重介质旋流器在选煤工艺中的应用

＊杨智慧

（新景公司洗煤厂 山西 045000）

前言

在我国的国民经济中，煤炭有着十分重要的价值以及地位。但是，在开采煤炭的这一过程中需要重视可持续发展战略，结合实际情况实施好相关的环保措施。在煤炭生产过程中，选煤工艺是十分重要的一个环节，是保护生态环境的技术源头，使用重介质旋流器进行选煤是十分有效的选煤方式，本文主要对这些内容进行详细阐述。

1.重介质旋流器选煤技术概述

对于重介质旋流器选煤技术来说这一选煤工艺有着很多的优势，具体而言是按照阿基米德原理来进行分选的，此外这种介质是需要人工进行制备的，但是这一介质是一种消耗资源，所以除了需要做好分选设备的设计之外，介质的回收是保证生产稳定的关键因素。在重介质旋流器选煤工艺中，工作人员需要严格把控好密度重介质的配制工作，需要将预先准备好的重介质分别装入选分机中，之后再按照规定的密度来选择重产物或者是轻产物，再将从产品中回收而来的介质做合理处理之后进行重复性的利用，图1描述的是重介质旋流器选煤工艺流程。在重介质循环系统中，一般还配备和重介质特性相关的测绘系统，这一系统可以从不同的方式和角度来保证重介质旋流器在实际运行过程中处于稳定的状态[1]。

图1 重介质旋流器选煤工艺流程

2.重介质旋流器的选煤应用价值

重介质旋流器是一种新的技术，在国外应用十分广泛，发展也是比较迅速的。但是在我国，重介质旋流器技术还是处于刚刚起步的阶段。在十一五期间，煤炭产业随着政策的引导，使得这一技术得到了十分迅速的发展，提升了工作效率，给煤炭产业带来了更多的经济收益。并且在这一阶段，通过引进国外先进的技术，不断进行自我创新，使得重介质旋流器选煤技术取得了不小的成就[2]。随着我国经济飞速发展，三大产业对煤炭需求量也得到了不断增长，煤炭的价格也在不断攀升，这就在一定程度上制约了我国精煤生产率的有效提升。重介质旋流器选煤技术可以为煤炭企业带来更多的经济收益，也是合理分配煤炭资源的重要选择。所以，这就需要结合实际情况充分考虑重介质旋流器选煤工艺流程，相关的工作人员就需要结合实际情况重点考虑重介质旋流器选煤工艺的流程，这样可以有效增加企业的经济收益，并提升社会整体效益[3]。

3.影响重介质旋流器选煤的因素

目前，在原煤分选中，重介质旋流器得到了广泛应用，但是在具体使用阶段经常会遇到各种问题，下面对其常见的影响因素进行分析，如图2所示。

图2 影响重介质旋流器选煤的因素

(1)原煤可选性的影响

对于煤炭产业来说，原煤的可选性往往是重介质悬浮液的密度所确定的。但是，需要注意的是，对于单一的定煤层来说，由于整体上并没有发生比较大的变化，也不会对重介质旋流器造成影响。但是需要注意的是，在使用重介质旋流器选煤的这一过程中，往往会受到一些外部因素的影响，这样就会对可选性差异控制工作造成一定影响，有可能会出现可选性差异比较大的情况，具体而言表现在相同等级密度的灰分有着比较大的差别[4]。

(2)力度组成的影响

对于重介质旋流器选煤工艺来说，相关工作人员在实际的应用过程中往往会涉及到很多不同的环节，并且还会出现偏差值随粒度减小而增加的情况，这就需要工作人员对分选的密度做进一步地调整[5]。对于块煤重介浅槽的分选机粒度来说，需要工作人员做好合理控制，但是需要注意的是，由于不同粒级干扰沉降速度有着十分大的差异，这样就会导致分选出现不理想的效果。对于重介质旋流器来说，也会面对这样的情况，分级效果并不是很好。所以就需要工作人员对细泥进行进一步的分选[6]。

(3)给煤量的影响

在重介质旋流器实际应用过程中，一旦出现给煤量过大的情况，煤块在分选槽内就无法散开，这就导致物料的进一步堆积，如果工作人员没有对煤块进行及时清理，这样就会造成煤灰分的增加。重介质旋流器选煤工艺在实际的开展过程中会对分选效果造成一定的影响。一旦出现了给煤量过少的情况，就会直接影响到分选机进行处理的效率，所以工作人员就需要对给煤量进行严格的控制，保证给煤量处于一个稳定的供给量和供给状态，这样才不会对重介质旋流器的选煤过程造成不利的影响[7]。

(4)悬浮液的密度影响

悬浮液的密度也会对煤块的分选密度造成一定影响。在重介质旋流器选煤工艺中，工作人员需要做到的就是在保证原煤质量稳定的基础上，使得产品质量能维持在一个十分稳定有效的状态。工作人员需要注意的是需要控制好悬浮液的波动范围，将这一范围固定在一个合理区间中。在之后的低密度分选环节中，还需要对波动范围做进一步的控制。此外，工作人员在做高密度的分选操作时，会使得悬浮液整体波动范围都会受到影响，范围会增大，并且重介质旋流器在进行分选的时候，往往会由于离心力的作用，导致出现悬浮液浓缩的情况，这样就会在一定程度上影响到悬浮液的品质，所以，控制好悬浮液的密度是十分重要的一项工作。

4.重介质旋流器在选煤工艺中应用的要点

(1)重介质选煤工艺的基本原理

现阶段，在我国的煤炭行业，重介质旋流器选煤技术有着十分广泛的应用，并且在实际的使用过程中也有着十分好的效果。对于重介质旋流器来说，一般使用的选煤方式是分级选入的方法，并且应用的是阿基米德原理，参与分选的煤块在离心力以及重力的作用下会进入到容器中。在重介质旋流器中，进行煤块分选的原理是利用了悬浮液以及物料受到压力的影响，这样就会使得煤块沿着切线的方向进入到旋流器，这样就可以形成旋涡流，从而可以有效实现对重介质的科学分选。需要注意的是，在重介质旋流器中，内部存在十分大的压力，这样就会形成一个空气柱。在旋流器开始运行时，往往会在内部出现离心力，这时就会导致机器内部的重力进一步增加，高达几十倍，这样就会在一定程度上加快煤块分选的速度，从而获得比较好的分选效果，使得工作效率得到快速的提升[8]。

(2)重介质悬浮液的性质

重介质悬浮液并不是一种均质的液体，需要注意的是，其中的胶质物体不仅具有化学性质还具有物理性质。工作人员需要注意悬浮液的密度，这样还会和整体效果产生直接影响。如果在分选的过程中出现了重质粒度比较细的情况，这样就会保证整体浓度的上升，如果说情况相反，就会使得悬浮液浓度慢慢降低。一般情况而言，影响到悬浮液浓度以及粘度的因素如下所示：首先需要注意的是，加重质负载会在一定程度上影响到悬浮液的浓度，一旦出现了悬浮液浓度较高的情况，就会使得黏度出现变化。一旦出现了浓度降低的情况，黏度的实际增长速度就会越变越缓。一旦浓度超过了一个临界点，就会使得悬浮液整体浓度急剧上升。此外，实际的沉降速度往往和矿粒有着十分密切的关联。一旦出现了设备生产能效下降的情况，就会使得分选效率变低。此外，工作人员还需要落实的是悬浮液浓度控制工作，需要保证浓度不超过规定的范围。一般情况而言，在相等浓度下，加重质的粒度越小，黏度也就会越大，整个的结构也就会愈发稳定，反过来说，结构的稳定性就会受到严重影响[9]。

5.围绕生产进行的系统改造

为了保证煤炭企业生产系统可以正常运行，就需要落实好改造工作，改造包含了设备改造、系统改造以及工艺环节改造等，只有进一步完善了系统，并将操作方式进改良，才能得到较好的改良效果。

(1)煤介泵的改造

在试生产这一过程中，媒介泵在煤和高密度介质的作用下是比较容易出现堵塞情况的，这样就会严重影响系统的正常运转。在结合外部情况做好各个方面的调研之后，决定作出如下改造：第一，增设小循环管，工作人员需要准备两台媒介泵，如果一台出现了堵塞的情况，就可以使用另一台来进行反冲，需要将两台都进行合理利用才能发挥出最好效果。在泵出料管上需要再增加循环管，这样可以使得泵出料能够在先进入到混合同循环、冲泵之后再慢慢关上循环管；第二，进一步改善操作，如果出料闸门经常打开，在工作人员进行操作时可以先开一部分进料闸门来启动电机，一直到进料闸门归置到一个合适的位置。

(2)脱介筛、离心机筛板及筛网的更换

在实际试生产的这一过程中，一旦发现脱介筛不脱水、不脱介的情况，就需要及时查清楚其中存在的问题，并更换筛板。此外，在离心机筛网中也会出现类似的问题，如果出现的是不脱磁的情况，这样就会造成筛网出现斜振。因此，这就需要结合实际情况将筛板更换成为脱磁的，这样能够有效解决其中存在的问题。

(3)浓缩机自动提耙装置改造

在介质浓缩机中，可以根据扭矩大小来自动提耙，这样可以有效保证靶子是不会超过负荷的，进一步实现安全运转。如果介质过少，靶子就会自动下降，这时就需要工作人员及时添加介质，可以保证较为均匀稳定的底流浓度。但是，需要注意的是，如果原先的浓缩机达不到工艺需求，就需要对浓缩机进行改造，并做好创新工作，进一步增加力矩继电器和高效电流表，并对之前的自动控制线路板进行修改，这样就可以达到要求。

(4)水系统改造

对于洗煤厂来说，洗水平衡是十分重要的指标，为了达到这一工艺需求，就需要落实一下改造工作：第一，需要在选煤车间来生产清水加设溢流管，这样可以满足清水先满足脱介喷水要求。第二，在混合桶中加设清水管，就可以结合工艺的实际需求来自动添加部分清水；第三，需要控制好脱介筛喷水水量，并加设4个闸门；第四，在各个主要的工艺水池中还需要加设水位显示系统，这样可以达到洗水平衡。

(5)密度控制

在实际的试生产过程中，由于设备存在问题，密度无法达到自动控制的目标，因此工作人员就需要将密度控制在一定的范围中，主要是将波动范围控制在±0.005g/cm3，这样就可以生产出质量合格的精煤[10]。

6.经济效益

选煤厂使用重介质旋流器选煤工艺来开展改造工作是科学的，也是成功的。第一，这一实验方法准确，操作手段也得当，设备的选择也比较合理；第二，在选择相关工艺参数时，分选密度是控制在（11350±0.005）g/cm3的范围内的，这样就在一定程度上增加了对重介质的回收，为重介质旋流器的生产创造了较好的条件；第三，有着较好的经济效益，如果按照市场上不变的价格来进行计算，这样使得每吨原煤可以增效15元左右，按照每年入洗3Mt原煤计，则本工艺可年增效益4500万元；第四，有着较好的社会效益，通过推广这一工艺，可以生产出更多的冶炼精煤，这样就在一定程度上增加了选煤厂的产品种类，可以为社会提供质量更加上乘的优质炼焦精煤。

7.结束语

综上所述，随着我国科学技术的飞速发展，重介质旋流器选煤工艺在我国煤炭行业得到了十分广泛的应用，并且也取得了比较好的成效。所以说，重介质旋流器选煤工艺是未来煤炭行业发展的趋势，这一工艺有着很多的优势，但是，需要注意的是，这项工艺在实际的应用过程中往往会受到很多外界因素的影响，这样就会影响到产量，也就无法发挥出其最大价值。此外，工作人员需要注意的是，并不是所有的情况都适合应用在重介质旋流器选择工艺中，需要结合实际需求来选择工艺，这样才能保证选煤工作可以顺利地开展下去，并为我国的煤炭行业的可持续发展作出一定贡献。