重介质旋流器论文的致谢

重介质旋流器论文的致谢（通用6篇）

篇1：重介质旋流器论文的致谢

本研究及学位论文是在我的导师赵树彦老师和朱金波老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。他们严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我，在此谨向赵老师和朱老师致以诚挚的谢意和崇髙的敬意。

感谢吴朝荡师兄、张晓博和吕康冉两位好友在试验过程和后期整理方面给与的帮助与支持。还要感谢代文飞、祝言亮、魏军、张家银等同学在学习上给予我的帮助与支持。

在此还要特别感谢在论文撰写和修改方面给与建议与关怀的李瑞和老师、顾少雄老师、吴大为老师、闫锐敏工程师、庾朝富师兄、袁博文师兄、王海艳师姐、任利勤师姐等和唐山国华科技国际工程有限公司研究所的各位同仁。

感谢参考文献中的作者，他们的研究成果给予我的论文很大的支持。

篇2：重介质旋流器论文的致谢

时光荏苒，岁月如梭，近两年的研究生生活即将结束。经过这段时间的.学习，我受益匪浅。在这里，谨向所有关心和帮助过我的老师和同学们致以最真诚的感谢!

首先，衷心的感谢导师于宇教授级高工和朱金波教授，我的硕士论文从选题到完成都是在他们的悉心指导下完成的。通过本次毕业论文，我进一步学习了如何查阅文献，如何进行试验设计、实施以及数据分析处理等一系列试验环节。从本论文最初的资料收集到论文的最后定稿，两位导师都给予了宝贵的意见，帮助自己更好的充实论文的内容。在此，我衷心的向两位导师表达真诚的谢意和崇髙的敬意其次，我要感谢从本科毕业设计开始以来，一直帮助我的苏嘉银老师，感谢他一直以来对我的帮助和关心，在他的帮助指导下，我成熟了很多，也获得了很多从书本上学不到的知识。

另外，我还要感谢朱宏政老师、费之奎师兄、王超师兄、代文飞，实验室的各位老师以及同班同学，这次能够顺利完成自己的硕士学位论文，得益于他们给予我的大力帮助，在这里表示衷心的感谢，他们的情谊我将铭记于心!

篇3：选煤厂重介质旋流器的选型

重介质旋流器的选型既关系到选煤厂设计能力的实现, 又牵涉到配用渣浆泵能否选准的问题, 并最终影响选后产品质量, 是整个重介质选煤工艺的核心。现有的选型方法存在诸多弊端, 直接采用设备厂家提供的保证值也不尽合理, 因此, 选型必须要有科学的方法。

1 常用选型方法

重介质旋流器选型前需要合理确定处理量, 包括干煤处理量和矿浆处理量 (或介质循环量) , 两者只需确定其一, 另外一个就可以根据吨煤所需介质循环量推导出来。吨煤所需介质循环量的选取, 一般是两产品重介质旋流器取2.5～3 m3, 三产品重介质旋流器取3～4 m3, 有压给料旋流器取小值, 无压给料旋流器取大值, 原煤粒度组成较细、可选性较难时取偏大值, 反之取偏小值。

1.1 经验公式计算法

用于重介质旋流器处理量计算的方法主要有彭荣任、王祖瑞[1,3]著作和选煤设计规范[4]等提到的三种经验公式:

式中:Qm——旋流器的矿浆处理量 (即煤和介质总量[5]) , m3/h;

Q——旋流器的干原煤处理量, t/h;

D——旋流器筒体直径, m;

A——旋流器筒体横截面积, m2;

q1、q2、q3——系数, 分别取700～800、200和200～320。

1.2 庞学诗计算法

庞学诗水力旋流器生产能力计算式是以平衡轨道理论为基础, 采用最大切线速度面作为旋流器分离基准面, 并根据入料量等于入料口截面积与入料流速的乘积推导出来的理论计算式, 该式被广泛应用于水力分级旋流器生产能力的计算, 有很好的预测精度和适应能力, 计算式简化如下[6]:

式中:di、do——分别为旋流器入料口、溢流口当量直径, m;

ΔPm——旋流器入料压力, MPa;

ρm——旋流器入料矿浆密度, t/m3。

与上述计算式类似的还有波瓦罗夫、拉苏莫夫[6]等人推导的计算式, 它们的共同特点是可以简化成如下通式:

式中:k——与旋流器结构参数有关的系数。

重介质旋流器是由水力分级旋流器演化而来的, 两者的结构型式和操作方式有很多共同之处, 如果对庞学诗计算式作适当的修正, 也可使其适用于重介质旋流器。为此, 用入料矿浆液柱高度H代替旋流器入料压力ΔPm, 用D的不同函数关系式分别代替旋流器入料口、溢流口当量直径do、di, 把 (4) 式改写成 (5) 式的结构形式, 并乘以修正系数k0, 则修正后的计算式如下:

式中:k0——修正系数, k0≤1;

H——旋流器入料矿浆液柱高度, m;

h——与入料压力有关的系数, h=H/D, 一般两产品取9～11, 三产品取11～15;

k1、k2——与旋流器结构有关的系数, k1=di/D, k2=do/D, 一般两产品时k1=0.2～0.3, k2=0.32～0.5, 三产品时k1=0.20～0.25、k2=0.25～0.45[1]。

2 不同计算方法的比较

2.1 计算方法相互比较

(1) 这4个计算模型可以归结为两类表达式, 一类与D2成正比关系, 即 (2) 式和 (3) 式;一类与D2.5成正比关系, 即 (1) 式和 (6) 式。干煤和矿浆处理量可以根据煤介比要求相互推导出来, 且推导出的计算式与原式属同类表达式。

(2) (2) 式实质上是 (3) 式的一个特例, 当 (3) 式中的系数q3取255时, 即得到 (2) 式, 而255正好是200～320区间的近似中间值。从设计规范条文说明第5.3.2条[7]还可以看出, (3) 式是根据国内的几个主要旋流器生产厂家自己提供的处理量值统计出来的。不管这种统计方式是否合理, 仅q3这么大的取值区间, 就让设计者很难适从。综合考虑, 用 (2) 式作为这类表达式的统一计算式更有代表性。

(3) (1) 式实质上是 (6) 式的一个特定区间, (6) 式考虑了旋流器结构参数与操作参数的变化对处理量的影响, 具有较强的针对性和适应能力, 这是 (1) 式所无法比拟的。因此, (6) 式更宜作为这类表达式的统一计算式。

由此可以看出, 上述4个处理量计算模型可以归结为 (2) 式与 (6) 式的比较, 两者只可能有一个与实际相符, 或者都不相符, 因此需进一步研究适合于重介质旋流器处理量选型的计算式。

2.2 与现场实测值比较

对多个选煤厂实际干煤处理量的统计结果为:成庄选煤厂[8]设计之初采用的是进口Φ1150型两产品重介质旋流器, 由于是脱泥入洗, 实际旋流器入料量为430 t/h, 后由于产品质量要求改变更新成Φ1300型;晋华宫选煤厂[9]采用的进口HM1300型重介质旋流器实际处理量为600 t/h;刘家口选煤厂[10]引进的澳大利亚Minco公司的Φ1500型旋流器处理量大于750 t/h, 瞬时煤量达800 t/h以上;天地唐山公司的3NWX1000/710A型旋流器在西曲选煤厂的处理量为200～230 t/h[11], 3NWX1200/850型旋流器在太原选煤厂的处理量为320 t/h[12];3SNWX1400/1050型旋流器在鲍店选煤厂的处理量为473 t/h[13];唐山国华公司的3GDMC1100/780A型旋流器在文峰选煤厂的处理量为246 t/h、利民选煤厂为250 t/h, 3GDMC1200/850A型旋流器在石台、淮北、望峰岗选煤厂的处理量都为310 t/h, 在孔庄选煤厂由于受精煤脱介筛能力的限制, 只能到265 t/h, 后通过对脱介环节改造后在320 t/h以上;3GDMC1300/920A型旋流器在南山选煤厂的处理量为350 t/h, 火烧铺选煤厂为375 t/h, 镇城底选煤厂为420 t/h;3GDMC1400/1000型旋流器在老屋基选煤厂的处理量为512～547 t/h, 3GDMC1500/1100型旋流器在棋盘井选煤厂的处理量为588～606 t/h[14,15,16,17,18]。

分别按 (2) 式与 (6) 式计算不同直径重介质旋流器的处理量, 并与现场实际使用情况对比, 结果见表1。从表中可以看出:无论是对两产品还是三产品旋流器, 按 (6) 式计算的结果在所有旋流器直径规格内都与现场实际处理量比较相符;对于直径不大于1 100 mm的三产品旋流器, (2) 式与 (6) 式两者计算值相近, 都能满足选煤厂选型设计精度要求, 但随着直径的增大, (2) 式计算结果明显偏小;对于两产品重介质旋流器, (2) 式计算结果与实际相差较大, 且随着直径增大差距越大。由此可见, 重介质旋流器处理量与D2.5成正比的相关性要优于D2。

3 合理选型原则

国内倾向于三产品重介质旋流器的研究与应用, 尤其是无压型, 主要制造厂家有唐山国华科技有限公司、天地唐山公司以及威海海王旋流器有限公司等;而国外更倾向于两产品重介质旋流器, 尤其是有压型, 比较著名的制造厂家有美国的Krebs、南非的Multotec、澳大利亚的Ludwici等。从理论上讲, 由于所需固液比的不同, 两产品处理量要高于三产品。我国在重介质旋流器理论研究方面与国外先进水平相比还存在一定差距, 结构型式单一、粗放, 没有建立起自己的试验数据比对库;而国外已经拥有了完善的数据比对库, 结构型式多样。如南非Multotec公司生产的MAX型重介质旋流器, 采用涡形渐开线入料方式, 对每种直径都有2种不同的入料口结构 (正方形和长方形) 、2种不同的柱段长度 (标准型和加长型) 等共组成10多种不同的规格, 分别适应不同特征的煤质, 有不同的处理量。

由此可见, 对不同类型、不同产地的重介质旋流器选型应区别对待, 可用以下两个计算式来表达:

式中:k0——修正系数, 进口两产品取1, 国产两产品取0.85, 三产品取0.8;

q——系数, 进口两产品取280～300, 国产两产品取240～260, 国产三产品取200～210。

(7) 式针对性较强、预测精度高, 但对旋流器结构参数的选取要求专业性比较强, 适合旋流器生产厂家采用, 无论两产品、三产品、有压或无压都适用; (8) 式结构简单、计算方便, 比较适合于选煤设计人员根据处理量选型用, 对于DSM标准型旋流器, 计算结果都能够满足设计精度要求;对于非DSM标准旋流器 (主要指进口类) , 由于其结构型式较多, 处理量差别很大, 建议参考厂家提供的保证值, 并考虑一定的富裕量, 当给出了具体结构参数时, 可以按 (7) 式对保证值进行验算。

4 选型校正

当固体入料的轻、重产物产率出现倒置 (重产物产率大于轻产物产率) 时, 如果旋流器的结构参数调整不足, 不能适应这种变化, 则其处理量将受到限制, 必须进行校正;两产品旋流器只需校正底流通过量, 三产品旋流器除校正底流通过量外, 还要校正过渡段, 即二段入料口通过量;校正后必须确保各排料口的实际通过量都小于其最大允许通过量, 且校正都是按干煤质量流量进行计算的, 常用的经验公式[1,6]是:

式中:k——系数, 可取1.1;

du、do——旋流器底流口、溢流口直径, m;

qu、qo——旋流器底流与溢流量, m3/h。

(9) 式最早由匈牙利学者达尔杨 (Tarjan) 提出, 式中qu、qo是指矿浆体积流量[6]。按最大锥比0.85代入上式可以得出底流最大矿浆体积流量约占入料矿浆体积量的40%, 但选煤领域内的多数学者和工程设计人员都是通过文献[1]了解该式的, 并误以为是干煤分配量[19,20]。事实上, 按不影响分选效果和底流口能顺利排料所允许的最高固体体积浓度要求, 就可以推导出相应的干煤质量通过量, 其值显然要高于40%。如火烧铺选煤厂[15]采用3GDMC1300/920A型旋流器, 在实际精煤产率为49.08%、中煤产率为8.02%的情况下处理量达到375 t/h;棋盘井选煤厂采用3GDMC1500/1100A型旋流器, 在实际精煤产率为23.65%、中煤产率为21.72%的情况下处理量依然达到588 t/h。

笔者认为, 可以按以下要求进行校正:对于有压两产品重介质旋流器, 底流允许最大通过量为入料干煤量的55%;对于无压两产品, 由于底流排料结构的特殊性, 其通过量一般不限制, 如英国煤炭公司研制的Larcodems型旋流器的底流和溢流最大通过量都可以达到入料量的80%[20];对于三产品重介质旋流器, 无论是有压或无压, 其处理量都受到二段的影响, 由于过渡口压力要高于两产品旋流器的底流口压力, 因此其通过率要大于两产品旋流器的底流通过率, 可以按上述的 (8) 式进行计算, 鉴于二段旋流器对分选精度的要求不如一段严格, q可以取280, 过渡口和底流口最大干煤通过量也可以分别按入料原煤量的60%和40%近似选取。

5 结 论

(1) 处理量与D2.5而不是D2成正比, 由庞学诗生产能力计算式修正后的表达式及其推导公式更适合选型用。

(2) 当需要选用两产品旋流器时, 进口旋流器在处理量、分选精度、节能效果、使用寿命等方面更具优势, 在投资允许的情况下应优先选用;三产品旋流器国内已形成了系列产品, 应用也比较成熟, 某些方面已经达到了国际领先水平, 完全可以满足我国不同选煤厂的需要。

(3) 对轻重产物比例倒置的入洗原煤, 必须对选型结果进行校正, 如果校正后的三产品重介质旋流器处理量在正常值的75%以下, 应从经济、技术角度重新对该工艺进行可行性论证, 两产品主再洗工艺也是一种理想的替代方案。

另外, 对于常用的Φ300～500 mm的煤泥浓缩分级旋流器的处理量计算, 设计规范表7.1.6-1[4]提供的数据过于笼统, 达不到设计所需精度要求, 建议按 (4) 式进行计算, 其中di、do可以分别按0.2D、0.45D选取, ΔPm按0.1～0.15 MPa选取 (直径大时取大值, 小时取小值) , ρm近似取1.05。

摘要：分析了几种常用重介质旋流器选煤工艺的选型计算方法, 通过与现场实际使用情况进行对比, 表明处理量与旋流器直径D2.5成正比, 经适当修正后的庞学诗生产能力计算法更适用于选型;指出了不同类型、产地的旋流器选型应区别对待。

篇4：三产品重介质旋流器应用的探讨

近几年来,随着旋流器及其他选煤设备的不断发展,选煤工艺亦随之发展。本文即简要论述三产品重介质旋流器选煤工艺在设计中应重点考虑的几个问题。

1有压(周边)入料与无压(中心)入料方式的区别

1.1 物料破碎与矸石泥化

有压入料方式将物料与悬浮液混合,通过离心泵输送至旋流器进行分选。物料在混料桶中与悬浮液经过一定时间的浸泡并受离心泵叶轮的高速撞击,对分选作业会产生如下不利影响:第一,次生煤泥量大,高灰细泥增多,增加悬浮液内的非磁性物含量,引起悬浮液的密度、粘度等参数变化,影响分选效果;第二,物料破碎较严重,不利于提高块煤产率。无压入料旋流器的工作介质通过离心泵输送至旋流器内,物料则由高处自流而入,此种入料方式使固体物料避免了与悬浮液的长时间接触浸泡以及离心泵叶轮的高速撞击,不仅可以减轻矸石的泥化,而且可以有效降低块煤破碎率。

1.2 细粒煤分选效果

对于原煤中粗颗粒物料的分选效果,无压入料与有压入料方式相近,但对于细粒级物料的分选,无压入料方式不如有压入料。其主要原因是:第一,无压给料旋流器的切向速度梯度较有压给料的小很多,随着悬浮液流速梯度的减小,其粘度值增大。在悬浮液性质相同的条件下,无压给料旋流器中悬浮液的流变粘度比有压给料时大很多,粘度的增大增加了粘滞阻力,从而影响细粒级物料的分选。第二,物料刚进入旋流器时,其速度落后于悬浮液流速,这样会使物料的实际分选密度高于分选悬浮液密度。随着矿粒在径向上的位移,在逐步达到悬浮液切向速度的过程中,矿粒在旋流器中的实际分离密度增加,致使部分不属于精煤的矸石和中煤混入精煤,尤其是细颗粒物料混入较多。

1.3 入料压力

对于无压入料三产品旋流器,为了保证一段分选的重产物能够沿“气芯”周围悬浮液正常运行,其工作介质给入压力略高于有压入料。

1.4 介质循环量

通过对各种型号旋流器进行比较分析,发现无压入料旋流器与有压入料旋流器的悬浮液量基本相当。

1.5 分选密度

无压入料重介质旋流器圆筒部分实际分选密度较工作介质密度约高0.03～0.06kg/L。设计计算过程中可以近似认为悬浮液密度等于物料分选密度。

有压入料圆锥重介质旋流器实际分选密度较工作介质密度约高0.15～0.30kg/L,分选密度与悬浮液密度之间的关系可以通过下式计算:

一段分选密度:δ1=0.288e-0.061VT+ρ;

二段分选密度:δ2=2.215e-0.134VT+ρ。

式中:ρ——工作悬浮液密度,g/cm3;

VT——固体体积浓度,%。

经过国内外多年的研究与应用,有压入料旋流器对不同煤质的原煤均已经取得很好的分选效果,无压入料旋流器也已经在国内各地的选煤厂广泛应用,并取得很好的效果,表1所列为无压给料三产品重介质旋流器在老屋基选煤厂的生产情况。

综上所述,有压入料与无压入料重介质旋流器分选效果相近,各有优缺点,选煤厂设计中应充分考虑煤质特性、矸石的泥化程度、产品的实际要求等因素,合理选择原煤的入料方式。

2 无压工艺介耗高的原因

近几年,无压与有压工艺在各大选煤厂均得到了广泛应用。实践表明,无压入洗选煤厂的介耗一般都大于2kg/t原煤,部分选煤厂的介耗甚至高达3～4kg/t原煤,而有压入洗选煤厂的介耗一般都可以降至1.5kg/t原煤以下。这是由于近几年我国设计采用有压入洗的选煤厂多数是进行选前脱泥,然后入洗,而无压入料则多数采用不脱泥入洗,导致无压介耗高于有压。具体原因包括如下几点。

(1)进入磁选机的磁性物绝对量大,导致损失的磁性物绝对数量也增大。

在相同分选密度下,无压工艺采用不脱泥入洗,原煤中大量的非磁性物(即煤泥)进入分选系统,为保证一定的分选密度,无压入料所配入的磁铁矿粉的绝对量要大于有压入料,从而使进入磁选系统的磁铁矿粉的绝对数量较大。在相同磁选效率时,进入磁选系统的量越大则损失的量也越大,因而导致无压介耗高于有压。

(2)分流量大。

完成分选后,为保证循环介质的密度,需要脱去部分非磁性物,由于无压入料采用不脱泥入洗,其脱介筛筛下合格介质中的非磁性物含量较高,因而必须多分流部分合格介质进入磁选系统,才可以保证最终合格介质的密度,由此导致进入磁选系统的量多于有压入料,使磁选后损失的磁铁矿粉增加,这是无压入料工艺介耗高的主要原因。

(3)脱介效果差。

对于无压不脱泥入洗工艺,进入脱介筛、与筛孔尺寸相近的物料较多。在筛分过程中,粒度略大于筛孔尺寸的颗粒容易卡在筛孔中影响细粒物料过筛,而粒度略小于筛孔尺寸的颗粒易受筛孔边缘和其它物料的影响,过筛概率也很低。

筛分中称通过筛孔概率较低和略大于筛孔的颗粒为“难筛粒”。 试验证明,难筛粒含量对筛分效率的影响如图1所示。由图可见,随物料中难筛粒含量的增加,筛分效率下降,致使筛上物中细颗粒物料增多,比表面积加大,从而增加了粘附在筛上物中的磁铁矿粉数量,导致介质消耗较高。

3 脱泥与不脱泥入洗工艺

我国采用重介质选煤工艺的老选煤厂均采用不脱泥入洗。这是因为设计者认为选前脱泥,不仅工艺环节增多,而且预先脱出的煤泥需进行专门分选处理,使系统更复杂。

近几年选煤设备大型化,只需要设置一台大型等厚直线振动筛即可以满足脱泥要求。系统内仅增加一台设备,布置简单;大直径旋流器需要对其分选效果不佳的粗煤泥设置专门的分选设备,因而使得粗煤泥分选设备被广泛采用,而选前脱泥则是此类设备良好运行的先决条件。采用不脱泥工艺会对分选系统产生不利影响,主要表现在以下几方面:

(1)分选系统稳定性差。煤泥的存在对于保证悬浮液一定的粘性,维持悬浮液的稳定有利,但分选密度会因煤泥量的变化而波动,引起重选系统整体分选密度和Ep值发生波动,使整个重介质系统的稳定性降低,影响精煤产率。

(2)分选密度易波动,产品质量不稳定。重介质分选时,进入系统的煤泥是工作悬浮液的组成部分,直接影响悬浮液密度;入选原煤中煤泥含量的波动,经常出现“假密度”,势必引起工作悬浮液密度的波动,从而影响产品质量。

(3)分流量大,脱介效果差、介耗高。采用选前脱泥工艺,可有效解决这些不足,因此,对于工艺比较完善的大型选煤厂,在设计中应优先考虑脱泥入洗方式。而对于工艺简单的中小型选煤厂,因为旋流器直径较小,有效分选下限低,为简化工艺、节约投资,可以采用不脱泥入洗的方式。

需要注意的是,适量的煤泥对于保持悬浮液的稳定性是有利的,因此,脱泥筛筛孔不宜过大,应保证少量煤泥进入介质系统。目前,国内常用的脱泥筛筛孔尺寸为1.5mm、1mm和0.75mm。

我国选煤厂无压入洗工艺多采用不脱泥入洗,致使多数选煤厂的介耗较高,如果无压工艺采用脱泥入洗,不仅可以提高介质系统的稳定性,而且能够有效降低介质消耗,部分设计单位已经认识到这点,并开始进行实际应用。

4 重介质旋流器与粗煤泥分选设备的组合应用

近几年,随着选煤厂规模的大型化,大处理量旋流器已在工业生产中广泛应用。而大直径旋流器对细颗粒物料的分选精度较差,为弥补这一不足,选煤厂应用粗煤泥分选设备单独处理2～0.2mm的物料。当前主要的粗煤泥分选设备有螺旋分选机、煤泥重介质旋流器、TBS干扰床分选机。

目前,螺旋分选机应用较多,其主要优点是投资少、生产成本低、操作简单,其分选上限可达3mm(一般为1.5mm),分选下限为0.1mm,分选密度一般要求大于1.6kg/L,适应于高密度分选及排矸作业。

煤泥重介质旋流器作为大直径旋流器的补充,对粗煤泥有较好的分选效果,其分选密度调节范围宽,适于分选难选煤。但生产中需要采用超细粒的介质粉,生产成本高。高低密度两套介质同时运行,分选系统稳定性差,分选精度不理想,产品脱介困难,介耗高。在已经投产的部分选煤厂中,存在使用效果差的情况,其技术需要进一步完善。

干扰床分选机(TBS)于20世纪90年代初进入选煤领域,经过不断完善,目前已发展到第四代,国内部分选煤厂已经开始使用。干扰床分选机(TBS)具有工艺简单、成本低、单位处理量大、分选效率高、使用寿命长等优点。其分选下限可达0.15mm,分选上限至2～3mm,分选密度范围1.4～1.90g/cm3,在低密度分选时较螺旋分选机有明显优势。

实践证明,TBS对粗煤泥有较好的分选效果。表2所列为西马选煤厂TBS的使用情况。

对于炼焦煤选煤厂或洗选低灰精煤的动力煤选煤厂,在TBS出现以前,由于缺少对粗煤泥进行低密度分选的设备,基本都采用+0.5mm重介质旋流器分选,-0.5mm直接浮选的方式。TBS在工业中的成功应用,不仅解决了大直径旋流器对细颗粒物料分选差的问题,而且降低了浮选入料的上限,从而减少了入浮煤泥量,降低浮选成本。

5 旋流器处理能力计算

重介质旋流器的处理能力与旋流器圆柱直径、给矿口形状和尺寸、溢流口直径、底流口直径、圆柱部分长度、溢流管插入深度、旋流器锥角和锥比等因素有关。其中,影响最大的是旋流器直径,旋流器处理能力与其直径的关系如下:

式中:Q——旋流器正常处理量,t/h;

D——旋流器直径,cm。

依据公式(1)计算得出的处理能力与我国现行规范计算所得处理能力的平均值相当。

旋流器的处理能力除与其直径有关外,还与原煤的性质有极大关系。为保证圆锥形旋流器的分选效果,其底流口不能过分放大,因而底流的排出量也受到一定的限制。我国部分地区煤炭存在轻重产物倒置的情况,即原煤中轻产物少,重产物较多。此种煤经分选后溢流煤量远少于底流量,因此选择旋流器时,必须考虑底流的最大排放能力,并通过产品预测中煤、矸石所占的比例,确定旋流器的总处理能力。

圆锥形旋流器有以下特点:

(1)旋流器底流固体物不得超过入料固体物的45%。

(2)旋流器锥比(即底流口直径与溢流口直径之比)应小于0.85,最佳范围为0.5～0.8。

(3)旋流器底流量与溢流量存在如下关系:底流量/溢流量=1.1×(底流口直径/溢流口直径)3。

在选煤厂设计选型时,根据旋流器处理量与直径、锥比的关系及其特点。综合部分选煤厂实际经验,得出圆锥形旋流器或三产品旋流器二段的底流最大排放量Q排的计算式(锥比按最大值0.8计算):

式中:Q排——底流口最大排料量,t/h;

δ底——底流物料平均真密度,t/m3;

δ入——旋流器入料平均真密度,t/m3;

Q——旋流器正常处理量,t/h;可由(1)式计算得出。

表3为部分圆锥形旋流器的特征参数。考虑原煤的真密度约1.5kg/L,底流排放物的真密度约2.0kg/L,按表3中直径为700mm的旋流器计算,最大底流排放量约为52.92t/h,与表中54t/h的处理量基本接近。

6 结束语

重介质旋流器分选工艺是一种先进、高效的选煤方法,在我国已经得到广泛应用。在重介质选煤厂设计时,宜根据被选原煤的煤质特性、产品要求及现场的实际情况,具体分析、区别对待,选择合适的工艺及设备。

参考文献

[1]王祖瑞,等.重介质选煤的理论与实践[M].北京:煤炭工业出版社,1988.

[2]彭荣任,等.重介质旋流器选煤[M].北京:冶金工业出版社,1998.

[3]戴少康.选煤工艺设计的思路与方法[M].北京:煤炭工业出版社,2003.

篇5：重介质旋流器论文的致谢

1 重介质旋流器的优缺点

1.1 重介质旋流器的主要优点

1.1.1 分选效率高

重介质旋流器的选煤是在离心力场中进行的, 因此, 可以大大强化煤粒的分选作用, 使密度差别不大、邻近密度物含量高的难选和极难选煤, 末煤或中煤及细粒物料, 均可获取精确的分选。分选细粒煤时, 可能偏差E为0.02~0.06, 数量效率可达90%~99%, 同时还有一些脱硫效果。

1.1.2 分选粒度范围较宽

由于在离心力场中可强化分选过程, 与块煤重介分选机比较, 重介质旋流器分选粒度下限低, 有效分选下限为0.15m m。随着重介质旋流器结构形式和选煤工艺的创新, 重介质旋流器的入料粒度范围也不断扩大, 大料粒度上限由原来的13m m已提高到50m m。

1.1.3 能使用黏度较高的悬浮液

在旋流器内, 因其离心力较大, 悬浮液处在急剧回转运动中, 因此, 在悬浮液容积浓度较高的条件下, 对分选效果的影响不很明显, 所以, 要采用价格较低廉的低密度加重质。在通常条件下, 黏度对分选效果的影响较小。

1.1.4 工艺流程简单、节省投资

重介质旋流器类型不断增多, 并逐步走向大型化。三产品重介质旋流器已大批量投入使用, 工艺流程简化, 单机处理量较大, 节省成本。

1.1.5 结构简单、自动化程度高

重介质旋流器结构简单, 无运动部件和传动装置, 采用耐磨材料作衬里, 检修更换方便。

1.2 重介质旋流器的主要缺点

设备磨损比较严重, 悬浮液的循环用量较大, 液流在旋流器内的工作不易直接调节。

2 影响重介质旋流器分选效果的因素

2.1 重介质旋流器结构对分选效果的影响

2.1.1 锥角大小的影响

锥角的大小对分选的效果有相当的影响。试验表明, 分选效果会随着锥角的增大而降低。这是由于锥角增大后, 悬浮液的浓缩作用增强了, 悬浮液密度分布更加不均匀。而锥角增大后, 物料的实际分选密度增大, 分选效果降低。所以, 选煤用的重介质旋流器锥角要小于20°。

2.1.2 旋流器锥比的影响

锥比是指旋流器底流口直径与溢口直径之比, 是影响重介质旋流器分选效果的一个重要因素。改变锥比的大小可调节分选密度的产率。在其他条件不变时, 增大锥比 (增大底流口直径或减少溢流口直径) , 会使分选密度降低, 生产出较纯净的精煤。在锥比减小时, 则可得到较纯净的矸石。锥比的选择与旋流器直径、入选原煤的性质、介质性质等因素相关。在旋流器直径较小、可选性较难时, 锥比要小些, 反之, 锥比要大些。加重质粒度较粗时, 锥比可大些。锥比范围通常在0.7~0.8。

2.1.3 大料口尺寸的影响

入料口尺寸是按照离心系数来确定的。旋流器的入料速度通常为3~6m/s。在入料口过大时, 旋流器切线速度减小。入料口太小时, 大料粒度上限受限, 可能出现堵塞现象。通常入料口尺寸在0.20~0.25D (D为旋流器直径) 选择。旋流器大料口形状有圆形、方形、长方形等, 大料方式有切线大料、摆线大料。

2.2 操作调整对分选效果的影响

2.2.1 入料压力的影响

物料的入料压力, 是旋流器内产生离心力的动力, 是使物料有效分选的重要因素。增大大料压力, 悬浮液进入旋流器的切线速度增大, 离心力增高。所以, 在一定程度上, 增大入料压力能加快分选过程, 提高旋流器的处理量和分选效果。但入料压力过高, 悬浮液本身的浓缩作用过强, 会使悬浮液的密度在旋流器中分布更均匀。同时, 等于增大了物料的实际分选密度, 降低了分选效果。大料压力的增大, 还会增加设备的磨损和动力消耗。目前, 普遍采用低压给料或无压给料方式, 一般给料压力在0.05~0.10M Pa。重介质旋流器的给料方式常用的有两种:第一种是定压箱给料, 煤和悬浮液在定压箱中混合后, 靠自重进入旋流器。定压箱液面高于旋流器料口, 直径为500m m的旋流器, 高度大于5m, 以保证入料口压力能达到0.04M Pa。否则, 压力过低, 离心力过小, 影响分选效果, 降低处理量。这种给料方式即低压给料, 在选煤生产中广泛采用。第二种给料方式是悬浮液用泵以切线方向给入圆筒旋流器下部, 而煤靠自重, 从圆筒顶部给入, 这种给料方式即无压给料。

2.2.2 大料固液比的影响

入料固液比直接影响旋流器的处理量和分选效果, 是在操作过程中经常调整的因素。在入料的固液比增大时, 旋流器的处理量增加, 而物料分层阻力增大, 轻、重矿物彼此混杂的可能性也增加, 分选效果变差。

2.2.3 加重质的粒度与悬浮液中煤泥含量的影响

篇6：重介质旋流器论文的致谢

在实际生产中, 结构参数对分选效果有显著影响[3], 如中心溢流管的大小、长度直接影响产品灰分, 筒体长度直接影响分选精度, 底流口大小影响矸石灰分等。因这些结构参数一旦确定, 就很难在生产过程中在线调整, 需要停产更换不同尺寸的备件, 因此精确合理的设计加工重介质旋流器的结构参数对保障其分选效果具有重大意义。

1 筒体长度的影响

广泛应用的旋流器技术中, 其结构或为圆筒形或为圆筒圆锥形, 对于任何一种结构来说, 旋流器的容积主要取决于旋流器的圆柱尺寸, 该尺寸决定了旋流器的处理量, 也决定了旋流器的分选效率 ( 图1) 。因为合理的圆筒段长度是保证入选物料在旋流器内有足够分选时间的重要参数。圆柱圆锥形重介质旋流器的分选试验表明: 当锥角固定时, 圆柱长度在某一范围内增加, 能够提高被选物料的实际分选密度, 选煤效果也得到改善; 若圆柱部分过短, 会缩短分选时间, 同时会造成液流不稳定, 使选煤效率降低; 但是圆柱部分过长时, 会造成后续动力不足而使分选效果变差。

2 溢流管的影响

溢流管是旋流器最重要的结构参数之一, 其直径、插入深度等直接影响精煤、中煤产品质量。

2. 1 直径的影响

经过理论研究及大量的试验, 溢流口直径过大或过小都会对分选效果产生不利影响, 在旋流器溢流口直径由小到大的变化过程中, 旋流器内同一位置处的轴向速度增大, 零速包罗面的半径也增大, 实际分离密度增加, 溢流口排出物料量也增加。但溢流口直径过大时, 溢流产物灰分升高, 质量变差。反之, 溢流产率降低, 灰分降低, 质量提高, 但当直径过小时, 会使部分轻产物进入底流, 造成资源浪费, 同时也会严重影响处理量。

2. 2 插入深度的影响

现场应用表明, 在一定范围内改变溢流管长度, 能合理改变切向速度, 对溢流产物和分选精度有较大的影响, 在溢流管由短到长的变化过程中, 溢流管下端至锥体下部距离缩短, 当溢流管长度超过直段筒体进入锥体时, 溢流管外壁与锥体内壁空间集聚变小, 促使被选物料的切向速度增大, 实际分离密度也相应增大, 从而使溢流产物产率及灰分都增加。反之, 可降低溢流产物的产率和灰分。

2. 3 壁厚的影响

采用计算流体力学技术对旋流器内部流场进行模拟发现, 溢流管壁的厚薄对旋流器内的切向速度影响很大。溢流管壁由厚变薄的过程中, 各断面上的切向速度由大变小, 沿径向的切向速度梯度也由大变小。模拟结果发现, 溢流管壁较薄时, 内部流场零速区较窄, 出现速度由负值变正值的缓慢过渡区, 由于这一过渡区的存在, 保证了物料的有效分选, 提高了分选精度。但管壁过薄时, 过渡区两侧的物料会因为流场的不稳定而相互干扰, 使分选精度降低。溢流管壁较厚时, 该过渡区较宽, 造成该区域物料增多, 影响分选精度, 同时过大增加溢流管壁的厚度, 将使旋流器质量增加, 容积减小, 不利于保证分选精度和处理量。

3 底流口直径的影响

底流口直径对分选密度 ( 影响趋势见图2) 、分选精度 ( 影响趋势见图3) 和数量效率的影响均较大。当底流口由小变大时, 被选物料的实际分离密度由高到低, 底流口排出重产物的密度也相应变小, 此时溢流产物减少、密度降低。底流口直径需在一定范围内, 直径过大, 难以保证旋流器内部压强, 使分选精度下降; 直径过小时, 物料不能顺利排出, 严重时造成旋流器底流口堵塞。

另外, 底流口直径的变化对旋流器处理量的影响很大, 其关系式为:

式中: Q———旋流器处理能力, m3/ h;

k1———与旋流器直径有关的系数;

k2———与旋流器直径有关的系数;

do———旋流器溢流口直径, cm;

du———旋流器底流口直径, cm;

g———重力加速度, m/s2;

H———旋流器入料口压头, k Pa。

从上述分析可以得出, 旋流器底流口直径与处理能力成正比关系, 因此在设计底流口直径时, 应该综合考虑入洗原煤的粒度组成、可选性、产品要求等特性, 同时还要考虑加重质的特性。

4 结论

由大量的实验研究、数值模拟及现场验证工作可知, 旋流器各结构参数均会对分选效果造成不同的影响, 但各影响因素并不是单一存在的, 而是相互制约的, 改变一个因素的同时, 可能会带来多方面的影响。例如: 适当增大中心溢流管直径, 不仅可适当提高处理量, 也会造成精煤灰分增加, 甚至使二段中煤灰分增加以及矸石灰分增加等。

重介质旋流器属于工艺性产品, 影响其分选效果的因素众多[4], 从结构设计上来讲, 每个因素都有合理的区间, 在进行产品设计和应用时, 合理把握各因素的合理区间, 是保证产品质量及现场高效应用的基础。

摘要：分析了重介质旋流器的筒体长度、中心溢流管结构及尺寸、底流口直径大小等关键结构参数对其分选效果的影响, 各因素之间相互制约, 在进行产品设计和应用时, 要合理把握各因素的合理区间。

关键词：重介质旋流器,结构参数,分选效果

参考文献

[1]张力强.大型多供介三产品重介质旋流器的理论研究[J].选煤技术, 2008, (4) :23-28.

[2]张雷.影响重介质旋流器分选的因素浅析[C], 纪念中国煤炭学会成立50周年暨2012全国选煤学术交流会论文集, 唐山:中国煤炭学会选煤专业委员会, 2012.

[3]王兆申, 张力强, 葛凤.DZX1000型大处理量两产品重介质旋流器的研究[J].选煤技术, 2009 (5) :1-4.