XJM—S20浮选机在田庄选煤厂的应用①

摘 要：针对原浮选系统存在的问题，田庄选煤厂采用XJM-S20浮选机替换了部分XJX-T12浮选机，在相同入料情况下对比了两种浮选机的结构特点和分选效果，应用结果表明，与原有传统XJX-T12浮选机相比，XJM-S20浮选机在处理能力、分选精度、完善指标、能耗方面均有优势，很好的适应了田庄选煤厂浮选系统。

关键词：XJM-S浮选机 原理 应用效果 完善指标 处理能力 电耗

中图分类号：TD943 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）07（c）-0080-02

田庄选煤厂1970年建厂，历经数次改造升级，2012年入洗能力达6.0 Mt/a。1990年，田庄选煤厂在浮选设备技术升级时采用了4台五室XJX-T12型浮选机，2组田庄自主知识产权Φ3 m的微泡浮选机。XJX-T12浮选机属于机械搅拌自吸式浮选机，矿浆通过中心管入料，存在过流量小的问题，搅拌结构采用双偏摆倾斜叶轮，流体动力学参数不合理，而微泡浮选机处理量小维护工作量大。

随着田庄选煤厂建设千万吨级选煤厂目标的提出，浮选系统设备的处理能力成为一个制约因素。田庄选煤厂技改后小时加煤量达到1200 t，按照浮选入料占原煤入洗量的30%计算，浮选系统干煤泥处理能力要达到360 t/h，原有浮选系统分选设备有XJX-T12型浮选机4台，微泡浮选机2组，理论处理能力为244 t/h，达不到入洗要求。2011年田庄选煤厂进行技术升级改造，安装4台四室XJM-S20型浮选机，以解决原有浮选系统处理能力不足等问题。

1 XJM-S20型浮选机的试验和应用

XJM-S系列浮选机是我国科研人员在改进XJM-4、研制XJX型浮选机的过程中，同时吸取了国外浮选机的优点进而研发出来的，相比XJM-4、XJX型浮选机，XJM-S20型浮选机结构更合理，浮选效果好，运行可靠，操作维修方便且能耗低。

1.1 XJM-S20型浮选机的结构特点

XJM-S20型浮选机采用了矩形槽体、双层伞形叶轮、自吸式的吸气方式、以及“假底低吸、周边溢流”的入料方式。

（1）槽体：浮选机槽体由头部槽体、中间槽体和尾部槽体组成。槽体形状对槽箱内的矿浆流动形态有一定的影响，最佳的矿浆的流态可保证得到较高的气泡矿化速度，又不降低浮选的选择性，经过对几种槽体断面分析得出，当槽体截面的宽度和高度相同时，矩形断面的面积最大，也就是在几何容积相同的情况下，矩形槽的搅拌区和分离区的容积比值最大，能最大程度的提高气泡的矿化速率[2]。为防止各槽体之间串料，槽体之间加设了埋没式中矿箱，中矿箱起到导流矿浆的作用，有效的防止了串料，同时矿化气泡和排除的矿浆逆向运动，提高了分离精度[3]。浮选机整体液面由尾矿箱闸板调节。

（2）搅拌机构：XJM-S20型浮选机由XJM-4型浮选机改进而来，双层伞形结构降低了叶轮的功耗，又降低了叶轮的铸造、加工困难、轮腔易堵的问题。研究发现，XJM-S型浮选机相比其他吸入式浮选机，功率消耗最低，此浮选机采用的分体式叶轮定子结构，也更便于浮选机的安装和检修。上下层叶轮的循环量可调节，以适应不同可浮性质的煤泥。上循环量通过定子盖板上的调节装置来改变循环流量的截面调节，下循环量通过更换下吸口的调节板调节。对于易浮煤，加大下循环量，对于难浮煤，增大上循环量[4]。

1.2 XJM-S20型浮选机的工艺特点

XJM-S20型浮选机与XY-2.5型矿浆预处理器联合使用，预处理器叶轮为双层伞形叶轮，上层叶片具有大流量特性，在吸入新鲜矿浆的同时还能循环槽内矿浆，使矿浆呈悬浮状态，完成矿浆的搅拌和矿浆预先矿化。预先矿化后的新鲜矿浆给入浮选机第一室的假底下，采用“假底低吸、周边溢流”的入料方式，其主要部分从假底中心的吸浆管吸入叶轮底部，其余部分从假底周边与槽壁的间隙上升，进入搅拌区，这种方式克服了直流式入料矿浆易发生短路的现象，又克服了自我吸入式矿浆通过量小的特点。槽体内矿浆呈“W”型立体循环，保证液面稳定，气泡分布均匀，流态合理。进气管吸入的空气联通上层和下层叶轮腔体内部，提高矿浆的矿化速率，降低槽体低效能部分，提高了浮选的效率。

1.3 XJX-T12型和XJM-S20型浮选机的单机检查

XJX-T12和XJM-S20型浮选机单机试验数据如表1。

从表1可以看出， XJX-T12型浮选机和XJM-S20型浮选机的浮选精煤产品灰分在10.00%～11.50%之间，符合田庄选煤厂的浮选精煤产品质量要求。在满足质量要求的前提下，相比XJX-T12型浮选机，XJM-S20型浮选机的精煤灰分低0.02%，尾矿灰分高4.09%，浮选精煤产率提高1.42%。通过单机检查数据的对比，相比XJX-T12型浮选机，XJM-S20型浮选机浮选完善指标提高1.35%，浮选精煤数量指数提高2.03%，说明相同入料情况下，XJM-S20型浮选机的分选效率高，精煤回收率高，浮选效果优于XJX-T12浮选机。

2 油耗指标

配套使用的XY-2.5型矿浆预处理器可以使药剂以气溶胶的形式与矿浆接触，从而改善气泡的矿化效果和矿粒的浮选性能，减少浮选药剂用量，同时XJM-S20型浮选机在某选煤厂的工业性试验数据表明，XJM-S20型浮选机的药剂用量相比同期在用的XJX-T12型浮选机可节省药剂耗量的30%[2]，在XJM-S20型浮选机投入使用后，田庄选煤厂吨煤油耗也呈下降趋势。08、09年的平均油耗为0.68 kg/t干煤泥，11、12年的平均油耗为0.625 kg/t干煤泥，13年至今油耗稳定在0.55 kg/t干煤泥。

3 能耗指标

XJM-S20型浮选机和XJX-T12浮选机分别为四室和五室，通过计算额定功率和处理量对比，XJM-S20型浮选机较XJX-T12型浮选机吨干煤泥电耗降低了26.99%，在单系统运行或入浮量较小时，通过合理选择两种浮选机的开车台数可有效地降低消耗。

4 使用效果和经济效果评价

（1）处理能力的提高。现有4台XJX-T12型浮选机和4台XJM-S20型浮选机的处理能力为392 t/h，在入洗量为1200 t/h时，入浮干煤泥量约为360 t/h。浮选系统可以实现煤泥水全部入浮，满足生产要求。

（2）分选精度的提高。通过表1看出，精煤灰分满足质量要求的同时，XJM-S20型浮选机的尾矿灰分上升4.09%，浮选完善指标也增加1.35%，说明XJM-S20型浮选机对于煤泥的分选效率较高。

（3）产率的提高。根据表1数据，在同等条件下，XJM-S20型浮选机比XJX-T12型浮选机的浮选精煤产率提高约0.28%。按照入洗原煤6.0 M t/a，4台XJM-S20型浮选机可多回收精煤5040 t/a，经济效益显著。

（4）油耗电耗的降低。数据表明，XJM-S20型浮选机的吨煤电耗较XJX-T12型浮选机降低26.99%，同时浮选油耗呈现稳中有降的趋势，达到节能降耗的效果。

5 结语

XJM-S20型浮选机在田庄选煤厂的应用有效的解决了制约田庄选煤厂浮选系统处理能力不足的难题，并且在保证精煤质量的前提下，提高了精煤产率，降低油耗电耗，取得了良好的经济和社会效益，为田庄选煤厂顺利实现升级改造提供了保证。

参考文献

[1] 李平，陈法杰，孙晓华.浅谈田庄选煤厂XJX-T12浮选机的改造[J].选煤技术，2004（4）：26-28.

[2] 潘海军，刘万超.XJM-S20型浮选机在平沟选煤厂的应用[J].选煤技术，2008（6）：40-42.

[3] 孟红芳.浅谈XJM-S型浮选机[J].选煤技术，2004（6）.

[4] 谢广元.选矿学[M].中国矿业大学出版社，2001.