馬靚 侯英

摘? 要：重介質(zhì)選煤方法是當(dāng)今選煤領(lǐng)域應(yīng)用的主流方法，特別是針對難選煤和極難選煤具有較好的分選效果。重介質(zhì)分選設(shè)備是重介質(zhì)分選的基礎(chǔ)，重介質(zhì)分選設(shè)備可分為重介質(zhì)分選機(jī)和重介質(zhì)旋流器，重介質(zhì)分選機(jī)包括刮板分選機(jī)（淺槽）、斜輪分選機(jī)、立輪分選機(jī)等，通常用于分選塊煤;重介質(zhì)旋流器是在離心力場中工作，通常用于分選未煤或不分級煤。本文對各重介質(zhì)分選設(shè)備的應(yīng)用研究現(xiàn)狀進(jìn)行論述，分析重介質(zhì)分選設(shè)備存在的不足，展望重介質(zhì)分選設(shè)備的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：選煤? 重介質(zhì)分選機(jī)? 重介質(zhì)旋流器? 分選效果

中圖分類號：TD94? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）11（c）-0056-03

Analysis of Research Status of Heavy Medium Sorting Equipment for Coal Preparation

MA Liang? HOU Ying*

（School of Mining Engineering， University of Science and Technology LiaoNing， Anshan， Liaoning Province， 114051 China ）

Abstract： Dense medium coal preparation method is the mainstream method in the field of coal preparation， especially for difficult and extremely difficult coal preparation， it has good separation effect. The heavy medium separation equipment is the foundation of heavy medium separation. The heavy medium separation equipment can be divided into heavy medium separator and heavy medium cyclone. The heavy medium separator includes scraper separator （shallow groove）， inclined wheel separator， vertical wheel separator and so on， which is usually used to separate lump coal; the heavy medium cyclone works in the centrifugal force field， which is usually used to separate non coal or non classified coal. This paper discusses the application and research status of heavy medium separation equipment， analyzes the shortcomings of heavy medium separation equipment， and looks forward to the development trend of heavy medium separation equipment.

Key Words： Coal preparation; Dense medium separator; Dense medium cyclone; Separation effect

隨著煤炭開采，難選煤比例逐漸升高，重介質(zhì)選煤技術(shù)以其具有分選精度高、處理能力大、運行可靠和工藝簡單等優(yōu)點而逐漸成為我國選煤工業(yè)應(yīng)用的主流技術(shù)[1]。重介質(zhì)選煤的應(yīng)用范圍很廣，特別是對難選煤有較好的分選效果[2]。重介質(zhì)分選設(shè)備是重介質(zhì)分選的基礎(chǔ)，對提高分選效率，簡化選煤工藝，提高經(jīng)濟(jì)效益和節(jié)能降耗具有積極的促進(jìn)作用[3]。本文著重介紹重介質(zhì)旋流器、淺槽刮板重介質(zhì)分選機(jī)、重介質(zhì)斜輪分選機(jī)、重介質(zhì)立輪分選機(jī)等分選設(shè)備的研究現(xiàn)狀，展望重介質(zhì)分選設(shè)備的發(fā)展趨勢，以期為重介質(zhì)選煤設(shè)備的技術(shù)開發(fā)和工業(yè)應(yīng)用提供借鑒和參考。

1? 重介質(zhì)分選設(shè)備研究現(xiàn)狀

根據(jù)工作原理，重介質(zhì)分選設(shè)備可分為：（1） 在重力場中工作的重介質(zhì)分選機(jī)，通常用于分選塊煤，如刮板分選機(jī)（俗稱淺槽）、斜輪分選機(jī)、立輪分選機(jī)等;（2）在離心力場中工作的重介質(zhì)旋流器，通常用于分選未煤或不分級煤[4]。根據(jù)分選介質(zhì)，重介質(zhì)分選設(shè)備可分為以空氣和水為分選介質(zhì)的分選設(shè)備[5]，本文主要介紹水為介質(zhì)的重介質(zhì)分選設(shè)備。

1.1 重介質(zhì)旋流器

重介質(zhì)旋流器中物料的離心力比重力大幾倍到幾十倍，可大大提高分選速度和顯著改善分選效果[6]。按照機(jī)體結(jié)構(gòu)、形狀和產(chǎn)品種類可以分為：圓錐型和圓筒型兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，雙圓筒串聯(lián)型、雙圓錐串聯(lián)型和圓筒型與圓錐型串聯(lián)的三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器。按照給料差異可分為有壓給料和無壓給料[7]。

三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器是我國獨創(chuàng)技術(shù)，較兩產(chǎn)品旋流器分選精度高、適用性強(qiáng)、次生煤泥量少，可全粒級入選等優(yōu)點。有壓給料比無壓給料重介質(zhì)旋流器分選下限低，處理量高，重介質(zhì)循環(huán)量小，但設(shè)備磨損嚴(yán)重，次生煤泥量大，適用煤泥含量少或不易泥化的煤種[8-9]。典型的三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)及工作原理如圖1所示。

1.2 淺槽刮板重介質(zhì)分選機(jī)

重介淺槽分選機(jī)具有操作簡單、易于維護(hù)、投資低、效率高等優(yōu)點，在塊煤選煤廠中廣泛應(yīng)用[10-11]。

隨著動力煤入洗比例逐年提高，用于塊煤分選的重介淺槽分選機(jī)的市場需求將不斷增大。隨著綜采機(jī)械化的提高，煉焦煤混入大量矸石，應(yīng)用重介淺槽分選機(jī)進(jìn)行排矸成為一個重要的應(yīng)用方向。井下原煤排矸作業(yè)采用淺槽重介分選機(jī)具有廣闊的發(fā)展前景，原煤中的矸石在升井之前排出并井下回填，將會顯著提高礦井的處理產(chǎn)能，減少矸石的無效運輸，降低矸石排放帶來的環(huán)境污染，產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，國內(nèi)首座井下選煤廠已經(jīng)在山東新汶礦業(yè)集團(tuán)投產(chǎn)，在井下建立淺槽洗選系統(tǒng)是原煤分選的主要方向[1]。

1.3 重介質(zhì)斜輪分選機(jī)

重介質(zhì)斜輪分選機(jī)由分選槽、斜置提升輪和排煤輪等主要的部件組成[12]。原煤進(jìn)入充滿重介質(zhì)懸浮液的槽體中進(jìn)行分選，密度小于懸浮液的精煤浮至液面，由排煤輪刮板排料口排出;密度大于懸浮液的矸石或高灰分煤沉至槽底，由排矸刮板提升到排料口排出，從而得到精煤和矸石[13]。

重介質(zhì)斜輪分選機(jī)具有分選精度和分選效率高、分選粒度范圍寬、處理能力大等優(yōu)點，缺點是外形尺寸和占地面積較大[14]。

1.4 重介質(zhì)立輪分選機(jī)

重介質(zhì)立輪分選機(jī)做為塊煤分選設(shè)備，在我國選煤廠廣泛應(yīng)用，應(yīng)用較廣泛的有德國的Teska型、波蘭的Disa型和我國的JLT型立輪分選機(jī)。不同立輪重介質(zhì)分選機(jī)的主要部件提升輪和分選槽的結(jié)構(gòu)大體相同但提升輪的傳動方式不同。如太司Teska型采用圓圈鏈條鏈輪傳動，Disa型采用懸掛式膠帶傳動，我國的JLT型分選機(jī)采用棒齒圈傳動[15]。

重介質(zhì)立輪分選機(jī)與重介質(zhì)斜輪分選機(jī)的主要區(qū)別是排矸輪垂直安裝并與懸浮液流動方向成90°，其他結(jié)構(gòu)基本相似。與重介質(zhì)斜輪分選機(jī)相比重介質(zhì)立輪分選機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、傳動機(jī)構(gòu)簡單等優(yōu)點[16]。

2? 重介質(zhì)分選設(shè)備發(fā)展趨勢

隨著原煤入選比例的提高，選煤廠規(guī)模及選煤裝備趨向大型化，高效重介質(zhì)選煤技術(shù)成為中國選煤主導(dǎo)技術(shù)[17-18]。重介質(zhì)分選設(shè)備是重介質(zhì)選煤的基礎(chǔ)，重介質(zhì)分選設(shè)備的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1） 設(shè)計思路先進(jìn)化。國內(nèi)外著名品牌的先進(jìn)重介質(zhì)分選設(shè)備不斷優(yōu)化發(fā)展，方向是采納新的設(shè)計思想、引入現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)。

（2） 重介質(zhì)分選設(shè)備大型化。重介質(zhì)分選設(shè)備的優(yōu)勢在于其不僅分選精度高，而且可以實現(xiàn)大型化。設(shè)備大型化在獲得了很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的同時可以顯著降低分選能耗，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，同時也有利于實現(xiàn)重介質(zhì)分選設(shè)備的自動化。

（3） 重介質(zhì)分選設(shè)備自動化。重介質(zhì)分選設(shè)備自動化有利于提高分選效率，保證精煤質(zhì)量穩(wěn)定，減少重介質(zhì)損失。既能提高重介質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化，還可實現(xiàn)無人值守，減少勞動成本，進(jìn)一步實現(xiàn)選煤廠生產(chǎn)過程自動化、智能化。

（4） 重介質(zhì)分選設(shè)備節(jié)約環(huán)保。提高設(shè)備質(zhì)量，保證設(shè)備運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，降低配件和重介質(zhì)損耗。

（5） 重介質(zhì)分選設(shè)備國產(chǎn)化。我國要加大自主研發(fā)步伐，努力使我國變成一個選礦設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)國。進(jìn)口設(shè)備存在造價高、損耗件更換時訂貨周期長等缺點。而國產(chǎn)重介質(zhì)選煤設(shè)備在大型化、智能化、可靠性、耐用性方面仍然相對落后，難以滿足煤炭洗選行業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的需要。應(yīng)大力發(fā)展具有我國自主產(chǎn)權(quán)的大型重介質(zhì)分選設(shè)備，開辟出適應(yīng)我國煤質(zhì)及國情特點、能夠快速提高煤炭入洗率的技術(shù)解決途徑。

3? 結(jié)語

原煤入選比例提高導(dǎo)致選煤廠規(guī)模逐漸增大，重介質(zhì)選煤技術(shù)成為中國選煤工業(yè)的主流技術(shù)。重介質(zhì)分選設(shè)備是重介質(zhì)分選的基礎(chǔ)，重介質(zhì)分選設(shè)備沿著設(shè)計思路先進(jìn)化、設(shè)備大型化、自動化、節(jié)約環(huán)保和國產(chǎn)化方向發(fā)展。重介質(zhì)分選設(shè)備的先進(jìn)化、大型化、自動化、國產(chǎn)化和節(jié)約環(huán)?？娠@著提高選煤分選效率，降低生產(chǎn)成本，為選煤行業(yè)的科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用提供借鑒和參考。

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