袁博群 莊 園(唐山聯(lián)眾選煤科技有限公司,河北 唐山 063000)
傾斜板在深錐濃縮機(jī)的應(yīng)用
袁博群 莊 園
(唐山聯(lián)眾選煤科技有限公司,河北 唐山 063000)
本文簡述了傾斜板分級沉淀技術(shù)和深錐濃縮機(jī)的工作原理,論述了傾斜板在深錐濃縮機(jī)的應(yīng)用,并展望了傾斜板分級沉淀技術(shù)的良好應(yīng)用前景。
傾斜板;深錐濃縮機(jī);沉淀;分級;應(yīng)用
傾斜板分級沉淀技術(shù)是基于20世紀(jì)60年代由“淺層沉淀”理論發(fā)展起來的一種較為先進(jìn)的沉淀分級技術(shù)。物料的沉降分級與深度無關(guān),因此,為了提高設(shè)備的單位處理量,應(yīng)充分利用深度,在分級沉淀設(shè)備中加設(shè)一組傾斜板裝置,可大幅增加有效沉淀面積,提高分級沉淀設(shè)備的處理能力,更重要的是改善了煤泥水中細(xì)顆粒煤泥在沉淀過程中的水力條件。通常,自然沉淀設(shè)備的面積均較大,傾斜板沉淀技術(shù)能提高設(shè)備的處理能力,縮小設(shè)備的體積,進(jìn)而減少基建投資費(fèi)用。
傾斜板裝置可以縮短煤炭顆粒的沉降距離,進(jìn)而減少沉降時(shí)間,增大分級設(shè)備的沉淀面積,使沉淀好的物料順利排出。如圖1所示。傾斜板的安裝角度一般為50°~60°,隨著角度減小沉淀面積增大,但角度的減小又不利于沉淀后的煤泥排出。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),選煤廠傾斜板的實(shí)際安裝角度多采用60°。再者,傾斜板安裝的層數(shù)越多,也有利于增加沉淀面積。但是,層數(shù)越多板間距則越小,過小的板間距會(huì)使水流的流動(dòng)對沉淀物的沉淀和排放產(chǎn)生干擾。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),選煤廠傾斜板的板間距一般取100mL~150mL。
傾斜板的制作材料應(yīng)該采用質(zhì)量輕、耐磨損、耐腐蝕且平整光滑的。最好是質(zhì)輕的乙烯樹脂板,也可采用塑料板、鐵板或不銹鋼板。采用鐵板時(shí),在其表面必須涂上耐磨損、耐腐蝕的涂料。
深錐濃縮機(jī)是一種用于處理各種煤泥水的濃縮沉淀設(shè)備,特別是處理浮選尾煤。它的特點(diǎn)是錐形濃縮池的高度大于其直徑。和耙式濃縮機(jī)相比,其利用深錐的高度和壓實(shí)作用而脫水,自然壓力下可獲得較清凈的溢流水和高濃度的底流,并且設(shè)備占地面積小,處理能力大。在我國,很多選煤廠采用深錐濃縮機(jī)均取得了較好的效果。
深錐濃縮機(jī)工作原理如圖2所示。煤泥水給入帶有錐形分配口的入料筒中。大部分煤泥水從深錐濃縮機(jī)圓筒部分澄清帶A區(qū)流向周邊,澄清水越過溢流堰直接排出;小部分煤泥水在沉降帶B區(qū)內(nèi)形成小渦流并繼續(xù)下降;在設(shè)備的圓錐部分,即壓縮帶C區(qū)內(nèi),沉淀物在重力作用下受到進(jìn)一步壓縮,向下擠出的液體向上運(yùn)動(dòng),最后脫水的沉淀物從錐體底部排出。絮凝劑的添加對于深錐濃縮機(jī)的處理效果有重要影響,而且用量一般較大,可使之產(chǎn)生過絮凝,最終得到濃度較高的底流產(chǎn)物,溢流水完全可以作循環(huán)水使用。
深錐濃縮機(jī)中可以加攪拌機(jī)構(gòu),如英國的;也可以不加攪拌機(jī)構(gòu),如前蘇聯(lián)的。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用檢測,是否加攪拌機(jī)構(gòu)對沉淀效果影響不大。我國目前一些選煤廠使用的不加攪拌器的深錐濃縮機(jī)效果都不錯(cuò)。
深錐濃縮機(jī)的單位面積處理能力較大(可達(dá)3.0~5.0m3/m2·h),但單臺(tái)體積較小致使沉淀面積有限,單臺(tái)設(shè)備的處理能力小,故多用于小型選煤廠。在中大型選煤廠中,由于煤泥水處理量較大,致使需要的設(shè)備臺(tái)數(shù)很多,從而造成入料、排料管路復(fù)雜等問題。
為解決上述問題,可引入傾斜板沉淀技術(shù)應(yīng)用于深錐濃縮機(jī),這對于提高深錐濃縮機(jī)單臺(tái)設(shè)備的有效沉淀面積起到了關(guān)鍵作用,也就是提高了單臺(tái)設(shè)備的處理能力,進(jìn)而達(dá)到減少設(shè)備使用臺(tái)數(shù)、簡化工藝流程的目的。我國新研制的無攪拌機(jī)構(gòu)帶傾斜板的高效深錐濃縮機(jī)如圖3所示。直徑5m,入料煤泥水粒度<0.5mm,處理量Q=200m3/h,有效沉淀面積(含傾斜板)72m2,溢流水濃度<50g/L,底流濃度300~500g/L。整機(jī)占地面積小,處理能力大,無動(dòng)力消耗,運(yùn)行平穩(wěn)可靠。
為充分發(fā)揮傾斜板沉淀技術(shù)應(yīng)用于沉淀設(shè)備的體積小、效率高、配置靈活、投資省等優(yōu)點(diǎn),帶傾斜板的深錐濃縮機(jī)已陸續(xù)投入選煤廠使用,且取得了良好的效果,值得推廣。由于傾斜板的設(shè)計(jì)安裝都很容易實(shí)現(xiàn),可以將此技術(shù)應(yīng)用到其他分級沉淀設(shè)備中,以補(bǔ)充原分級沉淀設(shè)備面積不足,且繼續(xù)開發(fā)新結(jié)構(gòu)的帶傾斜板的分級沉淀設(shè)備前景廣闊。
[1]陳建中.沈麗娟 選礦機(jī)械[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2008.
[2]謝廣元.選礦學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2001.
[3]謝廣元.選煤廠產(chǎn)品脫水[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2005.
[4] 戴少康.選煤工藝設(shè)計(jì)的思路與方法[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,2003.
TD462
A1
袁博群(1985—),男,河北省唐山市,工作單位:唐山聯(lián)眾選煤科技有限公司,職務(wù):選煤工藝設(shè)計(jì)師,研究方向:礦物加工。