选煤厂课程设计浅析动力煤选煤厂粗煤泥分选工艺.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除洗选加工中心 课题设计（论文） 设计（论文）题目：浅析动力煤选煤厂粗煤泥分选工艺 姓 名：王 安 佳指导老师：粟 翠 华单 位：上湾选煤厂时 间：2011年7月浅析动力煤选煤厂粗煤泥分选工艺王安佳（神东集团洗选中心，陕西省榆林市神木县大柳塔镇，719315）摘要：目前洗选中心的选煤工艺主要有浅槽、跳汰，风选三大类，浅槽应用的最多，也是主要的分选方式。但浅槽只能对3-200mm的粒级有较好的分选效果,而且如果3-6mm粒级含量大的话，也会影响浅槽的分选精度。动力煤选煤厂不设浮选，细粒煤泥可用板框、加压过滤机和筛网沉降离心机进行回收，当他们的处理上限一般为1mm，这样对1-3mm的粗煤泥要用更为有效的方法分选。我中心常用的分选粗煤泥的设备有TBS干扰床分选机，螺旋分选机，水力分级旋流器。结合粗煤泥分选和回收工艺在各个选煤厂的应用，分析各处理粗煤泥工艺的有效性和注意事项，本将重点介绍水力分级旋流器+螺旋分选机的分选工艺。关键词：TBS干扰床分选机 螺旋分选机 水力分级旋流器目前，我中心的主要分选设备是浅槽，浅槽重介分选的粒度一般控制在3-6mm以上，细煤泥（1mm以下）用板框、加压过滤机脱水回收。浅槽的处理粒级范围较宽，可以处理3-200mm粒级。而板框、加压过滤机有效的处理粒级是0.045-1mm，这样，1-3mm的粒级就需要有一套处理系统来分选或者回收，我中心对这部分粗煤泥处理典型的工艺是，水力分级旋流器+螺旋分选机，水力分级旋流器分级浓缩，其底流用螺旋分选机分选出精煤和矸石产品；水力分级旋流器+弧形筛，水力分级旋流器浓缩后直接用弧形筛预先脱水，经煤泥离心机脱水回收；水力分级旋流器+TBS干扰床分选机，水力分级旋流器浓缩后给入干扰床分选机，底流再用旋流器浓缩脱水，成为矸石产品，溢流经弧形筛脱水后，经煤泥离心机脱水回收。下面将对后两种回收方式简要介绍，重点分析水分级旋流+螺旋分选机分选工艺的分选效率及工艺中经常出现的问题及主要工艺参数之间的关系，以指导生产。一， 水力分级旋流器+TBS干扰床分选机这种工艺在布尔台选煤厂中有应用，TBS的优点是结构简单，对入料煤质变化的适应性强，分选密度范围较大，可调在1.41.9g/cm3之间，分选效率高等1。 TBS干扰床分选机对粒度范围有一定的要求，一般处理0.253mm的粗煤泥，所以在入料前也需要用水力分级旋流器进行分级处理。干扰床分选机的分选原理是颗粒以一定的速度沉降，水流通过槽体以一定的速度上升，沉降速度与上升水流速度相等的那些颗粒就会悬浮在槽体中，形成干扰床层，并在干扰床内产生自生重介质，让粒群按密度分选，所以，对上升水流的流速控制至关重要。干扰床分选机的结构图如图一所示。同时，干扰床的最佳入料浓度在50%左右，在进入干扰床分选之前需要用水力分级旋流器进行分级浓缩。该工艺的缺点是，相应的配套设备相对较多，因为底流的排放要同时排放掉大量的水，要用水力旋流器再次浓缩，才能用弧形筛预先脱水，再用离心机脱水，所以，动力消耗相对较大，系统的循环水量加大。由于是间隔排料，排料过程会对床层产生干扰，影响密度的稳定性，自动密度监测装置同时会自动调节水流的压力，所以，重新达到一个稳定的分选状态还需要一定的时间，对分选产生不利的影响。二， 水力分级旋流器+弧形筛这种粗煤泥回收工艺方式简单实用，适用于动力煤选煤厂，如果末煤不入洗，煤泥量相对较少，完全没有必要对这部分粗煤泥进行分选。回收的这部分粗煤泥可直接掺入混煤，对发热量的影响不大。此种工艺适用于粗煤泥量少，粗煤泥中的矸石量不足以影响混煤的发热量的情况下使用，此种工艺维护方便，动力消耗少，只需要在弧形筛排料后用煤泥刮刀离心机进行脱水，但由于对这部分粗煤泥不分选，同时，对刮刀离心机的入料粒度、杂质控制的不好，会影响刮刀的寿命。三， 水力分级旋流器+螺旋分选机3.1工艺基本应用情况本工艺在大柳塔选煤厂、保德选煤厂，石圪台选煤厂都有应用，该工序布置在末煤车间，在末煤入洗的情况下，用于分选末煤脱泥产物，把这部分粗煤泥分选回收，能够保证精煤质量和产率的最大化。由于螺旋分选机对入料的粒级宽度，入料浓度都有较高的要求，螺旋分选机的入料粒度上限在3mm以下，入料粒度下限在0.074mm（200目）以内，入料中不应含有煤泥（小于0.045mm），根据经验，在螺旋洗选机入料中325网目的煤泥其重量如超过5的话就会降低洗选效率2，所以，需要用水力分级旋流器把粒级宽度缩小，并要保证一定的浓度。水力分级旋流器主要用于浓缩分级，以保德选煤厂为例，旋流器直径D=380mm，溢流口直径220mm，入料口直径150mm,沉沙口直径75mm,每组三台，入料压力0.15Mp，其分级粒度大致为0.150.25mm，可以脱除大部分-0.045mm以下的细泥，最大处理量300t/h, 底流浓度一般能达到400-650g/L（质量浓度40%左右），溢流浓度能达到60-90g/L,经过处理后基本可以满足螺旋入料的要求。由于底流的浓度有时候偏大，可在旋流器的底流口处加稀释水。3.2容易出现的问题1.旋流器“跑粗”沉沙口的排料不畅可直接导致“跑粗”，排料形状一般为“伞状”，若成“绳状,说明底部排放口处有超量的颗粒，这些颗粒将有一部分被带到溢流口排出，若沉沙口没有异物卡住，说明底流口太小，物料排放不及时，或者空气不能从旋流器底部顺利进入。在实际生产中，可以根据底流的排放形状来判断旋流器的工作状态。如图二所示：图二 旋流器底流不同排出状况示意图1伞状；2绳状（底流口很小）；3大锥角伞状（底流口很大）旋流器的最佳工作状态应是沉砂呈伞状排出，伞的中心有不大的空气入口，这样使空气在向上流动时能携带内层矿浆中的细粒从溢流中排出，有利于提高分级效率。如果在用于脱水时，沉砂以大角度的伞状排出，此时沉砂的浓度最低，相应可获得固体量最少的溢流。2.入料压力不稳定入料压力和流速的动力来源是泵，如果泵在不同时间内的抽吸能力产生变化，将导致流量不稳定，所以，储液桶要保持一定的液位。由于是循环作业，桶内的空气在进入泵之前要及时散去，所以储液桶要尽量保持高液位，同时，为了减少桶内的液流受到新进流体的冲击，可在桶的中间上方加一块挡板。旋流器的入料压力可以调节在切向入料口的阀门大小，并装设压力表进行监测。在超出阀门的调节范围的情况下，可以更换电机的皮带轮直径大小以调整转数，来调整泵所称产生的压力。3.有异物或者大块卡住螺旋分选槽的内侧或者矸石排放管道由于旋流器主要起分级的作用，进入煤泥桶的大块（大于3mm）会通过旋流器的底流进入到螺旋分选机，螺旋分选机属于流膜选矿3，对大颗粒起不到分选作用，大颗粒最终会在内侧停留下来，或者堵塞矸石排放管道，导致错配物含量的增加或者根本起不到分选作用。这个问题的根本在于对入料粒度的控制，这需要控制煤泥桶入料粒度，煤泥进入煤泥桶之前需要经过脱泥筛，脱泥筛的筛板要保证其完好性。地漏尽量不要进入煤泥桶，因为地漏中可能会有大颗粒，或者粘土类矿物较多，影响螺旋分选效率。3.3螺旋入料的粘度大，细泥含量高，淤积在螺旋内侧，导致分选精度下降螺旋分选机的分选原理是按密度分选，更精确的说是按质量分选4，颗粒在流动层上受到自身重力，惯性离心力和粘性剪切力的作用，由于螺旋外缘的水层较厚，重颗粒较容易进入螺旋分选机的内侧，轻颗粒随水流在外缘流动，从而在分选槽的横断面上从内侧到外侧密度依次降低，但如果粘土矿物含量大，矸石含量相对较高，那么矸石会夹带大量的粘土矿物在内侧附着，影响内侧流体的流动。势必会影响分选效果。可以在入料之前调节浓度，在旋流器底流排放时加水稀释，同时注意螺旋分选表面的磨损情况，螺旋分选表面是一种高度耐湿材料，如果有磨损，会影响到流膜的稳定性，从而影响分选特性，在平时维护时需要注意不要用硬质物去擦划，在停车时要把残存在螺旋表面上的物料用水冲洗干净。这种工艺适用于粗煤泥中矸石量大，矸石易泥化的原煤，矸石被排出，同时也带走了大量的粘土矿物，减轻了煤泥水系统的处理压力，还能在降低精煤的灰分。缺点是，螺旋分选机矸石溜槽容易堵塞，对于片状物不易分选，在粒度和矿浆粘度保证不了的情况下，将严重影响分选精度。3.4工艺参数及其之间关系水力分级旋流器好螺旋分选机的设计参数一般在系统运行中不可更改，可以调整的工艺参数如下：3.4.1旋流器的入料压力在其他设计参数不变的情况下，旋流器的入料压力决定着旋流器的处理能力，入料压力的能量来源于泵，泵和管路的特性决定旋流器的入料压力，在管路的末端加装阀门或者调整皮带轮直径可以改变管路特性曲线，从而改变管路末端的静压头和速度头，改变旋流器的工作参数。3.4.2旋流器的入料浓度 旋流器入料的固体物浓度一般在10%左右，此浓度由脱泥筛筛下物料量和煤泥桶的容积确定，在入料原煤特性不变的情况下，旋流器的入料浓度不会变化。当入料压力不变时，给矿浓度高，分级粒度变粗，分级效率降低。3.4.3旋流器入料的粒度分布 旋流器的分级粒度如果要求较小，就需要较低的浓度，一般在10%以下，旋流器的有效处理下限在0.15mm以上。3.4.4螺旋分选机的入料量 旋流器的底流就是螺旋分选机的入料，与旋流器的分级粒度相关，其有效分选下限约0.074mm，所以，旋流器的分级下限可以满足螺旋分选机的入料，一旦改变旋流器的工作参数，就会改变螺旋分选机的入料。3.4.5螺旋分选机的入料浓度螺旋分选利用的是颗粒在流体中的受力情况不同，从而按密度分选。南非螺旋分选机的入料质量浓度要求在15%30%，旋流器的底流一般在35%以上，需要补加一定量的清水才可以满足螺旋分选机的分选。水力分级旋流器和螺旋分选机组合的形式可以有效处理粗煤泥，但是一旦原煤入料特性发生变化，煤泥量增多，煤泥桶矿浆浓度升高，势必对旋流器和螺旋分选机的处理效率产生影响，而且，有时候的粗煤泥也不需要进行精选，可以经过浓缩分级后直接用弧形筛和离心脱水机进行回收，可在旋流器的底流口下方分出一条管道，可不经过螺旋分选机直接到弧形筛进行脱水，经离心机进行回收，这种情况可以解决因为煤泥量增加影响螺旋分选机的处理效率，也可以调节分级旋流器的底流口，适当的降低底流口尺寸，可以调高分级粒度，减轻螺旋分选机的处理压力。 四， 结论综上所述，各厂根据其实际情