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筛网沉降离心机在美国选煤厂粉煤脱水中的应用

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【摘要】:
  美国是世界上的产煤大国,其产值和消费量仅次于中国,列世界第二位。美国有200多座选煤厂,依据入洗原煤煤质和zui终产品质量要求,粉煤处理工艺主要有三种典型流程:一段水力旋流器与螺旋分选机流程,两段水力旋流器与螺旋分选机流程和一段水力旋流器与浮选流程。这三种流程生产的精煤粒度组成别离为:1 00~0 149mm,1 00mm~325目和1 00~0mm[1]。因为美国选煤厂对产品水分要求比较高,

  美国是世界上的产煤大国,其产值和消费量仅次于中国,列世界第二位。美国有200多座选煤厂,依据入洗原煤煤质和zui终产品质量要求,粉煤处理工艺主要有三种典型流程:一段水力旋流器与螺旋分选机流程,两段水力旋流器与螺旋分选机流程和一段水力旋流器与浮选流程。这三种流程生产的精煤粒度组成别离为:1 00~0 149mm,1 00mm~325目和1 00~0mm[1]。因为美国选煤厂对产品水分要求比较高,所以多数选煤厂,尤其是新建或改造的选煤厂,粉煤脱水都采用了筛网沉降离心机。筛网沉降离心机以其独特的结构、先进的功能和完备的维护、操控功能成为美国较主要的粉煤脱水设备。
  1筛网沉降离心机的结构和工作原理
  图1是筛网沉降离心机结构示意图。整机由入料、主机、传动、维护、光滑、冲刷和排料等部分组成。
  该机的脱水包含沉降脱水和过滤脱水两进程。矿浆由入料管给入旋转的转筒中部,受离心力效果,矿浆开端沉降,固体颗粒沉降到转筒内壁,液体跳过溢流堰构成主滤液。转筒内装有与转筒旋转方向相同、但速度略低的螺旋推进器。固体颗粒在螺旋推进器的带动下,向前移动,通过转筒内的坡形段,进入筛网段。此为沉降进程。进入筛网段的固体颗粒在离心力效果下,其中剩下的液体通过筛网被排出,构成离心液,固体颗粒在螺旋推进器的效果下继续向前移动,至排料口排除。此为过滤进程。zui入筛网段的物料,排除部分小于筛网开孔尺度的颗粒后,在筛网内壁构成过滤“介质”,阻止随后进入的物料中小颗粒被排出,这也是筛网沉降离心机采用大开孔筛网却能够实现小粒级回收的原因。
  筛网沉降离心机的脱水兼有沉降离心机和筛网过滤离心机的特点。在沉降段排出大部分液体,构成主滤液,这部分滤液浓度低、粒度细;筛网段进一步脱水,构成筛网液,这部分液体量少、浓度高、粒度大。因此,筛网沉降离心机同其他的粉煤脱水设备(如真空过滤机、加压过滤机、板框压滤机、沉降离心机等)相比,处理才能大,产品水分低,但固体回收率也比较低。
  2筛网沉降离心机在美国的研究与应用
  2 1加工制作
  DMI公司是美国的筛网沉降离心机制作商,在美国市场占有90%的份额。现在该公司生产6种类型的筛网沉降离心机。机型转筒直径到达1118mm,长3352mm,其加强型在处理1 0~0 105mm精煤时单台处理才能能够到达71~89t/h,即使细粒煤泥含量(-0 149mm)在20%~25%时,处理才能也可到达53~58t/h,产品水分能够确保在15%以下。表1列出了DMI公司生产的筛网沉降离心机的处理才能。
  DMI公司的筛网沉降离心机由美国试验材料标准A36碳化钢制作,在沉降段、排料口、入料管等部位镶有耐磨陶瓷,添加抗磨性。设备顺便筛网冲刷体系、齿轮光滑体系、过载维护等辅佐功能。与选煤厂操控体系配套,还可实现会集启停机、主动调整入料量、过载主动放料等。
  2 2应用场合与工艺
  筛网沉降离心机在美国选煤厂主要做为细粒精煤脱水设备,入料粒度上限2 00mm。依据美国的粉煤分选工艺,筛网沉降离心机的入料主要有三种:水力旋流器的溢流与螺旋分选机的精煤,粒度规模1 00~0 149mm;第二段水力旋流器的溢流与螺旋分选机的精煤(或许第一段、第二段水力旋流器的溢流与螺旋分选机混合的精煤),粒度规模100~325目(1 0mm~325目);水力旋流器的溢流、螺旋分选机的精煤与浮选精煤,粒度规模1 00~0mm。因为筛网段的存在和强大的离心力效果,不管哪种入料,应用筛网沉降离心机脱水后,产品水分都比较抱负。
  为了提高固体回收率,美国选煤厂对两种滤液采用不同方法别离处理:因主滤液流量大、浓度低、粒度细,直接进入尾矿体系;而筛网液因流量小、浓度高、粒度大,多数情况下返回上一工艺环节循环处理。图2是美国典型的炼焦煤选煤厂粉煤处理工艺流程图。从图中能够看出,这种流程采用水力旋流器和螺旋分选机分选1 0~0 149mm的粉煤,其精煤与浮选精煤(0 149~0mm)混合在一起进入筛网沉降离心机脱水,离心机的主滤液直接进入了尾矿,筛网液则返回水力分级旋流器循环处理。
  因为筛网沉降离心机脱水进程中在筛网段构成“滤层”,对细粒煤也有必定的回收效果,因此真正丢失到尾矿的固体颗粒只要沉降段的细颗粒。这种筛网液循环处理工艺大大提高了固体回收率。按照这一原则,筛网沉降离心机的固体回收率能够用表2近似计算。