浅析无压给料重介质旋流器选煤

【摘 要】 无压给料三产品重介质旋流器是20世纪70年代末由前苏联研制成功的。重介质旋流器的细粒煤分选效果、动力消耗等问题进行探讨，介绍了重介质旋流器先关工作原理，及无压给料旋流器结构特点。

【关键词】 无压给料 重介质旋流器 选煤

1 重介质旋流器分选工作原理分析

重介质旋流器的结构是由①圆筒形一段旋流器；②圆筒一圆锥型二段旋流器并式串联组成。如图1所示。

重介质旋流器分选工作原理：（1）第一段旋流器：合格重介质悬浮液以一定的工作压力沿切线的方向进入，原料煤则从顶端沿轴向以自重方式进入，在离心力的作用下，重物料向旋流器壁移动。（2）第二段：在外螺旋流器旋流的轴向速度作用下由底流口排出进入，轻物料则移向空气柱，并随着中心内螺旋流由位于中心底部的溢流管排出。

2 重介质旋流器的结构特点分析

压给料三产品重介旋流器两段均设计成筒型，由于圆筒圆锥型重介质旋流器底流和溢流悬浮液密度的差值大，可以形成较高的分选密度。

无压给料三产品重介旋流器具有以下几个的特点：（1）入料口径大。入选物料上限不受介质泵流道口径的限制，能增加物料入选上限。因此，在入料方面具有很大的优势。（2）分选效率高。由于采用轴向中心给料，筛选结构的影响，使得大粒度物料迅速进入底流口，小粒度物料穿过内旋流移向器壁，因此，可以排除达到界面上的循环干扰，提高了分选的高效率。（3）降低次生煤泥。由于物料是靠自重进入旋流器的分选室，再加上重产物的运行路线比较短，减少了物料之间的碰撞机率，从而降低了次生煤泥量。（4）原煤可选性加大。由于是二段分选密度在线可调，单位体积处理量大，可以适应各种可选性的原煤进行分选，提高原煤的可选性，提高效率。（5）投资小，方便管理。由于厂房体积小，设备布置紧凑整齐，这样既减少了建设用地，又缩短选煤厂的建设周期，还比较方便管理。

3 重介质旋流器的存在的问题

无压给料三产品重介质旋流器虽然有很多优点，但也存在着不足。具体表现如下：在实验室按最佳药剂浓度进行浮选试验时可获得最高产率，但是也会出现一些问题，在大系统工业生产中，会出现浮选泡沫大，不易碎，污染主选系统，这样的结果是造成主选系统的浓缩机表面全部为浮选泡沫，甚至会出现浮选泡沫进人跳汰机的现象，严重影响浮选的效果。为此，我们也进行了一些化验分析。分析结果表明，造成浮选泡沫污染主选系统的主要原因是起泡剂添加量过大造成的。为此，我们适当地减少了起泡剂的用量，使这个问题得到了相应的解决。

4 无压给料三产品重介质旋流器的模拟

对于重介质旋流器进行数值模拟的主要目的是，为了研究旋流器内速度场和压力场的分布状况，这是为重介质旋流器的设计提供理论依据。新型的无压给料三产品重介质旋流器的研究思路是将一段圆筒型结构改为圆锥型结构，并进行了数值模拟，见图2所示。

与传统的无压给料三产品重介质旋流器相比，从切向速度、径向速度、轴向速度和压强等方面进行结构参数对比研究，具体如表1所示。

经过研究表明：（1）切向速度随着半径的增大不断增大，在回转半径和溢流管内径相同时达到最大，但在空气柱边缘时又会增加。（2）新型旋流器的分层时间要比传统旋流器长，分选效果在相同条件下也会更好。（3）新型旋流器空气柱范围内流体从溢流口的排出速度大大加快，部分流体在旋流器内的停留时间缩短，处理量相对增大。

5 结语

目前，国内无压给料三产品重介质旋流器还存在很多问题，如分选效率低、功耗大、磨损快等技术问题都有待提高。因此，加强重介质旋流器选煤过程的理论研究的意义是重大的，这对采煤工艺的发展的影响也具有深远的意义。

参考文献：

[1]马银年.采用无压给料3产品重介旋流器分选石嘴山矿区原煤.煤质技术[Z]，2004，11.

[2]刘峰.重介质旋流器选煤技术的研究与发展[J].选煤技术，2006（5）：1-12.

[3]张春林.无压给料三产品重介质旋流器的应用及问题探讨.煤炭加工与综合利用，1997（1）.