均表明，適當(dāng)降低入料小粒級物料有利于降低產(chǎn)品水分，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2.4 入料速度

為了研究入料速度與脫水之間的關(guān)系，在現(xiàn)場進行試驗，在入料濃度設(shè)定為30%的條件下，將落料高度設(shè)定為8m、6m、4m和2m，相當(dāng)于通過入料勢能的改變來改變?nèi)肓纤俣?，即落料高度越大，入料速度越快，這樣即可依據(jù)此來進行不同入料速度下得到所測產(chǎn)品水分。試驗結(jié)果表明，當(dāng)落料高度為8m時，產(chǎn)品水分為27%；當(dāng)落料高度為6m時，產(chǎn)品水分為21%；當(dāng)落料高度為4m時，產(chǎn)品水分為15%；當(dāng)落料高度為2m時，產(chǎn)品水分為2%。由此可知，雖然落料高度與水分并非呈線性反比，但是在一定范圍內(nèi)，隨著落料高度的增加，也就是隨著入料速度的增加，產(chǎn)品水分呈升高趨勢。鑒于此，為提高臥式離心機脫水效果，應(yīng)合理的確定入料速度，即可通過改變落料高度來控制入料速度。

3 提高脫水效果措施

（1）合理控制入料水分，定期清理分選物料篩面，確保入料濃度合理，根據(jù)離心機脫水效果于物料濃度關(guān)系研究結(jié)果可知，應(yīng)保證入料濃度最佳范圍為40%-65%，同時可根據(jù)需要增加高壓水管來實時調(diào)整入料濃度，同時也解決了因高濃度物料導(dǎo)致的料槽堵塞問題。

（2）由入料粒度與離心機脫水效果分析可知，細物料過多不利于提高離心機脫水，故應(yīng)嚴格控制細物料含量，同時為了預(yù)防細物料形成低透物料層影響脫水效果，要不定期根據(jù)需要進行篩縫沖洗，確保脫水效果最佳化。

（3）入料速度與脫水效果影響較大，為提高離心機脫水效果，可適當(dāng)減低落料高度進而減小入料速度，或者是將入料槽給為斜坡緩沖槽，這樣可適當(dāng)降低入料速度。

（4）根據(jù)需要合理選擇符合脫水效果的篩縫寬度的篩籃，同時要嚴防篩縫堵塞影響脫水。

4 結(jié)束語

臥式離心機是選煤廠常用的煤泥和精煤脫水設(shè)備，脫水效果是影響其應(yīng)用的關(guān)鍵因素，因此在使用臥式離心機時應(yīng)在掌握其工作原理的基礎(chǔ)上要了解影響其脫水效果的主要影響因素，只有這樣才能有針對性的從多方面采取措施解決離心機脫水問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻：

[1]袁暉.臥式沉降過濾離心機用于復(fù)選精煤脫水的探討[J].黑龍江科技信息，2016（16）：6.

[2]丁可玉，李吉昌.沉降過濾式離心機在精煤泥脫水中的應(yīng)用及其評價[J].選煤技術(shù)，1999（02）：34-36.

[3]楊毛生，郭德，魏樹海.煤泥脫水回收設(shè)備及其發(fā)展方向[J].選煤技術(shù)，2011（04）：74-77.

作者簡介：武千云（1984-），男，山西朔州人，大專，助理工程師，從事煤炭洗選工作。