卧式离心脱水机在潘一选煤厂的应用

卧式离心脱水机在潘一选煤厂的应用 李 彪 （淮南矿业集团 潘一选煤厂 安徽 淮南 232082） 摘要：水分是外销煤的一项重要考核指标，也是考核选煤厂是否完成洗选任务的指标之一。 为了能够更好的降低外销煤水分，潘一选煤厂引进了WZ1400-A型卧式离心脱水机。本文主 要介绍了WZ1400-A型卧式离心脱水机工作原理和结构，故障处理及离心脱水机的单机测试 实验。 关键字：WZ1400-A型；卧式离心脱水机；故障处理；测试实验 1、前言：煤的脱水是湿法选煤厂不可缺少的生产环节，它不仅决定着选煤产品的水分高低， 也影响到洗水闭路循环的质量。 离心脱水是用离心力来分离固体和液体的过程，用以实现离心脱水所用的机器通称为离 心脱水机。离心脱水的形式有两种：离心过滤和离心沉降。 离心过滤是把所处理的含水物料加在转子的多孔筛面上，在离心力的作用下，固体在转 子筛面上形成固体沉淀物，液体则通过沉淀物和筛面的孔隙排出，脱水效果与被脱水物料的 粒度组成有关。 在选煤厂，过滤式离心脱水机主要用于013mm级末煤的脱水，有振动离心脱水机和螺 旋卸料离心脱水机两种；沉降式或沉降过滤式离心脱水机，多用于煤泥水的浓缩澄清和 00.5mm级煤泥的脱水回收。潘一选煤厂新引进的WZ1400-A型卧式离心脱水机，对于 013mm级末煤脱水效果良好，能够有效降低水分。 2、潘一选煤厂概况 潘一选煤分厂属矿井型动力煤选煤厂，入洗煤种为1/3 焦煤和气煤。1986年12月26日建成 投产。原设计生产能力为300万t/a炼焦煤选煤厂，经改扩建，设计规模为600万t/a动力煤选煤 厂。目前的选煤工艺是：块煤重介浅槽分选+末煤重介旋流器分选+粗煤泥螺旋分选机分选+ 煤泥筛网沉降过滤离心机和快开压滤机回收联合生产工艺流程，各主要作业环节数质量及处 理的粒度范围见表1。设计入厂原煤灰分为40.18%, 其中粒径为100mm13mm 部分进入重介浅 槽分选，分选量为27.82%；13mm2mm部分进入重介旋流器洗选，部分掺配，分选量为 24.65%；0.0452mm进入螺旋分选机分选量为12.23%。洗选产品是动力煤，产率为 71.43%，设计产品灰分控制在 24.0028.00% 。 表1 各主要作业环节数质量及处理粒度范围表 作业环节 数质量情况 处理物料粒度范围 307#浅槽重介分选机 精煤灰分 16.26%，矸石灰分 86.82%，精煤 r=12.70%，矸石 r=15.12% +13mm 319#末煤重介旋流器 精煤灰分 15.04%，矸石灰分 85%，末精煤 r=17.27%，末矸石 r=7.38% 1-13mm 338#、339#螺旋分旋机 精煤灰分 16.57%，矸石灰分：69.58% ，精煤 r=8.22%，矸石 r=4.01% 0.0452mm 342#、343#煤泥离心机 重产物 r=8.03%溢流 r=0.09% 0.152mm 3、WZ1400-A型卧式离心脱水机 3.1、工作原理和结构 为了能够使末精煤达到更好的脱水效 果，潘一选煤厂引进了WZ1400-A 型卧式 离心脱水机，并于2008年11月23日正式拖 入使用。 WZ1400-A型卧式离心脱水机是利用 振动离心作用来强化物料脱水的设备，工 作原理（见图1）和工作系统（见图2）如 图示。在离心脱水机的筛篮上，加以轴向 快速振动，既可以使筛面上的物料均匀地 向前移动，又促使筛面上的物料层松散， 物料所含的水分更易脱除。同时物料层的抖动，有助于清理过滤表面，防止筛面被颗粒堵塞， 减少物料对筛面的磨损，提高脱水效果。 WZ1400-A型卧式振动离心脱水机主要由主电机、三角皮带及其皮带轮、振动电机、筛 篮、壳体、底座体、电机座、液压站、入料槽等部件组成。其中筛篮回转传动系统由一台 45kw电动机通过一级皮带传动降速，驱动筛篮主轴并带动筛篮做旋转运动；筛篮振动传动系 统由二台3.7kw性能相同的振动电机产生周期变化的水平激振力，激发筛篮在沿筛篮主轴方向 做往复直线振动。 3.2、常见故障处理 表 2 序号 常见故障 原 因 处理方法 1 离心机振幅减小 振动电机是否损坏 检修振动电机 2 有附加响声 个别部位螺钉松动 紧固 3 产品水分高 a)筛缝被煤泥堵塞 b)入料量大而且水分过高 c)粒度过细 a)用高压水冲洗筛网，清理干净 b)增加振动筛的预脱水 c)选用带物料分配盘的筛篮 d)调整振幅 4 离心液中大粒固体含量增加 a)筛网磨损或损坏 b)筛篮排料口处的封闭橡胶板磨损严重 c)新筛篮缝隙过大 a)停车修补或更换新筛网 b)更换封闭橡胶板 c)改用缝隙小一些的筛篮 5 空运转筛篮或者壳体摆动大 a)筛篮动不平衡值过大 b)筛篮相对主轴不同心 c)筛篮相对主轴摇摆 d)筛篮破损引启动不平衡 e)筛篮内物料堆积 a)做筛篮动平衡检查并配重 b)用支座专用工具重新安装筛篮使其 同心 c)拧紧胀套螺栓 d)更换筛篮 e)清除筛篮内物料 6 入料后筛篮和 壳体摆动大 a)入料点太高并且间断入料，来料不均， 有大块物料 b)入料中夹杂有铁器等杂物，导致转子 失去平衡 c)筛网被卡住、破损，转子失去平衡 d)入料水分高且粘度大，易成团 e)靠大皮带轮端的轴承轴向间隙大 f)靠筛篮端的轴承磨损过大，径向间隙大 a) a)选用带物料分配盘的筛篮，改善入 料情况 b) b)应预先去除铁器等杂物 c) c)取出堵塞物，冲洗筛网，更换新筛 篮 d) d)增加振动筛的预脱水 e) e)旋紧大皮带轮，调整轴承轴向间隙 到合适为止 f) f)更换圆柱滚子轴承 图1 振动离心脱水 机原理图 图2 振动离心脱水机的工 作系统图 1-给料管；2-筛篮；3-筛座； 4-受料漏斗；5-机壳 3.3 WZ1400-A 型卧式离心脱水机单机测试 为了评定 WZ1400-A 型卧式离心脱水机对末精煤脱水的处理效果。在保证离心脱水机系 统设备工作参数相对稳定的条件下，进行带量测试，对设备空转及带负荷状态下的电流进行 采集，对入料、出料及滤液进行采样化验，并对其入料、出料及滤液进行小筛分试验。 各个采样点按规程进行小筛分试验或浓度测定、化验灰分、水分和各个筛分粒级，对采 样流程做如下规定： 入料： 、水分测定 、小筛分试验 滤液煤泥水样：、固体含量 、小筛分试验 脱水末精煤：、水分测定 、小筛分试验 3.3.1. WZ1400-A 型卧式离心脱水机主要技术参数 设备位置号：327 设备名称：WZ1400-A 型卧式离心脱水机 大端直径：1480mm 小端直径：1010mm 处理能力：250t/h 主电机功率：45kw 运转重量：8600kg 外形尺寸：275029872000mm 入料水分：18%-25% 产品表面水分为 6%-11% 入料粒度：0.5-50mm 实测筛篮筛缝尺寸：0.35-0.45mm 3.3.2. WZ1400-A 型卧式离心脱水机检测与分析 1、检测：按照国标 GB475 标准对卧式离心脱水机入料、出料、滤液产物取样，按照 MT/T58 煤粉筛分试验方法对入料、出料、滤液产物进行小筛分试验，测定其粒度组成。 2、脱水效果评定方法：卧式离心脱水机属动力型脱水设备，按照 MT/Z7-79 煤用脱水设 备工艺效果的评定方法进行脱水效果评定。 3.3.3. 实际处理能力、降灰点和脱水效果分析 、实际处理能力计算： 当日的入选原煤量为 850t/h，入选原煤灰分为 33.63%，依据当日的原煤月综合资料，13- 2mm 粒级占全样的 36.074%，小时通过量为：85036.074%=307t/h ，灰分为 28.19%。 由于采样期间 313#、314#刮板机末煤入洗量控制闸板开度为 80%，则进入 319#重介旋 流器的小时通过量为 245t/h，因此实际的末煤小时入洗量为 245t/h。 依据数质量平衡原则，列以下方程组： 24528.19=Q 末精 15.79%+Q 末矸 76.0% 245= Q 末精 +Q 末矸 计算可得：末精煤量：Q 末精 =194.5t/h 从而得出：卧式离心脱水机实际处理能 力：194.5t/h 、降灰点分析 从表 2 数据中分析可知：入料的灰分为 15.79%，出料的灰分为 15.52%，该设备降灰 能力不明显。 、脱水效果分析 从表 3 数据中分析可知：入料的全水分为 14.60%，出料的全水分为 7.50%，在保证了入 料量的前提下，该设备的脱水效果明显，且脱水后的末精煤产品水分达 7.50%，足以满足产 表 2 WZ1400-A 型卧式离心脱水机筛分试验(灰分) 产品名称 入料 出料 试验量 55.8kg 55.19kg 灰分 15.79% 15.52% 表 3 WZ1400-A 型卧式离心脱水机筛分试验(水分) 产品名称 入料 出料 试验量 55.8kg 55.19kg 水分 14.60% 7.50% 图 3 采样流程 品对水分的要求。 、电流分析 从表 4 中数据分析：该设备运行电流平稳，带 负荷后未出现大幅度的电流变化。 3.3.4. 粒度特性分析： 、从卧式离心脱水机入料的小筛分资料（表 5） 可以看出，卧式离心脱水机入料的主导粒度为 6mm，占全样的 74.15%。 、从卧式离心脱水机滤液小筛分试验资料（表 6）可见，滤液中的-0.045mm 粒级物料含量 高达 43.53%，较入料中该粒级的含量 34.31%的数据升高 9.22%，说明该设备的离心力作用 对产品造成了一定程度的二次破碎。同时，-0.045 粒级产品灰分偏高，达 43.68%，说明滤液 中包含大量的高灰细泥物，末煤脱介筛存在一定的跑介问题。 、从卧式离心脱水机处理的末精煤小筛分资料（表 6）可见，末精煤中+0.075mm 粒级的物 料占到 71.12%，而-0.075mm 粒级物料占 28.88%，且 0.0750.045 粒级物料仅占 8.44%，这 表明在卧式离心脱水机脱水过程中，对-0.075mm 粒级物料的回收效果不明显。 4 结论： 1、WZ1400-A 型卧式离心脱水机在实际的单机应用测试中，运行平稳，电流在额定区 间，带负荷后未出现电流大幅度变化情况。 2、实际的处理能力达 192t/h。 3、在实现了较高处理量的情况下，同样达到了良好的脱水效果，产品水分由脱水前的 14.6%降至 7.5%，脱水效果较好，有利于降低产品水分，提高动力煤发热量，适合于潘一选 煤厂的产品脱水。 4、离心液浓度为 53g/l，达到了离心脱水设备的要求。 5、该离心机造成了一定程度的二次破碎问题，需在今后的生产过程中逐步摸索，调整 设备参数，避免增加煤泥水系统的负荷。 参考文献： 1 邓晓阳,周少雷,解京选等.选煤厂机械设备安装使用与维护 .徐州:中国矿业大学出版社, 2004 2 严国彬.选煤厂机械设备安装使用与检修.北京：煤炭工业出版社 ,1979 3 王祖瑞,石德明,王振国,等.重介质选煤的理论与实践M.北京: 煤炭工业出版社,1989. 作者简介：李彪(1982)，男，内蒙古乌兰浩特，2006 年毕业于华北科技学院，淮南矿业集 团选煤部,潘一选煤厂，助理工程师lb_ 表 4 电流对比表 空载电流（A） 带载电流（A） 主电机 34.0 39.0 油泵电机 1.6 1.6 振动电机 4.0 4.0 表 5 WZ1400-A 型卧式离心脱水机小筛分试验 产品名称 入料 出料 试验量 55.8kg 55.19kg 灰分 15.79% 15.52% 水分 14.60% 7.50% 粒级 重量 kg 产率% 灰分% 重量 kg 产率% 灰分% +13 0.85 1.54 16.52 0.82 1.48 16.32 136 22.4 40.61 15.07 23.2 41.87 15.26 63 18.5 33.54 15.39 20.5 37.00 15.33 32 4.0 7.25 15.43 2.0 3.61 16.06 21 7.6 13.78 17.07 7.0 12.63 15.95 10.5 1.44 2.61 18.8 1.45 2.62 16.63 -0.5 0.37 0.67 21.73 0.44 0.79 18.68 合计 55.16 100.00 15.64 55.41 100.00 15.48 表 6 WZ1400-A 型卧式离心脱水机小筛分试验 产品名称 入料 出料 滤液 试验量 300g 350g 320g 灰分 21.73% 18.68% 29.24% 水分 53g/l 粒级 重量 kg 产率% 灰分% 重量 kg 产率% 灰分% 重量 kg 产率% 灰分% +1 - - - - - - 45.5 14.25 17.29 10.5 2.0 0.67 - 1.2 0.34 - 45.8 14.34 20.04 0.50.25 112.5 37.54 18.99 102.5 29.31 15.95 27.1 8.49 17.6 0.250.125 9