陳燕芳
(大同煤礦集團(tuán)大地選煤工程有限責(zé)任公司,山西大同 037057)
目前我國(guó)的離心式脫水機(jī)在選煤廠的應(yīng)用比較廣泛,煤泥水處理技術(shù)可以使離心式脫水機(jī)得到更好的應(yīng)用[1]。煤泥水是指煤粉與其他雜質(zhì)在洗選過(guò)程中懸浮于分選介質(zhì)中的物質(zhì),所以要想能夠循環(huán)使用,必須對(duì)其進(jìn)行處理,并且要符合國(guó)家的法規(guī)要求,而現(xiàn)在煤粉量的產(chǎn)量越來(lái)越多,更不好處理。目前煤泥水處理有以下3種:物化預(yù)處理,凈化處理,深化處理。如果煤粉量過(guò)多,會(huì)使煤泥水更加稠密,更容易沉淀,更不好清理,但是煤泥水處理不好,也會(huì)影響其他系統(tǒng)的操作[2]。因此,研究分化細(xì)粒與完善格外重要,煤泥水處理技術(shù)成為選煤研究開發(fā)的重點(diǎn)。
目前我國(guó)重工業(yè)發(fā)展迅速,作為推動(dòng)重工業(yè)發(fā)展的煤起到越來(lái)越重要的作用,我國(guó)每年不僅使用大量的煤還出口大量的煤,所以對(duì)煤處理技術(shù)的要求越來(lái)越高[3]。但由于我國(guó)現(xiàn)在推行低碳生活,綠色環(huán)保成為我國(guó)目前發(fā)展的主題,所以對(duì)煤的要求也越來(lái)越高,這就使重介質(zhì)越來(lái)越重要,導(dǎo)致重介質(zhì)選煤在選煤工業(yè)中占有的比重越來(lái)越大,但是煤粉卻對(duì)重介質(zhì)選煤有著阻礙作用,這就好比像是一個(gè)機(jī)器,若是收到外界的阻撓,必將不會(huì)完整地運(yùn)作,會(huì)使其運(yùn)作速度減慢。其次,煤粉過(guò)多使煤泥水處理也更加的困難。因此我國(guó)引進(jìn)并推廣使用離心式脫粉機(jī),其作用是先去掉煤粉,減少煤粉的沉淀,這對(duì)重介質(zhì)選煤的使用是十分有利的[4]。但是,當(dāng)脫粉機(jī)運(yùn)行條件改變時(shí),轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速也應(yīng)該隨之改變,同上所述,生產(chǎn)中不能根據(jù)其運(yùn)行條件的改變及時(shí)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速[5]。因此,脫粉機(jī)分離效率較低,不能充分發(fā)揮其脫粉作用。
若要對(duì)離心式脫粉機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,必須確保采煤工作面地質(zhì)條件穩(wěn)定、選煤廠生產(chǎn)正常情況下才能發(fā)揮作用,并且可以在3h內(nèi)完成[6]。但是由于現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)客觀條件的限制,并不能得出肯定的結(jié)果,實(shí)驗(yàn)都有一定的不確定性,并且每個(gè)實(shí)驗(yàn)都會(huì)產(chǎn)生一定的誤差,所以實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)果不確定,而是在一定的范圍內(nèi)波動(dòng),所以該數(shù)據(jù)僅供參考[7]。根據(jù)該試驗(yàn)的煤樣情況以及最后結(jié)果,將采得煤樣篩分成大于25 mm、25~13 mm、13~6 mm、6~3 mm、3~1 mm、1~0.5 mm和小于0.5 mm各粒級(jí)。并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果,填寫篩分試驗(yàn)報(bào)告表,如表1所示。
表1 料原煤粒度組成
經(jīng)過(guò)脫粉機(jī)脫粉后的篩分試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算并填寫表2。表中α1、β1、θ1是分離粒度為0.5 mm的篩分試驗(yàn)各計(jì)算值,α2、β2、θ2所對(duì)應(yīng)的是分離粒度為3 mm的各計(jì)算值。利用效率公式分別計(jì)算6種不同轉(zhuǎn)速下的脫粉效率η1、η2,如表2所示。
表2 兩種分離粒度效率計(jì)算表
為了更清楚地研究轉(zhuǎn)速以及分級(jí)粒度和效率關(guān)系,表2可繪制轉(zhuǎn)速對(duì)分離效率的影響曲線圖,如圖1所示。
圖1 速對(duì)分離效率的影響
從圖中可以清楚看到脫粉機(jī)分離效率隨轉(zhuǎn)速變化的情況。分離工作時(shí),分離器中的氣流是循環(huán)的,并且能推斷出其循環(huán)過(guò)程,煤粉經(jīng)除塵的空氣再經(jīng)過(guò)百葉窗時(shí)流回到分離室中,形成循環(huán)流動(dòng)。其中,被抽出的空氣由從粗粒排料孔和入料管進(jìn)入到內(nèi)部的新鮮空氣補(bǔ)充,使其在循環(huán)系統(tǒng)中運(yùn)轉(zhuǎn)。脫粉機(jī)工作時(shí),由于主電機(jī)轉(zhuǎn)速不同,導(dǎo)致葉輪與分散盤轉(zhuǎn)速也不同,使得脫粉機(jī)內(nèi)部流場(chǎng)特性不同,在同一入料條件(入料水分、入料量、入料粒度組成等)都不同的情況下,脫粉機(jī)的脫粉效率也不同。由此可以看出轉(zhuǎn)速對(duì)離心式脫粉機(jī)有著十分重要的作用,先看橫坐標(biāo)軸,會(huì)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的不同會(huì)使分離效率不一樣,且不一定就是轉(zhuǎn)速越大分離效率就越強(qiáng)。從圖上可以看出,轉(zhuǎn)速如果過(guò)大,不但不會(huì)使分離率增加,反而還會(huì)使其減少。所以也間接表明并不是轉(zhuǎn)速越大,脫粉率越高。從圖上還可以看出分級(jí)粒度不同,分離率也不同,但在剛開始時(shí),卻是一樣的,這說(shuō)明在一定的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),分離率與分級(jí)粒度的大小沒(méi)有關(guān)系,然而隨著轉(zhuǎn)速的增加,分離率才逐漸有所變化。但隨著轉(zhuǎn)速的持續(xù)增加,反而是分級(jí)粒數(shù)越小的分離率不穩(wěn)定。所以,影響分離率的絕大因素還是轉(zhuǎn)速,控制好轉(zhuǎn)速對(duì)離心式脫粉機(jī)是十分重要的。
離心式脫粉機(jī)對(duì)我國(guó)的發(fā)展十分重要,盡管現(xiàn)在我國(guó)還不太流行使用離心式脫粉機(jī),但其在國(guó)外的使用已經(jīng)很普遍。隨著社會(huì)的發(fā)展,國(guó)內(nèi)外都在推行綠色環(huán)保,節(jié)約資源,為了使社會(huì)更加美好,應(yīng)對(duì)離心式脫粉機(jī)推廣使用。離心式脫粉機(jī)的性能優(yōu)越,使煤燃燒得更加充分,起到節(jié)約資源的作用。另外可以對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新,現(xiàn)在脫硫技術(shù)發(fā)展迅猛,可以嘗試把兩種技術(shù)結(jié)合起來(lái),不僅起到節(jié)約資源的作用,還達(dá)到環(huán)保的目的。
通過(guò)對(duì)離心式煤粉機(jī)的探究,更加了解離心式煤粉機(jī)各種功能以及影響其發(fā)展的因素。我國(guó)目前在離心式煤粉機(jī)上的發(fā)展不容樂(lè)觀,可以借鑒國(guó)外的技術(shù),有助于研究離心式煤粉機(jī)。