于 洋（开滦集团东欢坨矿业分公司选煤厂，河北 唐山 063000）
摘& 要：阐述了三产品重介质旋流器的工作原理、结构、主要特点以及结构参数对选煤效果的影响，说明了3NWX型无压给料三产品旋流器选煤技术的优越性，并指出今后应建立优化旋流器结构参数的数学模型。
关键词：三产品重介质旋流器；工作原理；特点；结构参数
&&&&&&& 1 重介质旋流器选煤技术的现状
&&&&&&& 我国从20世纪80年代开始研制有压和无压给料三产品重介质旋流器，在鸡西杏花选煤厂建成了分选&85mm粒级不脱泥原煤、单系统处理能力达18Mt/a的生产线，实现了二段分选密度在线调节，并应用三产品重介质旋流器在分选的同时自身对加重质具有分级、浓缩特性而产生的细粒介质，使部分粗粒煤泥在煤泥重介质旋流器中得到分选，其有效分选下限达到0.1mm。
&&&&&&& 1.1 重介质旋流器选煤技术在我国的新发展。&九五&攻关课题的研究成功，使我国重介质选煤技术进入国际先进水平行列。但以大型无压给料三产品重介质旋流器为主选设备的简化重介质选煤工艺系统方面，还存在需进一步解决的问题。为了进一步提高重介质旋流器选煤的分选精度和经济性，使先进、高效的重介质旋流器选煤技术得到更广泛的推广，在&九五&攻关成果的基础上，针对存在的上述问题进行攻关。
&&&&&&& 1.2 重介质旋流器选煤新工艺的研究。该课题攻关总体目标是在&九五&期间&大型高效全重介选煤简化流程新工艺及设备&攻关项目已取得的成果基础上，研究开发需解决的关键技术，对该成果进行全面完善、提高、配套，实现：（1）大型高效无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺系统优化集配，全部粗煤泥入重介质旋流器分选；（2）主要分选设备&&大型无压给料三产品重介质旋流器结构参数和工艺参数择优并降低介质泵动力消耗；（3）配套关键设备具有高效、高可靠性并与大型主选设备配套；（4）研究开发小于0.1mm极细煤泥分选回收工艺及设备；（5）重介质旋流器分选过程自动测控及系统自动化水平迈上新台阶，使重介质旋流器选煤实现高效率、低成本、高效益。与国际上典型重介质选煤流程相比，减少基建投资50%~60%，加工费用降低30%~40%，且课题完成后可配套组成处理能力达18~20Mt/a的单生产系统，为大型选煤厂建设和技术改造提供高效、高可靠性成套重介质旋流器选煤新工艺和装备。
&&&&&&& 2 3NWX-型无压给料三产品重介质旋流器
&&&&&&& 重介质旋流器已成为相当成熟的选煤设备，两产品、三产品重介质旋流器都已系列化、大型化，特别是三产品重介质旋流器入料粒度上限可达80~100mm，分选深度可达0.15mm，最大单机处理量可达350t/h以上，重介质旋流器的相关配套设备和耐磨材料也已系列化，并且相当成熟。下面以3NWX型无压给料三产品重介质旋流器为例，介绍重介质旋流器的工作原理、主要特点和结构参数。
&&&&&&& 2.1 重介质旋流器选煤技术特点。（1）3NWX型无压给料三产品重介质旋流器工作原理。重介质旋流器是利用重介质悬浮液使物料在离心力场中实现按密度分选的设备。旋流器本身无运动部件，靠重介质入料压力实现介质切线进入一段筒体，而入选原煤则在筒体上端靠旋流器中间的空气柱的真空吸气作用和自重进入。在旋流器内回转运动的重介悬浮液中物料在离心力作用下很快得到分选，高密度物料随浓缩后的悬浮液进入二段分选，而低密度的精煤在一段旋流器内螺旋流带动下经中心管排出。二段分选中，可以在线调节中心管插入深度，控制分选密度，从而得到更高质量的产品。（2）主要特点。3NWX型无压给料三产品重介质旋流器是重力选煤效率最高的一种设备，它的显著特点有：a.分选效率高，分选密度调节范围宽、对各种煤质适应性强、易实现全过程自动监控，特别是对难选~极难选煤的分选效率大于95%；b.理量大。3NWX型旋流器生产能力可达300~350ｔ/ｈ，且结构简单，维护方便；c.产品质量好而稳定，旋流器分选密度可实现在线调节，密度自控调节灵敏、可靠、精度高；d.工艺系统简单，实现单一低密度悬浮液一次分选出精煤、混煤（中煤）和矸石三产品，不设预先脱泥、分级作业，技术改造工程量少、生产费用低、投资省；e.原料煤采用无压给料方式，减少了系统中次生煤泥量，为后续煤泥浮选及回收环节减轻负荷，同时，输送管道和渣浆泵的磨损程度也大为减小，节约生产成本。
&&&&&&& 2.2 旋流器结构参数对分选效果影响。重介质旋流器的圆柱直径是标定旋流器规格和生产能力的主要参数，也是决定其它参数的重要因数。中心溢流管的直径和长度的变化，对质量和产量的影响很大。底流口直径和锥比对分选效率和产品质量影响也较大。锥比的大小与旋流器直径、入选物料性质、介质性质等因素有关。旋流器结构各个参数是相互联系的，又具有其独立性。重介质旋流器分选密度和效果的好坏受很多因数影响，目前，数学模型尚未完全建立，只能根据经验和现场实际情况慢慢调试来得到最佳参数，旋流器的入料口、各溢流管或出料口的形状、大小、插入深度应是今后的研究重点。
&&&&&&& 2.3 跳汰、重介选煤三产品污染指标的分析。通过跳汰与重介选煤三产品污染指标见表1。
&&&&&&& 表1 跳汰、重介选煤三产品污染指标
&&&&&&& 2.4 重介质旋流器选煤新工艺的特点及用途。（1）工艺流程简化，原煤一次性给入旋流器即可分选出合格的精煤、中煤、矸石三种产品，分选效率达93%以上，适用于易选到极难选原煤，与重介选、跳汰重介配合选等工艺相比，设备投资、基建费用和生产成本可降低20%~30%。（2）脱介系统简单，最大限度地提高弧形筛的脱介量；取消脱介筛合格介质段，使脱介筛长度减小到3m。因设备和占用空间的减少，节省了建厂投资，更大程度地提高了脱介系统效率，且便于操作。（3）易于实现煤泥重介分选。借助于一段旋流器的浓缩、分级作用，其中较细的加重质随同精煤一起由一段旋流器的溢流口排出，因此精煤弧形筛下悬浮液主要成分是经粗选的精煤泥的细粒度加重质。
&&&&&&& 结语
&&&&&&& 煤炭目前仍然是我国的主要能源，在能源出口中也占相当大的比例。为提高煤炭工业的竞争力和保护环境，应该加强洁净煤技术的研究和推广应用。就技术而言，重介质旋流器选煤技术会得到更大的发展，优化设备的结构参数，是提高选煤效率和经济效益的重要途径。3NWX型无压给料三产品重介质旋流器具有分选精度高、对原煤适应性强、易于实现自动控制等优点的重介质选煤技术在&九五&期间取得了突破性进展，以大型无压给料三产品重介质旋流器为主选设备的简化重介质选煤工艺已经得到了较大范围的推广，使我国重介质选煤技术进入国际先进水平行列。
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重介质旋流器分选效果的影响因素分析
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重介质旋流器分选效果的影响因素分析
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一种确保煤泥重介质旋流器入料流量和压力稳定的系统
申请（专利）号：
申请日期：
公开(公告)日：
公开(公告)号：
主分类号：
B04C11/00,B,B04,B04C,B04C11
B04C11/00,B,B04,B04C,B04C11,B04C11/00
申请（专利权）人：
唐山森普工程设计有限公司
发明（设计）人：
姚伟民,李金华,严宝智,王鹏
主申请人地址：
064000 河北省唐山市丰润区公园路156号
专利代理机构：
唐山永和专利商标事务所 13103
国别省市代码：
一种确保煤泥重介质旋流器入料流量和压力稳定的系统，该系统使用的设备包括原煤重介质旋流器，精煤脱介弧形筛，煤泥重介质旋流器，回流控制阀门，精煤磁选机，煤泥重介入料泵，分流控制阀门，煤泥重介入料桶，精煤脱介筛，原煤合介桶，原煤合介泵，其特征在于，所述的原煤重介质旋流器与精煤脱介弧形筛连接，精煤脱介弧形筛与精煤脱介筛、煤泥重介入料桶和原煤合介桶连接，煤泥重介入料桶与煤泥重介入料泵连接，煤泥重介入料泵与煤泥重介质旋流器连接，煤泥重介质旋流器的精煤出口与精煤磁选机和煤泥重介入料桶连接。
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万方数据电子出版社煤泥重介质旋流器在选煤厂中的应用研究--《安徽理工大学》2014年硕士论文
煤泥重介质旋流器在选煤厂中的应用研究
【摘要】：随着机械化采煤的不断发展,选煤厂生产过程中煤泥含量逐渐增大。重介旋流器不断朝着大型化的方向发展,其有效分选粒度下限也随之上升。但浮选对于粗煤泥并不能做到高效回收。因此,介于重介质旋流器有效分选下限和浮选有效分选上限之间的粗煤泥在实际生产过程中得不到有效分选。而该粒度级范围内的粗煤泥的分选是我国选煤厂生产中的薄弱环节,缺乏对该粒度范围高分选精度的设备严重制约了选煤工艺的快速发展,并且逐渐成为选煤厂保证精煤产品质量、提高选煤厂经济效益的瓶颈问题。近几年来,大型不脱泥、不分级无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺得到迅猛发展,煤泥重介工艺作为其延伸配套工艺也已应用于生产实践。设置煤泥重介工艺的目的是充分发挥重介质旋流器分选精度高的优势,进一步提高重介质旋流器分选工艺系统的分选下限,使煤泥得到最大程度的分选和回收。同时,能够获得质量合格的粗精煤泥,减少浮选煤泥量,简化流程,降低生产成本。
本论文首先分析林西、赵各庄以及新庄孜选煤厂生产过程中煤泥重介的生产条件以及煤泥重介入料的性质。通过入料的小筛分数据分析入料的粒度组成以及灰分组成,并对0.25-0.1mm粒度级的物料进行小浮沉试验,并绘制可选性曲线,分析该部分煤泥的难易选程度,同时确定该部分的理论分选密度以及理论精煤产率。然后对煤泥重介的溢流以及底流做小筛分试验,并且对0.25-0.1mm粒度级物料的小浮沉试验,绘制0.25-0.1mm粒度级的分配曲线和错配物曲线并且计算数量效率。确定煤泥重介对该粒度级物料的分选效果,然后分析煤泥重介整体的分选效果。通过计算0.25-0.1mm粒度级煤泥重介的可能偏差确定分选下限。将林西、赵各庄和新庄孜选煤厂的分选结果综合起来可以看出,煤泥重介的分选下限可以达到0.1mm,分选效果良好。煤泥重介分选时0.25-0.1mm粒度级物料的错配物含量较低,分选比较完全。
本论文通过改变煤泥重介的入料压力,可以发现不同的压力下溢流产率具有很大的变化并且溢流灰分也有很大的差别。因此可以说明煤泥重介分选的效果与入料压力具有很大的关系。因此,煤泥重介生产时必须要保证具有合适的入料压力。而且,通过改变重介质的粒度大小,可以发现在生产过程中所使用的介质粒度越细,煤泥重介的溢流产率也越大,其分选效果也就越好。所以,煤泥重介在实际生产过程中应尽量用粒度细的介质。
【关键词】：
【学位授予单位】：安徽理工大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2014【分类号】：TD94;TD455【目录】：
摘要5-7Abstract7-9目录9-11Contents11-131 绪论13-17 1.1 煤泥重介质的发展及其现状13-15 1.2 研究背景及其问题的提出15-16 1.3 主要研究内容16-172 重介质旋流器的理论分析17-23 2.1 重介质旋流器的工作原理17-20 2.2 重介质旋流器分选煤泥的特点及工艺20-23
2.2.1 重介质旋流器分选煤泥的特点20-21
2.2.2 煤泥重介分选工艺21-233 数据分析方法23-26 3.1 数据分析方法23-26
3.1.1 可选性曲线23
3.1.2 分配曲线23-24
3.1.3 可能偏差Ep24
3.1.4 数量效率24-25
3.1.5 错配物曲线25-264 小直径重介质旋流器分选煤泥的试验研究26-64 4.1 林西选煤厂煤泥重介分选效果的研究分析26-39
4.1.1 林西选煤厂概况26-27
4.1.2 煤质分析27-31
4.1.3 试验结果分析31-38
4.1.4 小结38-39 4.2 赵各庄选煤厂煤泥重介分选效果的研究分析39-51
4.2.1 赵各庄选煤厂概况39
4.2.2 煤质分析39-43
4.2.3 实验结果分析43-50
4.2.4 小结50-51 4.3 新庄孜选煤厂煤泥重介分选效果的研究分析51-62
4.3.1 新庄孜选煤厂概况51
4.3.2 煤质分析51-54
4.3.3 试验结果分析54-61
4.3.5 小结61-62 4.4 本章小结62-645 煤泥重介分选效果与入料压力和介质粒度的关系64-75 5.1 煤泥重介分选与入料压力的关系64-69 5.2 煤泥重介分选与介质粒度的关系69-74 5.3 本章小结74-756 结论75-76参考文献76-79致谢79-80作者简介80
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