专题综述-浅析选煤重介悬浮液密度控制方法及设备.docx

1、浅析选煤重介悬浮液密度控制方法及设备 摘要：本文简析了在重介选煤工艺中，悬浮液对加重质的粒度的要求 ，介绍了重介分选工艺中调节悬浮液密度、粘度、以及煤泥含量的3 种分流机构, 比较其各自的调节性能。关键字：粒度 密度 重介质 分流Abstract: This paper discusses the in dense medium coal preparation process, the particle size of slurry to increase quality, introduces the dense media separation process regulating su

2、spension density, viscosity, and the content of coal slime of three kinds of shunt, comparing their respective regulation performance. Key word: size density heavy medium shunt随着科技发展，越来越多选煤厂在工艺选择中采用重介分选工艺。而在此工艺的实际分选过程中，对悬浮液的密度进行控制的精准度对实际分选密度的精确性有着直接的影响。为了尽可能的提高精煤产率，在实际生产中要求分选密度的波动尽可能小。其对悬浮液的要求如下：在精煤

3、灰分指标一定的条件下，分选过程中悬浮液密度的波动需小于0.1g/cm。然而，在实际操作中，分选机中的悬浮液在流体运动的影响下，使得悬浮液密度与实际分选密度是具有一定的差别，如上升介质流的块煤重介质分选机，悬浮液密度比实际分选密度一般要低0.030.1 g/ cm. 而对于用重介质旋流器，悬液液密度比实际分选密度要低0.20.4 g/ cm。为有效控制分选介质悬浮液密度以使生产系统正常的运行，目前控制悬浮液密度方法有的补加新介质和对合格介质进行分流。其中控制装置有如下三种: 介质分流箱、蝶阀和浆液阀。由于这三种装置的调节速度和稳定性不一样, 为了更好的控制循环液密度，对上述三种控制装置进一步的分

4、析和比较, 从而掌握其控制量与运动角度或运动距离间的关系是非常有必要的。 1.介质粒度对重介分选工艺的影响 1.1. 介质粒度对重介分选的影响介质粒度对重介分选的影响如下：1、悬浮液的稳定性；2、介质的介耗量。 介质的粒度太粗时，悬浮液中的磁铁矿粉很容易沉淀，从而导致分选过重中悬浮液稳定性很差，悬浮液的不稳定进而造成分选密度波动，从而影响分选效果。另外，沉淀的磁铁矿粉会加大对分选的设备、管道等的磨损，降低了其使用寿命，增加了选煤厂的经济负担。另一方便面，当介质粒度太细时，分选悬浮液的粘度会增加，进而导致分选设备工作时的分选精度下降，加重质消耗加大，增加生产成本。综上分析，在实际的生产过程中，在

5、介质粒度方面，必须进行严格的控制。 1.2.重介工艺对介质粒度的要求目前，大多数的选煤厂使用的加重质都为磁铁矿粉。同时，入选原煤粒度的不同和重介分选煤设备的不同，对磁铁矿粉粒度的要求都不相同。从选煤厂设计手册中我们可了解到：重介分选时使用的磁铁矿粉中磁性物含量应在95以上，选煤分选时加磁铁矿粉的粒度小于0.074mm的含量不低于80；末煤分选时磁铁矿粉粒度小于0.045mm的含量不低于80。目前，块煤咋在进行重介分选时，磁铁矿粉基本上能够满足重介悬浮液中对磁铁矿粉的粒度要求，一般在市场上就能够买到合格的介质。但在面对末煤或者混煤重介分选工艺时，特别是随着选煤厂管理水平的提高，对分选效果、介质消

6、耗、精煤产率等技术指标要求越来越高，为了获得更好的分选效果和最大的经济效益。其重介悬浮液中对磁铁矿粉粒度要求相对于块煤重介系统较严格。当磁铁矿粉粒度过粗不符合其相对要求时，需要在使用用前对其磨细，然后在使用。2.介质分流箱结构与工作原理2.1. 分流箱工作原理 分流箱结构示图如左图1所示。其工作原理:合格介质从管1进入, 然后通过分流桶2（ 其中分流桶2可有电控装置6带动旋转）。此时，电控装置6带动分流桶2旋转至管4一侧, 分流箱就就开始打分流; 而当电控装置6带动分流桶2旋转至管5一侧时, 合格介质正常返回合格介质桶, 停止分流。图 1分流箱结构图1.合格介质来料管2. 分流桶; 3.分流箱

7、箱体 4.去磁选机管 5. 去合格介质桶管 6. 电控装置2.2. 分流箱功能 分流箱是重介生产过程保证重介悬浮液稳定的主要设备, 它主要功能是通过分流来保证悬浮液的密度和粘度以及悬浮液中的煤泥量含量在一定范围能波动。当分流设备将适量的悬浮液分流到稀悬浮液系统后,经磁选机回收后再返回合格介质桶,从而使得悬浮液的密度和粘度以及煤泥量在一定适当的范围内波动。以此来避免过多煤泥在重介系统中的重复循环，使得重介分选系统的分选的效果得到保证。 重介系统在工作时，其重介悬浮液中所含煤泥量的多少，将会对悬浮液的密度和黏度产生直接的影响。当悬浮液中煤泥量含量过大时，此时重介系统的整个分选过程及在对介质的进行回

8、收和净化的过程中都会出现一定的困难。此时，需要将悬浮液中的煤泥及时分流出去。此时，分流箱的功能就在此体现，在使得悬浮液稳定后，重介分选系统的分选的效果也得到了保证。因此,分流箱在生产过程中能否及时的分流，对重介质选煤系统非常重要。2.3. 分流箱分流效果( 1) 当摆角的角度在- 1616范围内时, 分流量与入料量的比例K 与漏斗的摆角近乎呈一次线性关系。当电动执行器驱动漏斗进行摆动时, 漏斗摆角与电动执行器转角呈正比关系。所以, 采用这种传动机构时, 摆角适当的范围内, 可认为分流量与电动执行器转角呈一次线性关系。( 2) 当漏斗的结构参数改变时即漏斗的回转半径R、漏斗的出料口长度的l、隔板

9、的倾斜角度, 则悬浮液的调节速度和精度都会改变。其关系如下：当增加R、l并且 减小,则 调节速度会加快, 但其精度有一定量的降低; 反之亦反。( 3) 在实际生产中, 分流量的调节量一般在在总量的030%范围内进行调节,当变分流箱的结构改变后，其漏斗可在- 16+ 16范围内工作, 以此来使分流箱能够稳定调节变量。3. 蝶阀结构与工作原理 3.1. 蝶阀工作原理蝶阀工作原理.当蝶阀用作分流调节时, 蝶阀常安装在立管上。圆形阀板绕0 轴旋,同过 转动阀板，其转动角一般为 090, 从而改变阀板与管壁间的间隙, 以此改变分流量的大小。 4.浆液阀的结构及其工作原理图2 浆液阀结构示图浆液阀结构如上

10、图2所示： 1.输油管 2.双向齿轮泵 3.拖动电机 4.缸体 5.空心拉杆 6.活塞 7.位置发送器 8.探头电控液动浆液阀是由集机电液于一体的电控液动执行机构进行驱动。该机电液机构是由三相交流电机作为原动机，而液压缸为动力传动机构的位置伺服机构。其结构如图2所示：当电机正转时，齿轮泵将缸体B腔的液压油压入A腔推动活塞向B 腔移动，从而带动拉杆内缩。当电机反转时，齿轮泵将A腔的液压油压入B腔推动活塞向A腔移动使拉杆外伸。 该执行机构具有位移显示功能。其原理为与位置发送器7相连的探头8与空心拉杆5产生相对位移。以此来将拉杆的直线位移转换为统一的标准电信号。因此，浆液阀可以在远距离实现远程监视和

11、操控。同时也可以纳入自控系统进行自动控制。 5.结论 ( 1) 对比上述三种分流装置，分流箱相对于另外两种分流设备来说，其分流量的控制更加稳定, 同时也有利于控制系统软硬件的配置。( 2) 在结构方面，分流箱更易采用耐磨材料, 且不易堵塞, 能有效减少选煤厂的维护成本。能够最大限度保证生产的正常进行。( 3) 分流箱在安装时候需要有较大的安装空间。综合考虑, 在选煤厂的密度自动控制中,应尽量采用分流箱作为介质补加与分流的调节机构。参考文献：1. 叶志刚 李延峰 重介质选煤中分流方法比较 煤质技术 2003.5 第三期 2. 彭小思 斜沟煤矿选煤厂介质分流箱的改造 山西焦煤科技 第十二期 3. 姚以才 张为民荫营煤矿选煤厂分流箱的改造 选煤技术 2008.4 第二期 4.薛维东 段志峰电控液动浆液阀在选煤厂的应用 选煤技术 2011.6 第三期 5.西曲矿选煤厂介质分流结构的改造 山西焦煤科技 2004.第二期 6. 斜沟煤矿选煤厂介质分流箱的改造 山西焦煤科技 2010.第十二期 7. 齐悦 李建峰 重介质选煤厂介质制备工艺分析 选煤技术 2010.第一期 8. 李晓东 选煤厂新式分流装置的研制 煤炭技术 2012.第一期 9. 张竹英 重介悬浮液密度及液位的检测与自动控制 山西焦煤科技 2009.第十期 10. 谢广元 选矿学 第140页、第174-179页