戚廣連

（開灤能源化工股份有限公司呂家坨礦業(yè)分公司，河北 唐山 063107）

當前科技的日益快速發(fā)展和礦山業(yè)中采煤機械化程度的提高，諸多采煤或選煤廠的原煤煤泥含量也越來越高，這就直接降低了礦石資源的回收利用率，同時也大大降低了選煤企業(yè)或選煤廠的經(jīng)濟效益。而煤礦浮選機作為煤泥分選的主要選礦設(shè)備工藝之一，在提高煤泥分選率占據(jù)著關(guān)鍵性的作用?；诖?，本文結(jié)合筆者實際工作，對我國煤礦浮選機的維護及應(yīng)用做一闡述，目的是為提高我國煤礦行業(yè)的經(jīng)濟利潤和選煤企業(yè)等的經(jīng)濟效益。

1 煤礦浮選機的作用及構(gòu)造

目前，我國的煤礦浮選機一般適用于煤炭、礦石加工，金屬制造等相關(guān)行業(yè)。比如說銅、金、鉛、鎳，除此之外還可用于非金屬方面的選別上；也用于對一些不同礦石的分離選別，比如對煤瑩石和滑石的分離選別。

一般地浮選機的工作是由電動機三角代傳動帶動葉輪旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心作用形成負壓，另一方面吸入充足的空氣與礦漿混合，一方面攪拌礦漿與藥物混合，同時細化泡沫，使礦物粘合泡沫之上，浮到礦漿面再形成礦化泡沫。

提及煤礦浮選機的結(jié)構(gòu)裝置，從左圖中我們可以清楚地看到：它是由承漿槽、充氣裝置、攪拌裝置、電動機、排出礦化泡裝置等幾部分組成。下面我們分別對其構(gòu)造做進一步的解釋說明。第一部分，承漿槽。從圖中我們看到它有進漿口，以及調(diào)節(jié)礦漿面的閘門裝置，它主要由用鋼板焊成的槽體和鋼板與圓鋼焊成的閘門組成。第二部分，充氣裝置。一般地它是由導(dǎo)管進氣管組成，當工作中的葉輪旋轉(zhuǎn)時，葉輪腔中產(chǎn)生負壓，將空氣通過中空的泵管吸入，并彌散在礦漿中形成氣泡群，這種帶有大量氣泡的礦漿由葉輪的旋轉(zhuǎn)力而被很快的拋向定子，進一步使礦漿中的氣泡細化，及消除浮選槽中礦漿流的旋轉(zhuǎn)運動，造成大量垂直上升的微泡，為浮選過程提供必要的條件。第三部分，攪拌裝置。它的作用主要是防止礦砂在槽體沉淀，它主要由皮帶輪、葉輪、垂直軸等組成，葉輪是由耐磨橡膠制成的。

圖1

圖2

2 使用煤礦浮選機的注意事項

煤礦浮選機在我國的選煤作業(yè)中有著很重要的地位，所以它在選礦中不容忽視。筆者結(jié)合實際對使用煤礦浮選機的注意事項做一簡單概述，僅供參考。一般來說，當浮選機啟動工作后我們的工作人員就不要用手等觸摸旋轉(zhuǎn)部分；在平時的維護保養(yǎng)中要做到對浮選機定期進行一次仔細的檢查；另外要根據(jù)實際情況對那些易損件的使用日期和儲備量，在倉庫內(nèi)經(jīng)常儲備全套易損件，以便及時更換易損零件，以縮短停機時間。

同時，在浮洗機使用之前，要做好充分準備，要把準備浮洗的礦石和金屬進過多級粉磨，達到浮洗要求的濃度和細度才行。我們的工作人員還要有技術(shù)指導(dǎo)或培訓(xùn)方面的內(nèi)容加以鞏固，目的是為了熟練操作。

3 煤礦浮選機的工作原理

圖2是煤礦浮選機簡單地工作原理示意圖。從圖中我們可以看出，當煤礦浮選機工作時，在藥劑和礦粉充分的混合后，才能送入浮選機第一室的槽底，這個時候煤礦浮選機的電動機再啟動，帶動三角帶運動，然后使葉輪旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生負壓，使進氣管吸收足夠的空氣和礦漿、藥物均勻的混合。這個時候，在葉輪產(chǎn)生離心力作用下，礦漿被充分混合后進入礦化區(qū)，在此出現(xiàn)了大量可利用泡沫，把礦粉進一步細化，讓礦粉附著在泡沫上，最后在礦漿面形成礦化泡沫，經(jīng)過紊流板的作用，使礦化氣泡出現(xiàn)在槽體截面，并不斷向上運動，到達分離區(qū)，然后形成泡沫層，適當?shù)恼{(diào)節(jié)液面高度，使刮板把有用泡沫刮出。出現(xiàn)在槽底還沒有被礦化的礦粉，就會經(jīng)過循環(huán)孔和上吸口進一步混合，礦化并分離。另外需要注意的是出現(xiàn)在槽底還沒有被吸收的礦漿，會被送入第二室的槽底，重復(fù)進行第一室的流程之后，進入到第三室，如此進行周期性的浮選過程，礦漿最終經(jīng)過最后一室浮選之后，從尾礦箱排除。

4 煤礦浮選機的設(shè)計原則

筆者認為，一般地在實際選礦中浮選機要實現(xiàn)高效、節(jié)能的效果，就必須符合浮選機的設(shè)計原則，現(xiàn)在筆者在實際操作中總結(jié)了幾方面的原則，供參考：第一方面浮選機的葉輪要能在較低壓頭的條件下產(chǎn)生大的礦漿流量，保證礦漿循環(huán)暢通，礦粒能充分懸浮促使槽底無沉砂。第二方面浮選機的定子應(yīng)有利于葉輪產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)礦流變成徑向礦流，形成細微的空氣泡，穩(wěn)定液面，這樣會防止翻花現(xiàn)象的發(fā)生降低耗能。

第三方面要保證浮選機浮選槽內(nèi)能沖入足量的空氣，保證槽內(nèi)有足夠的氣-液分選界面，增加礦粒與氣泡碰撞，接觸和粘附的機會。

筆者建議，還要注意運輸區(qū)的高度，在把礦粒帶到槽內(nèi)更高區(qū)域的同時，提供礦粒和氣泡的上升高度，以增加浮選精度。

5 浮選機自動化控制裝置設(shè)計

隨著科技的發(fā)展，我國選煤行業(yè)中所用的機械攪拌式浮選機工藝已經(jīng)成為一個時代的過去，但是隨著工礦業(yè)的快速發(fā)展，我國煤炭分選系統(tǒng)的機械設(shè)備、工藝技術(shù)等的提高已不能滿足日益發(fā)展的需要，這就促使著開發(fā)新的浮選工藝。在這方面筆者也嘗試性地開發(fā)了浮選機自動化控制裝置方面的設(shè)計，具體如下。

在浮選過程自動化中，首先要把握好藥用含量。筆者認為，浮選中加藥量作為一個重要指標，必須有一個明確的比例和數(shù)值范圍加多了既浪費浮選藥劑又降低精煤質(zhì)量，相反會降低精煤產(chǎn)率。其次，要控制好浮選機液高度。浮選機可以裝置液位測量儀表，它可以準確地測出液位高度的微小變化量，另外，筆者認為自動控制浮選機的放料裝置，能始終保持液位的最高位置，保證液位停留在安全范圍內(nèi)。第三，自動加藥裝置。這個裝置是浮選自動化中的主要應(yīng)用方向。它的工作原理是浮選設(shè)備上的計算機智能裝備根據(jù)數(shù)字測量模型進行計算得出的藥劑添加數(shù)量；這個時候再利用藥劑流量測量表測出實際加藥量，計算機智能自動控制加藥裝置再根據(jù)測出的實際加藥量進行加藥。

筆者認為，現(xiàn)在浮選機的自動化裝置主要用于對浮選槽液位的自動調(diào)節(jié)、充氣量的自動控制和甘油的自動添加等方面上，大型浮選機的控制系統(tǒng)使用高可靠性、高性價比的小型PLC控制系統(tǒng)，同時控制柜上設(shè)計有緊急啟動、停止按鈕，這個主要是在自動運行發(fā)生故障的情況下使用?，F(xiàn)場控制器可以與控制室PLC通訊，以實現(xiàn)集中監(jiān)控的目的。不管怎么說浮選機自動化主要是通過對浮選參數(shù)的自動控制，達到提高浮選效果，節(jié)省浮選藥劑，提高浮選精煤產(chǎn)率，從而提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的。

結(jié)語

煤礦浮選機的未來發(fā)展前景廣闊，無論是生產(chǎn)水泥的企業(yè)、生產(chǎn)煤礦的企業(yè)，還是石英砂等行業(yè)。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前，國外礦山和煤礦浮選機水平高的國家主要有美國、德國等。而德國的煤礦浮選機在設(shè)計、制造及技術(shù)性能等方面則居于領(lǐng)先地位。相信在不久的將來我國的浮選機也會出現(xiàn)生機勃勃的局面。

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