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对旋流器选煤的简要分析
中国矿业大学化工学院 常坤坤 2020/3/19 12:53:37
摘要：介绍了旋流器的结构、特点及其应用的流程，对选煤中常用的旋流器（如：重介旋流器、煤泥浓缩分级旋流器、大直径旋流器等）作了简要的分析，并对无压给料三产品重介旋流器作了重点介绍。
关键字：旋流器；结构；特点；应用
Abstract: This paper described the structure ,characteristics and applicational process of the cyclone, made a brief analysis on commonly used cyclone in the coal preparation (such as: dense medium cyclone ,slurry thickening grading cyclone, large diameter cyclone) ,also made highlights on three-product dense medium cyclone with unpressurized feeding.
Keywords: cyclone; structure; characteristics; application
1. 前言
煤炭是我国国民经济发展的重要能源。随着煤炭产量和市场需求量的增加，对煤的质量要求越来越高，对煤的品种要求越来越多样化，这就客观上对我国的选煤产业提出了更高的要求。另一方面，环保问题已成为国内外共同关注的问题，煤炭带来的污染，如粉尘、有害气体、灰渣等在有些地区已经形成了公害。对难选煤、稀有煤种、高硫煤等应该首选重介质选煤方法，以提高分选精度，深度脱硫降灰，减少灰渣和有害气体的排放量。重介质旋流器在我国选煤业中具有重要的地位，我们不仅要掌握它的选煤原理、特点及应用，而且还应熟练运用其选煤工艺流程，服务于选煤生产过程。[1]
2. 旋流器简介
2.1 旋流器的基本结构和工作原理
旋流器结构简单，本身无运转部件，结构示意图见图1。工作时物料沿切线人料口进入筒体，在旋流器内作回转运动，物料处在相当于重力加速度几十倍的离心力场之中，实现按密度分选或按粒度分级以及固液分离等工艺过程。
当循环介质为重液或含有磨细加重质时，循环介质密度大于1，与重力场一样遵循阿基米德原理，低于临界循环介质密度的颗粒向旋流器中心运动，由溢流口排出，而大于临界循环介质密度的颗粒则移向器壁由底流口排出，这就是重介旋流器的选煤过程。 [2]
2.2 重介质旋流器的特点
重介质旋流器是利用离心力场选煤的分选机，其分选过程完全是靠自身的结构参数与外部操作参数的灵活配合来实现最佳分选精度，这是旋流器选煤与其他选煤方法截然不同的突出特征。重介质选煤的特点是：
（1）分选密度调节范围宽。重介质选煤的分选密度一般为1300-2200千克/立方米，而且易于调节，其误差可保持在±0.5%范围之内。
（2）分选效率高。在各种重力选煤方法中重介质旋流器的分选效率是最高的。
（3）生产过程易于实现自动化。重介质选煤利用悬浮液的液位、密度、磁性物含量等工艺参数能实现自动控制。
（4）分选粒度范围宽，适应性强。重介质选煤在入选原煤的粒度数量和质量上允许有较大的波动。[3]
2.3 重介质旋流器的应用
煤种不同和产品结构不同，重介质旋流器选煤工艺可以有很多种，同时可产生多种效果。以下是重介质旋流器成功应用的几种流程。
(1) 跳汰主洗、重介旋流器再选。此流程多见于大型焦气化选煤厂，跳汰机首先排出矸石，使进入重介旋流器的人选量减少，采用两产品旋流器即可，这在一定程度上可降低基建投资，工艺灵活。若再选跳汰中煤，可使精煤年产率提高3.5个百分点。其缺点是跳汰排出纯矸石，人为地加大了再入料的分选密度±O．1含量，使可选性变难，悬浮液密度稍有变化，再选产品质量和产量就有较大波动。
(2) 三产品重介质旋流器一次分选三种产品工艺。该工艺采用有压或无压三产品重介质旋流器作为主流设备，一次分选出精煤、中煤、矸石三种产品，工艺简单，流程简化，操作容易，使基建投资大大降低，分选效率较高，但对于特殊密度组成的煤，有时一、二段分选密度差较难控制。
(3) 块煤跳汰机分选、末煤重介旋流器分选。此流程主要适用于末煤含量大，易泥化的煤种，既可减少重介人选量，又可提高末煤分选效率、煤炭回收率。目前新建选煤厂（未完，下一页）
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