沉降過濾式離心脫水機在東山煤礦洗煤廠的應(yīng)用

                                    楊慧麗

                   （雞西礦業(yè)集團選煤煤質(zhì)部，黑龍江雞西158100）

    摘要：介紹LWZ1200×1800型沉降過濾式離心脫水機的工作原理和技術(shù)特點，該設(shè)備適用于回收>0.045 mm粒級為主的煤粒。雞西礦業(yè)集團東山選煤廠將其用于精煤泥脫水，固體回收效率在85%以上，脫水產(chǎn)物水分為15.18%，保證了銷售精煤水分在10%水平，北方地區(qū)選煤廠冬季可不再使用熱力干燥系統(tǒng)，節(jié)約了能源消耗。

    關(guān)鍵詞：沉降過濾離心脫水機；精煤泥脫水；水分；固體回收率

    中圖分類號：TD 642+2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：1671－9816（2010）02－0043－04

    1·前言

    雞西礦業(yè)集團所屬的東山煤礦選煤廠年處理原料煤240萬t，于2007年11月投產(chǎn)，是目前雞西地區(qū)規(guī)模最大的煉焦煤選煤廠。該廠由唐山國華科技有限公司（簡稱國華科技）承擔(dān)設(shè)計，采用了“1+1”模式，即由一臺3GDMC1200/850A型無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選>0.25 mm的煤粒，一臺FJC16-4型噴射式浮選機分選<0.25 mm的煤泥。為達(dá)到煉焦精煤質(zhì)量的要求及避免因水分超高造成無效運輸和冬季凍車，所以水分是精煤產(chǎn)品的主要指標(biāo)之一。隨著采煤機械化水平的提高，原料煤中煤泥量也相應(yīng)增多，精煤泥量一般占最終精煤量的1/4左右，甚至有時候還超過1/3。所以降低精煤泥水分是保證商品精煤水分的最有效措施。

    國華科技為強化精煤泥脫水在設(shè)計中創(chuàng)新采用了兩段脫水回收工藝流程，由此選用2臺由唐山森普礦山裝備有限公司制造的LWZ1200×1800型沉降過濾式離心脫水機（以下簡稱LWZ型離心機）。本文簡述LWZ型離心機的工作原理和技術(shù)特點，重點介紹其在精煤泥兩段脫水回收流程中的工藝效果。

    2· LWZ型離心機工作原理和技術(shù)創(chuàng)新點

    LWZ型離心機是總結(jié)國內(nèi)外沉降過濾式離心脫水機使用的正反兩方面經(jīng)驗基礎(chǔ)上重新設(shè)計的新機型，該設(shè)備的技術(shù)特征見表1。



    2.1工作原理

    LWZ型離心機構(gòu)造見圖1。轉(zhuǎn)鼓1由圓柱—圓錐—圓柱體三段組成，其大端為溢流端，端面上開有溢流口，并設(shè)有調(diào)節(jié)溢流口高度的擋板。由電動機通過V型膠帶輪2帶動轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時，借助行星輪差速器3帶動轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的螺旋4旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓與螺旋旋轉(zhuǎn)方向相同，螺旋轉(zhuǎn)速比轉(zhuǎn)鼓慢2.1%。煤漿經(jīng)蝶閥5通過入料管6進入螺旋體內(nèi)，再經(jīng)螺旋體的出料口7進入轉(zhuǎn)鼓內(nèi)腔，在比重力大200~300倍的離心力作用下，煤漿形成環(huán)狀沉降區(qū)，固體顆粒迅速沉淀在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上，液體攜帶微細(xì)顆粒從轉(zhuǎn)鼓大端溢流口排出，即為離心液。借螺旋與轉(zhuǎn)鼓的差速運動,沉淀在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上的顆粒被輸送到過濾段，液體與少量煤泥經(jīng)篩縫排出，即為過濾液。物料最終由轉(zhuǎn)鼓小端排料口排出，即為脫水產(chǎn)物。

    2.2技術(shù)特點

    該設(shè)備定位于脫水回收>0.045 mm粒級為主的物料，而不是包括<0.045 mm細(xì)泥在內(nèi)的所有物料。所以和以往的同類離心機不同，采用了較低轉(zhuǎn)速的工作參數(shù)和短轉(zhuǎn)鼓體的結(jié)構(gòu)參數(shù)。這樣就減小了電力消耗和設(shè)備體積，延長了部件的使用壽命，增加了設(shè)備的可靠性，降低了機械的價格，并且還有以下特點：



    （1）大扭矩行星齒輪差速器優(yōu)化設(shè)計和專業(yè)制造，使用壽命長。

    （2）關(guān)鍵部件易磨損部位粘貼高鋁陶瓷防護，耐磨性能好。

    （3）排料口處安裝異形硬質(zhì)合金刮刀，脫水產(chǎn)物溜槽不堵塞。

    （4）各軸承座相應(yīng)設(shè)計獨特的密封結(jié)構(gòu)，無滲漏油現(xiàn)象。

    （5）溜槽為插入式，外置管路設(shè)置了撓性接頭，減振和隔振效果好。

    （6）配備了完善有效的電器控制和報警裝置。

    3·工藝流程

    國華科技首創(chuàng)的適用于以重介質(zhì)旋流器為分選工藝的煉焦煤選煤廠的精煤泥兩段脫水回收流程見圖2。精煤磁選機尾礦由煤泥弧形篩分級、其篩下水由浮選作業(yè)處理，篩上粗精煤泥與浮選泡沫一同送至沉降過濾式離心機脫水回收以0.045 mm為主的粒級，離心液所攜帶的<0.045mm的細(xì)精煤泥由壓濾機脫水回收，離心機的過濾液返回匯入其入料之中。入料粒度組成對沉降過濾式離心脫水機的工藝指標(biāo)有很大影響，國內(nèi)外設(shè)備制造廠家均認(rèn)為入料中<0.045 mm粒級產(chǎn)率要<40%，否則不但使離心液、過濾液濃度增大，而且導(dǎo)致脫水產(chǎn)物水分過高，呈泥漿狀，經(jīng)常堵塞離心機排料口，以致無法正常運行。為此將煤泥弧形篩篩上的粗精煤泥直接摻入浮選泡沫中。這種做法有兩個好處：①LWZ型離心機入料摻粗后，粒度組成得以改善，由表2可知<0.045mm的細(xì)泥產(chǎn)率為24.99%，為離心機正常工作創(chuàng)造了良好的工藝條件；②免除了原來專用于粗精煤泥脫水的離心機，簡化了工藝環(huán)節(jié)，節(jié)省了投資。

                  

    4·工藝效果

    4.1試驗指標(biāo)

    為了考核LWZ型離心機的工藝效果，曾于2007年12月進行了工業(yè)性測試。各產(chǎn)物粒度組成見表3。該設(shè)備的工藝指標(biāo)見表4（轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速600r/min，即離心強度為242；溢流口高度為45 mm）。



    由上表可知：

    （1）脫水產(chǎn)物水分低為15.24%，它的液體混雜率僅為5.39%，即占入料94.61%的液體已隨離心液排出。

    （2）在離心機入料中>0.045 mm粒級產(chǎn)率為75.01%的條件下，固體回收率達(dá)86.91%，這樣的指標(biāo)從工藝上講是相當(dāng)滿意的了。

    （3）選煤廠脫水設(shè)備屬固、液分離機械范疇，依據(jù)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其工藝效果可從兩個方面進行評定，一是脫水產(chǎn)物固體回收率。二是脫水產(chǎn)物的液體混雜率，二者綜合指標(biāo)即是脫水效率。本次測定的脫水效率為81.52%，如實地反映出該設(shè)備以脫水回收>0.045 mm粒級為主的精煤泥的良好的工藝效果。

    4.2回收粒度

    LWZ型離心機能有效地回收多大的粒度，亦是人們所關(guān)注的重點。因為過濾液是循環(huán)物料，所以該離心機的排出實際上只有脫水產(chǎn)物和離心液。按此計算各粒級的分配率見表5和圖3。、

               

                

    由圖3可知，在分配率為50%時分離粒度為0.019 mm，也就是說該粒徑的煤泥分配到脫水產(chǎn)物或離心液中的概率均為50%。據(jù)計算>0.045 mm粒級和<0.045 mm粒級分配到脫水產(chǎn)物的概率各自為97.20%和49.19%。這表明>0.045 mm粒級僅有2.80%的概率，<0.045mm粒級為50.81%的概率由離心液攜帶至精煤壓濾機予以脫水回收。

    LWZ型離心機的分離粒度細(xì)，也可以從離心液的粒度組成予以證實（見表3），2006年7月、8月2次檢測結(jié)果相近，其中<0.045 mm細(xì)泥產(chǎn)率在85%左右。

    5·結(jié)語

    LWZ系列離心機是在國內(nèi)外同類設(shè)備基礎(chǔ)上開發(fā)的新機型。該設(shè)備的主要旋轉(zhuǎn)部件組裝前，均經(jīng)過精密的動平衡試驗校正，所以整機噪音低，振動力小，運行平穩(wěn)可靠。

    該設(shè)備采用了短轉(zhuǎn)鼓型結(jié)構(gòu)參數(shù)和較低轉(zhuǎn)速的工作參數(shù)，適用于回收>0.045 mm粒級的物料。迄今為止已生產(chǎn)制造的100多臺LWZ系列離心機在80余座選煤廠正常使用。近年來，該離心機已在5座以無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器為主選設(shè)備的煉焦煤選煤廠精煤泥兩段脫水流程中使用。東山煤礦選煤廠的生產(chǎn)實踐證明，由于精煤泥水分大幅度降低，銷售精煤水分可控制在10%的水平，特別是北方地區(qū)的選煤廠在嚴(yán)寒季節(jié)可以不再使用熱力干燥設(shè)施，大大節(jié)省了能源消耗。

    參考文獻(xiàn)：

    ［1］選煤技術(shù)實用手冊［M］，民族音像出版社，2003．