重介质选煤的操作与调整对旋流器分选效果的影响

摘要：重介质选煤是目前效率最高的选煤方法。重介质旋流器是当前重介质选煤中广泛应用的分选设备。重介选煤具有分选效率高、分选精度高、密度调节范围宽、分选粒度大、生产过程极易实现生产自动化的特点，适于难选煤和极难选煤而得到广泛应用。

关键词：重介旋流器；磁铁矿粉；分选效果

中图分类号：TM92 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）15-0116-02

重介质旋流器选煤原理：重介质旋流器是一种结构简单，分选效率高的选煤设备。由于旋流器本身无运动部件，因而其分选过程完全是靠自身的结构参数与外部操作参数的灵活配合来实现最佳分选精度，这是旋流器选煤与其他选煤方法截然不同的突出特征。在重介质旋流器分选过程中，物料和悬浮液以一定压力沿切线方向给入旋流器，形成强有力的旋涡流；液流从入料口开始沿旋流器内壁形成一个下降的外螺旋流；在旋流器轴心附近形成一股上升的内螺旋流；由于内螺旋流具有负压而吸入空气，在旋流器轴心形成空气柱；入料中的精煤随内螺旋流向上，从溢流口排出，矸石随外螺旋流向下，从底流口排出。

1 日常操作对重介旋流器分选效果的影响

正确的开机停机，是保证重介质旋流器分选正常生产和取得良好分选效果的关键。

1.1 开机前的检查

（1）检查全部入料管道，关闭检查孔和放料

闸门。

（2）检查各设备部件油量是否充足，开机试运行检查有没有异常声音。

（3）检查各振动筛、脱介筛系统的磨损情况。查看各介质桶液位及桶上筛板是否正常。

（4）按照交接班有关项目，及时与调度室和检修人员联系有关检修项目和时间。

1.2 开停机顺序

当各岗位设备检查和检修结束后，应及时报告调度室，接到调度室开机通知后才可以开机。开机要以分选机操作室为主，各岗位司机要与分选机及时联系，做到按顺序开车。以煤气化公司晋阳选煤厂为例：开机之前，先由介质泵司机将稀介桶中的多余的清水通过溢流管排出，然后电话联系空压机岗位司机启动压风机，待风压达到0.4～0.6MPa后开始鼓风，对介质桶进行空气搅拌，一般约为5min。但介质泵机司机在开机时一定要达到鼓风快、开泵快的要求，并且要检查风管是否畅通，风管畅通后要首先鼓高密度1.8g/cm的介质泵，然后分别鼓低密度1.4g/cm的介质桶，最后鼓稀介质

1.1g/cm介质桶，待介质桶内物料被搅拌均匀后，停止鼓风机鼓风并电话通知分选机司机。调度室接到通知后分别开动旋流器、脱介筛、磁选机、运输系统。待介质泵上料正常后，打开1.4g/cm介质桶上的溢流口。开动稀介质泵之前，分选机要报告调度室供水，分选机司机检查校对密度测定装置、按分选要求进行密度调节。密度调好后报告调度室，待各设备开动正常后，即通知配煤系统给煤入洗。

2 重介旋流器各项工艺参数的调整对其分选效果的影响

2.1 入料压力、入洗原煤数、质量变化

重介质旋流器原理是利用介质作为平衡物，根据离心力来进行分级、浓缩、分选的设备。物料的入料压力，是旋流器内产生离心力的动力，是使物料得到有效分选的重要因素。增大入料压力，悬浮液进入旋流器的切线速度增大，离心力增高。因此在一定程度上，增大入料压力可以加快分选过程，提高旋流器的处理量和分选效果。但入料压力过高，悬浮液本身的浓缩作用过强，一方面使悬浮的密度在旋流器中分布更加不均匀；另一方面等于增大了物料的实际分选密度，从而降低了分选效果。晋阳选煤厂在2005年技改时，工艺系统由有压旋流器技改成了无压三产品旋流器，悬流器的给料方式由定压给料变成无压给料，悬浮液用泵以切线方向给入圆筒旋流器下部，而煤靠自重，从圆筒顶部给入。刚开始调试时，由于受入料泵功率限制，入料压力无法达到工艺平衡而导致旋流器分选效果差，后通过技术人员对入料泵的叶轮间隙进行调整从而提高了入料压力后分选效果变好。

重介分选机的分选效果与给煤量的多少、煤质均匀及煤质变化也有关系，如给煤量过大，煤在旋流器内得不到充分松散，造成物料堆积，来不及分选就排出机外，致使精煤灰分增高；给煤量过少，即影响分选机的处理量，也使精煤灰分超过规定的指标。这是由于进入分选机中的煤泥量随着给煤量的减少而减少，从而降低了悬浮液的稳定性，使悬浮液产生严重分层而影响分选效果。因此给煤量不能时断时续、时大时小，而应力求均匀稳定。原煤质量的变化，也会使产品质量发生波动。为了控制和掌握原煤数、质量的变化，质量司机在操作过程中，要注意煤质波动情况，参考原煤及产品快速浮沉结果，适当调整旋流器悬浮液密度或循环量。比如晋阳选煤厂近期入洗的原煤是炉、嘉两矿的原煤，炉矿的原煤是8#煤，原煤的灰分约为25%左右；嘉矿的煤是8#煤9#煤的混合，而9#煤灰分约为36%左右。质量司机首先要掌握入炉、嘉两矿原煤的性质，更要经常观察两矿原煤三级浮沉，因两矿原煤灰分差别很大，所以能单洗的尽量不要混合入洗；更要注意入洗原煤量，比如原煤量增多，精煤灰分超过指标，而精煤损失小，这说明原煤煤质变差。此时，就要减少给煤量，适当减少悬浮液的循环量，或降低悬浮液密度。

2.2 调整入料固液比对旋流器的影响

入料固液比直接影响旋流器的处理量和分选效果，是操作过程中经常调整的一个因素。当入料的固液比增大时，旋流器的处理量将增加，但物料分层阻力增大，轻、重矿物彼此混杂的可性增加，分选效果变差。

2.3 调整介质（磁铁矿粉）的粒度与悬浮液中煤泥含量对旋流器的分选的影响

重介质旋流器悬浮液粒度的稳定性，是影响分选效果的重要因素。由于加重质粒度越粗，旋流器内悬浮液的浓缩作用越显著，过高的浓缩对分选是极为不利的。因此，对介质（磁铁矿粉）的粒度组成要求比较严格。尤其是在低密度的分行条件下，要求介质的粒度更细。比如晋阳选煤厂在没有技改以前，使用的粒度为250网目的磁针矿粉，技改后的无压三产品旋器使用250网目的介质时分选时介质消耗量多，而且悬浮液系统极不稳定，导致旋流器分选效果极差，后把介质改为粒度为300网目的磁铁矿后提高了旋流器分选效果，结果表明，提高介质的细粒级含量，可改善重介质旋流器的分选效果。

2.4 调节悬浮液密度对旋流器分选效果的影响

悬浮液密度大小，要根据原煤性质和产品质量来确定，通常入料中，悬浮液的密度可比分选密度低0.2～0.4cm。要求的分选密度越高，这种差别就越大。在生产中，这个差值，除改变悬浮液容积浓度外，还可以通过旋流器的入料压力与底流口大小来调节。比如在晋阳洗煤厂的实际生产中，调节悬浮液密度很重要，因其有产品精煤灰分的指标在考核，严禁产生高灰“事故”或低灰“事故”，所谓的“事故”就是连续出现三个以上的高灰或三个以上低灰都称为“事故”，如在操作中出现高灰时，这时候的悬浮液密度也肯定比平时的密度要高出一个点左右，这样就势必要降低其分选密度才能够降低精煤的灰分，这就要通过打“分流”或加水来实现，所谓的打“分流”就是将合格悬浮液桶内的介质分一部分给稀介质桶内，以此来降低悬浮液密度；加水是往合格悬浮液桶内加水，使悬浮液系统中的介质密度降低。如在操作中出现低灰时，这就要提高悬浮液密度，分选司机就要采用补充新介质来提高悬浮液的密度。通过对悬浮液密度的调节，使悬浮液系统循环稳定后旋流器分选效果才能够变好。

3 结语

通过对重介旋流器的正确操作和调整其参数达到最佳工艺平衡，极大地提高了重介旋流器洗选效果，节约了介质消耗，减少了生产或机械故障台时，正确掌握了重介质选煤的生产规律，更好地为洗煤生产服务。

作者简介：张恒（1976—），男，山西大同人，太原煤气化公司质量环保部助理工程师，研究方向：煤炭质量管理。