陸關(guān)偉

摘 要：本文介紹了重介質(zhì)旋流器工作原理，分析了無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選精度影響因素，并明確了現(xiàn)階段可選旋流器的產(chǎn)品參數(shù)，為原煤加工設(shè)備采購人員提供參考。

關(guān)鍵詞：重介旋流器；分選原理；影響要素

一、重介質(zhì)旋流器工作原理

重介質(zhì)旋流器的設(shè)備結(jié)構(gòu)如圖1所示，在重介質(zhì)旋流器分選過程中，物料及懸浮液在壓力作用下沿切線方向進(jìn)入旋流器，從而形成強有力的漩渦流；液流則從投料口進(jìn)入沿旋流器內(nèi)壁形成向下旋轉(zhuǎn)的外螺旋流；在旋流器軸心周圍形成向上的內(nèi)螺旋流；由于內(nèi)螺旋流的負(fù)壓作用吸入空氣，在旋流器軸心位置形成空氣柱；入料種的精煤隨內(nèi)旋流向上而出，從溢流口排出，矸石則隨著外螺旋流向下從低流口排出[1]。

二、無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選精度影響因素

影響重介質(zhì)旋流器分選精度的因素分為兩大類，其一是由工藝及分選設(shè)備所決定的生產(chǎn)中的確定因素，如入料煤質(zhì)特征、旋流器入口形狀、直徑大小等；其二是可變因素，如入口壓力、礦漿入料、入料方式等等。

1.入料煤質(zhì)特性

重介質(zhì)旋流器的參數(shù)不可變，設(shè)備內(nèi)部也沒有動力裝置，在設(shè)備內(nèi)部原煤的密度組成是可變的，設(shè)備會在選料中將密度中等的顆粒及重介質(zhì)從溢流口排出，升高分選密度，引起旋流器密度波動，結(jié)果會降低分選效率。

2.旋流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)

重介質(zhì)旋流器直徑選擇要滿足處理能力要求，對應(yīng)的是最低礦漿體積通過量，要滿足分選離心力要求，使分離重產(chǎn)物從低流口排出。如果無計劃的增大旋流器直徑則可能造成原煤資源浪費。增大旋流器圓筒段的高度，增大了旋流器的總?cè)莘e，一定程度上有利于分選效率提升。底流口直徑與入料重中產(chǎn)物的比例有關(guān)。增大底流口在相同條件下降低分選密度，精煤的產(chǎn)力會有所降低。底流口減小則會提升實際分選密度，溢流口直徑與底流口直徑要保持相應(yīng)比例。其他條件固定，溢流口直徑越小，分選密度越低，使將要溢流的輕顆粒從底流口排出。

3.重介質(zhì)懸浮液的穩(wěn)定性

重介質(zhì)懸浮液的穩(wěn)定性極大影響重介質(zhì)旋流器分選效率和質(zhì)量，重懸浮液在旋流器內(nèi)的濃度會影響分選效率，磁鐵礦粉顆粒過粗會發(fā)生過分濃縮，因此重介質(zhì)懸浮液的濃度越小越好[2]。

4.循環(huán)介質(zhì)質(zhì)量

重介質(zhì)旋流器容積較小，重介質(zhì)與煤在其中停留時間基本相同，為保證效率必須保證液固比，重介質(zhì)旋流器循環(huán)介質(zhì)相對較大。不同直徑、密度的原煤，循環(huán)介質(zhì)量一般在噸原煤3倍左右，對于三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器而言，循環(huán)介質(zhì)量可能超出上限。

5.重介質(zhì)入口壓力

重介質(zhì)入口壓力使旋流器內(nèi)產(chǎn)生離心力，使高密度重顆粒進(jìn)入底流。增大入口壓力會增大重介質(zhì)旋流器的離心力，提升細(xì)粒重產(chǎn)物在底流中的回收率，同時也增強了懸浮液在旋流器內(nèi)的濃縮。由于增加了入口壓力，旋流器礦漿通過量增大，從而降低了礦漿在旋流器內(nèi)的時間，增大了溢流排出量，導(dǎo)致分選密度上升[3]。

三、無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的選擇

（一）產(chǎn)品規(guī)格

現(xiàn)階段無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器由3GDMC以及3NWX兩個系列，工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用一段直徑1m以上的大型三產(chǎn)品旋流器，3GDMC系列占9成以上因此重點介紹3GDMC，其規(guī)格如表1所示。在實際選用過程中根據(jù)無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選精度影響因素以及產(chǎn)品參數(shù)進(jìn)行選擇。

（二）工藝特點

1.分選精度高。根據(jù)表1可看出，我國各原煤加工企業(yè)常用的3GDMC設(shè)備無論是何種型號，直徑大小都能夠保持較高的分選精度，同時筆者閱讀相關(guān)文獻(xiàn)了解到，3GDMC設(shè)備的分選精度已經(jīng)達(dá)到國外量產(chǎn)品脫泥分級入選重介質(zhì)旋流器的分選精度，已達(dá)主流水平。

2.設(shè)備可以以單一低密度重介質(zhì)懸浮液中，只需以此操作即可高精度分選出質(zhì)量合格的精煤、中煤以及矸石，極大的節(jié)省了高密度重介質(zhì)懸浮液的制備、循環(huán)、回收工作耗時，提升了分選效率；同時可以應(yīng)用低密度重介質(zhì)懸浮液對高密度煤塊進(jìn)行分選，簡化了分選流程，使不同密度的分選過程變得簡便，降低設(shè)備內(nèi)外耗損，以及介質(zhì)用量及能源消耗。

3.旋流器的分選顆粒直徑跨度大，由表1 可以看出，上限可達(dá)1米，分選下限至0.3毫米，甚至在我國國華科技的努力下，將分選下限降低至0.075毫米。應(yīng)用旋流器分級濃縮原理，將輕物料帶出的重介質(zhì)旋流液進(jìn)行分流，進(jìn)入直徑更小的旋流器當(dāng)中進(jìn)行分選，從而減少人員投入的同時，進(jìn)一步降低分選顆粒直徑。

總結(jié)

綜上，現(xiàn)階段市面可選重介旋流器型號、種類多樣，因此要充分了解生產(chǎn)需求，根據(jù)影響因素及產(chǎn)品參數(shù)選擇分選效率高、質(zhì)量高、性價比高的分選設(shè)備，以此高效利用原煤資源，創(chuàng)造更大價值。

參考文獻(xiàn)

[1]張秀梅，郭德，李志強.無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算[J].煤炭科學(xué)技術(shù)，2017（11）：184+216-219.

[2]魏華.龐龐塔選煤廠分選工藝設(shè)計[J].煤炭工程，2017（9）.

[3]戚忠生，葛家君.平溝選煤廠重介技改及精細(xì)管理實踐[J].科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2018，v.26；No.646（20）：39-41.