重介质旋流器论文的致谢

1 / 11重介质旋流器论文的致谢关于重介质旋流器几个问题的探讨摘要 本文分析了重介质旋流器的分选机理,对有压入料与无压入料、选前脱泥与不脱泥、分级与不分级、两产品重介质旋流器与三产品重介质旋流器的优缺点进行比较,为选煤工艺设计提供一定的参考价值。关键词 重介质旋流器;脱泥;分级;入料方式0 引言在各类选煤工艺中,重介质选煤具有分选精度高、对原煤适应性强、可生产超低灰分精煤和易于实现自动化等优点, 尤其是是应用离心力场强化矿物分选的重介质旋流器,已成为国内外首选的选煤技术。重介质旋流器对密度差值较小的难选和极难选的原煤可进行精确的分选,该设备结构简单,无动部件,随着设备大型化的发展,入料上限达到100mm,分选下限可达,可能偏差 EP=,是一种高效选煤设备。美国使用重介质旋流器的选煤厂比例已超过 50%,澳大利亚和中国也广泛采用该技术作为主再选设备。1 重介质旋流器的分选机理重介质旋流器选煤遵循阿基米德原理,物料在旋流器中通过径向上的离心力和轴向的阿基米德力来分选的。径向离心力 F0 为 阿基米德力 F 为2 / 11式中,V 为颗粒的体积,m3; 为颗粒的密度,kg/L; 为悬浮液的密度,kg/L;v 为颗粒旋转时的切向速度,m/s;r 为颗粒旋转半径,m;G 为颗粒重力,N;Ft 为颗粒所受的浮力,N。径向方向运动:当 时,颗粒向器壁运动,当 时,颗粒下沉,当 以上两式可定性描述颗粒在旋流器中的分选过程,除密度外,颗粒粒度等对分选都有影响。2 有压入料与无压入料方式的选择国外较多采用有压入料方式,而国内广泛采用的无压入料方式。有压入料方式是将被选物料与重介质悬浮液预先混合后,通过离心泵或定压箱压入旋流器内进行分选。无压入料方式是被选物料与悬浮液分开给入旋流器内,关于重介质旋流器几个问题的探讨摘要 本文分析了重介质旋流器的分选机理,对有压入料与无压入料、选前脱泥与不脱泥、分级与不分级、两产品重介质旋流器与三产品重介质旋流器的优缺点进行比较,为选煤工艺设计提供一定的参考价值。关键词 重介质旋流器;脱泥;分级;入料方式中图分类号 td94 文献标识码 a 文章编号1674-670831-0187-023 / 110 引言在各类选煤工艺中,重介质选煤具有分选精度高、对原煤适应性强、可生产超低灰分精煤和易于实现自动化等优点, 尤其是是应用离心力场强化矿物分选的重介质旋流器,已成为国内外首选的选煤技术。重介质旋流器对密度差值较小的难选和极难选的原煤可进行精确的分选,该设备结构简单,无动部件,随着设备大型化的发展,入料上限达到100mm,分选下限可达,可能偏差 ep=,是一种高效选煤设备。美国使用重介质旋流器的选煤厂比例已超过 50%,澳大利亚和中国也广泛采用该技术作为主再选设备。 1 重介质旋流器的分选机理重介质旋流器选煤遵循阿基米德原理,物料在旋流器中通过径向上的离心力和轴向的阿基米德力来分选的。径向离心力 f0 为 阿基米德力 f 为式中,v 为颗粒的体积,m3; 为颗粒的密度,kg/l; 为悬浮液的密“ 十五 ”重介选煤大型装备的发展摘要: 简要介绍了 “ 九五 ”科技成果对选煤技术的影响和与 “十五 ”攻关课题 “重介质旋流器选煤新工艺及设备的研究 ”配套的重介质旋流器、高效脱介筛、高效磁选机和卧式振动离心机等大型选煤设备的发展概况。4 / 11关键词: 重介质选煤; 技术创新; 大型选煤设备中图分类号: T D94 文献标识码: B重介质选煤以其分选效率高、对煤质适应性强、可实现低密度分选和易于实现自动控制等优点 , 深受世界各产煤大国的重视。重介质选煤法在美国、澳大利亚和南非分别占到 66%、90%和 90%以上。目前我国选煤厂使用的设备有 20 世纪五六十年代的产品 , 也有七八十年代设计研制的产品 , 90 年代以后研制的仅占 40% 50%。特别是地方煤矿的技术装备 , 设备效率低、能耗高、可靠性差。20世纪 80 年代以来 , 国家开始重视选煤工业 , 逐步加大了科研力度 , 先后研制成功了三产品重介质旋流器、加压过滤机、高效浓缩机、卧式振动离心机、煤泥离心机等 , 并逐步在选煤厂推广应用。但对一些大型设备 , 如 18m2 以上振动筛、直径在 1 300mm 以上卧式振动离心机、高效磁选机等 , 由于技术不太成熟 , 一些大型选煤厂仍依赖于进口。近几年来 , 随着 “ 九五 ” 、 “ 十五 ”国家科技攻关项目选煤新工艺的研究成功 , 大型重介质选煤设备在我国取得了长足的发展 , 直径 1 300mm 重介质旋流器、18m2 以上振动筛、直径 1 400mm 以上卧式振动离心机、强力破碎机等大型设备相继研制成功 , 缩小了与国外技术装备水平的差距 , 满足了不同选煤厂的需求。由于国产设备5 / 11具有价格上的优势 , 现已形成了国产大型选煤装备逐步取代进口的趋势。 1 “ 九五 ”选煤技术研究成果及影响随着煤炭市场供求关系的变化 , 用户为提高效率和减少对环境的污染 , 对煤炭质量要求不断提高。再加上受石油、天然气激烈竞争的影响, 煤炭价格下降 , 促使选煤工业向高效率、低成本方向快速发展。故而 , 分选精度高、操作方便、易于实现自动化的重介质选煤技术逐步受到青睐。1996 年 , 国家计委下达了 “ 九五 ”国家科技攻关课题 “ 大型高效全重介选煤简化流程新工艺及设备 ” 。课题攻关目标是研究出一套全新的简化重介质选煤工艺流程和研制能实现这一流程的大型高效设备及与之配套的生产过程自动化控制和生产管理系统。1999 年 4 月 , 由煤炭科学研究总院唐山分院承担、贵州盘江煤电 公司老屋基选煤厂合作实施的简化重介质选煤工艺系统正式投入运行。该课题立足国家发展洁净煤技术、保护生态环境以保证国民经济可持续发展的战略规划 , 结合我国高硫煤、难选煤多的特点, 针对煤炭企业对选煤技术的最新需求 , 研发成功了 80 0mm 原煤全级入选的重介质简化分选工艺、设备及自动化系统 , 为我国多数选煤厂提供了可资借鉴的、具有方向性、带动性的成套先进选煤技术及装备。研制成功了四种大型新设备: 3NWX1200 /850 型无压给料三产品重介质旋流器、SZK42366 / 11型振动脱介筛、HFK42 - 20 - 60 弧形筛和 MJU300 型粗煤泥分选旋流器组。 “ 九五 ”科技攻关课题的完成 , 使我国选煤装备向大型化迈进了一步 , 重介质旋流器选煤单系统能力达到 019Mt / a 以上。同时 , 由于新型耐磨材料的研发及使用 , 使大型重介质旋流器、振动筛、卧式振动离心机等设备的使用寿命大大增长 , 使我国选煤装备的可靠性进一步提高 1 2 “ 十五 ”选煤主要技术装备“ 九五 ”攻关课题的研究成功 , 使我国重介质选煤技术进入了国际先进行列 , 并获得大面积推广。但是 , 随着选煤技术的进一步发展 , 以大型无压给料三产品重介质旋流器为主洗设备的简化重介质选煤工艺系统仍存在一些问题 , 如因大型重介质旋流器的入料压力高所带来的介质泵动力消耗大 ,设备电耗高 , 磨损大等。为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 , 科技部下达了 “ 十五 ”攻关课题 “重介质旋流器选煤新工艺关键技术的研究 ” , 在 “九五 ”攻关成果的基础上 , 针对存在的问题进行攻关。XX年 12 月 , 采用 “ 十五 ”攻关选煤新工艺的山西晋阳选煤厂技术改造工程调试成功。新工艺特点为: 原煤按 2mm分级脱泥 , 选后产品按 2mm 脱介 , 大幅度提高了分级脱泥筛和脱介筛的单位处理能力及效率 , 减少了脱介设备台7 / 11数。与 “九五 ”攻关的简化工艺相比 , 新工艺重介系统的厂房体积降低 30%以上。 采用新工艺 , 可以按原煤粒度采用不同的分选密度进行分选 , 使按等 原则进行洗选成为可能 , 有效地改善了大直径和小直径重介旋流器的分选效果 , 为最大限度提高产品产率创造了有利的条件。根据晋阳选煤厂的统计 , 与 “九五 ”攻关的简化工艺成果相比 , 精煤产率提高了 1141 个百分点。 采用新工艺 , 由于脱介设备台数的减少、大直径旋流器入料压力的降低 , 大大降低了选煤厂功耗。根据晋阳选煤厂的统计 , 采用 “九五 ”攻关的简化工艺 , 为了保证入料中 2015mm 细粒煤得到有效分选 , 重介旋流器入料压力必须达到 215MPa以上 , 给料泵的装机功率为 760kW。采用新工艺 , 其主选旋流器入料压力在 115MPa 即可满足要求 , 给料泵的装机功率仅为 420kW, 再加上由于减少脱介设备的台数而降低的功耗 , 吨煤电耗降低约 1kW2h。 由于重介旋流器入料压力的降低 , 减轻了重介旋流器的磨损 , 使重介旋流器的寿命提高一倍以上。 采用选前脱泥作业 , 重介质旋流器。图 1 所示为 3SNW 3 1500 /1100 - I V 四供介无压给料三产品在介质旋流器。图 1 3S NWX1500 /1100 - 四供介无压给料三产品重介质旋流器8 / 11212 旋流器高耐磨衬里的研究与开发“ 旋流器高耐磨衬里的研究与开发 ”项目是由天地科技股份有限公司唐山分公司和合作伙伴清华大学通过近 2 年的研发 , 利用多年积累的经验 , 在陶瓷材料的冲蚀磨损机理、配方、混料和成型工艺等方面进行了大量试验研究工作的基础上完成的 ,生产出来的 O I 陶瓷的耐冲蚀磨损性能大幅度提高 ,满足了旋流器衬里的特殊要求。该项目已于 XX 年 12 月通过了中国煤炭工业协会组织的技术鉴定 ,产品性能达到了国际先进水平 , 并获 XX 年度煤炭工业科技进步三等奖。O I 陶瓷成品用新型粘结剂镶于旋流器内壁作衬里 , 由于其硬度大 , 更耐冲蚀磨损 , 因而使用寿命更长 , 经现场实际使用 , 旋流器大修期与原来相比提高了一倍以上 , 受到了用户好评。表 1 所载为相关国家质检中心和委托新型陶瓷与精细工艺国家实验室对 O I 陶瓷衬里性能进行检测的结果。 由表 1 可看出 , O I 陶瓷衬里耐冲蚀磨损性能是原配方工艺氧化铝陶瓷衬里的 311 倍 , 其耐冲击磨损、抗弯强度等其他性能也有很大的提高。表 1 O I 陶瓷衬里与原配方工艺烧制的耐磨块性能对比该产品于 XX 年底成功研制后, 先后应用于唐钱洗煤厂、西曲选煤厂、平遥兴化焦化厂、良庄煤矿等选煤厂, 效果良好。目前, 采用该产品的旋流器和旋流器配件已成功应用于百余家选煤厂, 应用总量已达整机 200 余台、配9 / 11件 500 余件。O I 陶瓷衬里投入使用后, 大大减少了用户配件费用, 节省了大量的人力、物力, 降低了由于设备损坏大修带来的延误生产而造成的经济损失, 经济效益和社会效益显著。图 2 所示为重介质旋流器 O I 陶瓷耐磨213 SXJ 系列香蕉筛由于香蕉筛具有处理量大、效率高等优点 , 近年来得到快速发展。SXJ 系列大型香蕉筛是在多年振动筛理论的研究基础上 , 借鉴吸收国外先进经验 , 通过我国研究人员辛勤劳动, 自行研发的新一代高端技术的大型香蕉筛。SXJ 系列大型香蕉筛筛面一般为 3 段和 5 段。3 段香蕉筛多用于分级 , 5 段香蕉筛多用于脱水、脱介。该机型全部关键零部件均采用国际最先进的有限元分析软件分析设计,电机、轴承、油封等标准件均采用国际第一品牌,有效地保证了整机的可靠性。在同等条件下, 与其它类型的筛机相比 , 可增加处理能力 40%60%, 效率在 90%以上 , 达到国际先进水平。该机采用空间网状结构侧板、抗弯抗扭强度和 刚度更高的 型整体驱动梁以及刚度更好的 OC 型结构横梁 , 香蕉筛侧板上没有焊接点 , 振动器驱动梁采用框架结构 , 使整机的强度大大提高。在制造方面 , 采用 TPX6213 3 2 振动筛专用镗床加工关键件 , 保证了零件的加工精度; 对所有加工件进行去应力处理; 采用先进组装工艺 , 确保洁净组装; 采用外置可调偏心块式新型振动10 / 11器 , 同步齿轮采用高频淬火、磨齿加工工艺 , 确保筛机以准确 的速度和振幅平稳运转。SXJ4261 香蕉筛样机于 XX年 5 月在内蒙庆华选煤厂安装完毕并投入使用, 筛机运转平稳, 噪声低, 处理能力达到 350450t /h , 筛分效率在 90%以上。此项目于 XX 年 7 月通过了由中国煤炭工业协会组织的专家鉴定, 总体技术水平达到国内领先水平。图 3 所示为 SXJ4261 型香蕉筛。214 WZY 系列卧式振动离心机卧式振动卸料离心脱水机是选煤厂用于 50mm 粒级煤炭脱水的关键设备 , 也适用于其他行业类似物料的脱水。与立式刮刀卸料离心机相比 , 具有占用厂地空间小、检修方便、耗电省、易损件少、筛篮使用寿命长且对煤的粉碎率低等优点。在国外 , 振动卸料离心机经过几十年的不断发展和改进 , 技术上已日趋完善。几个产煤大国都有自己的一种或几种系列产品 , 如德国 DBT 公司的 VM 系列卧振、澳大利亚申克公司的 SCC 系列卧振和荷兰 TEMA 公司的 HSG 系列卧振等。国外最大的卧式振动离心机筛篮大端直径已达 1 500mm, 处理能力达 300 t /h, 产品水分 5% 9%。在我国 ,卧式离心机也得到了较快的发展 , 研制出了一些不同型 号 的 大 型 卧 振 , 如 WZ L1300、 T WZ1300、