有压与无压入料三产品重介旋流器的比较与选择.docx

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1、有压与无压入料三产品重介旋流器的比较与选择（天府矿业有限公司磨心坡选煤厂黄华山重庆北碚400700）摘要：本文主要介绍了旋流器选煤的分选原理，根据有压给料重介旋流器及无压给料重介旋流器在选煤行业的应用情况，并对两者优缺点的分析和比较，阐明了在选煤设计中分别选取两者的依据，揭示两者分别匹配的不同工艺。关键词：有压给料；无压给料；重介旋流器，选择近年来，随着煤炭资源的开发和利用，优质易选煤，特别是优质炼焦煤逐渐减少，各大主产煤区都面临着难选煤以及极难选煤的分选。面对这种情况，各种适应难选和极难选煤的工艺和设备也相

2、继诞生，特别是重介旋流器的使用，简化了分选工艺，提高自动化程度，易于操作、管理方便。尤其是对重介旋流器直径的大型化，大大提高单台处理能力，为选煤设计工艺布置的进一步简化提供了有利条件，从而大大降低了工程造价。但是，在重介选煤工艺设计中，面对有压给料旋流器和无压给料旋流器的选取，仍然是一个值得重点探讨的话题。在此，针对两者的选取进行深入的探讨。1两种入料形式重介旋流器的概述及分选原理通过对两种入料形式的旋流器的简单介绍和入料过程分析，为后续两者的优缺点比较提供理论基础。1.1有压给料重介旋流器及其入料过程有压给

3、料重介旋流器从外形上来看，主要是圆筒圆锥形的配合。而从入料压力来看，大体上分为两种：一是原煤直接进入混料桶，通过泵，将原煤和悬浮液的混合物以一定的压力经入料管沿切线方向给入旋流器的圆筒部分，入料压力可达0.1Mpa以上。在给料过程中，物料粉碎现象严重，而且增加设备磨损，但是可以降低厂房高度。二是利用定压箱给料，原煤和悬浮液在定压箱中混合后靠自重进入旋流器。定压箱液面到旋流器入口的距离一般是旋流器直径的9-11倍，以保证有足够的压力，否则压力过低，离心力过小，影响分选效果，降低处理能力，但给料压力稳定。综上所述

4、，两种方式各有特点，具体选用应结合煤质、厂房配置等综合考虑。1.2无压旋流器及其入料过程无压旋流器主要是圆筒形。给料首先给入缓冲漏斗，在自重的作用下通过给料缓冲漏斗沿旋流器中心给入，介质则在旋流器的底端延切线给入，从底至顶形成一股上升旋涡流，轻产物在漩涡中心向下流，从溢流口（下部）流出，重产物重产物沿筒壁上升从底流口（上部）排除。该入料方式要求厂房较高，管路磨损较小。1.3重介旋流器的分选原理介质悬浮液在离心力场的作用下，在旋流器内会形成不同密度的等密度面，即密度场。密度自上而下，由内而外增加，并存在一个理论

5、上的分离界面，也称分离锥面。这个界面上的悬浮液密度在理想情况下，等于矿粒的分离密度。从另一个方面考虑，介质悬浮液沿切线进入旋流器，其有轴向速度和径向速度，它们同样会形成不同速度的等速度面，在位置上我们也可以理解分离界面是轴向零速面和径向零速面的综合面。即在分离界面以外的悬浮液形成外螺旋流，向底流口方向移动;在分离界面以内的悬浮液形成内螺旋流向溢流口方向移动，内、外螺旋流移动的方向正好相反。据有关试验研究表明，矿粒在重介旋流器内的分离，同样遵循阿基米德原理。其中密度大的矿粒会越过分离界面，随外螺旋流从底流口排出

6、。轻密度矿粒进入分离界面内，随内螺旋流从溢流口排出。当然，矿粒在旋流器内运动的实际轨迹要复杂得多，尤其是中间密度物颗粒的运动则更复杂，甚至要循环往返多次才能分别从底、溢流口排出。但总的趋势是按上述规律进行的。旋流器的入料方式不同也会给矿粒的运动和穿越分离界面的状况带来不同的影响。2两种入料形式旋流器的比较大多认为有压入料旋流器比无压入料旋流器对细粒级物料的分选精度更高，分选下限更低，似乎有压入料方式更适合粉末煤含量多的难选煤的分选。但是近年来，在国内采用无压入料重介旋流器分选难选煤的应用实例却越来越多，旋流器

7、直径也越来越大。从一些采用无压入料重介旋流器的选煤厂生产的实际效果来看，其分选精度与有压旋流器相比差别不大。总的来说，两种不同入料形式的旋流器各具特色，面对两种入料形式的重介旋流器的选取，分析两种旋流器对分选的影响。2.1两种入料形式重介旋流器的几何形状的影响重介悬浮液在旋流器内形成的密度场对保证物料在旋流器内按密度分离是起决定作用，因为密度场内的密度分布特性对分选结果有着直接影响。根据有关研究员实验测试，圆筒形无压入料重介旋流器内介质密度分布较圆锥形有压入料旋流器的介质密度分布要均匀的多，密度变化梯度要小的

8、多。圆筒重介旋流器内的分选条件，似乎比较接近斜轮、浅槽等分选槽悬浮液密度分布的状况，即在旋流器内，介质的密度是和旋流器的轴向圆柱面同心阶梯分布。所不同的是，圆筒旋流器内的悬浮液是一个旋转的液体，分选过程在离心力场中完成的，应该比物料在斜轮分选槽的重力场中上浮、下沉的速度更快，效率更高。由于有压入料圆锥重介旋流器内悬浮液密度变化梯度大，特别是锥体部分密度分布极不均匀，加上锥体下部发生重物料堆积，造成轴