ＬＷＺ1200×1800型沉降过滤式离心脱水机用于精煤泥脱水
张昌明1,姜长海1,阎文燕2,单 刚2,姚曲龙3,王微微3(1 新疆焦煤集团洁净煤公司,新疆乌鲁木齐 830025;2 唐山森普矿山装备有限公司,河北唐山 063024;3 唐山国华科技有限公司,河北唐山 063020)
摘 要:介绍了ＬＷＺ1200×1800型沉降过滤式离心脱水机的工作原理和技术特征及其在新疆焦煤集团选煤厂中用于精煤泥双段脱水回收流程中的工艺效果。
关键词:沉降过滤式离心脱水机;精煤泥脱水;水分;固体回收率
中图分类号:ＴＤ455 5 文献标识码:Ｂ文章编号:1007 7677(2007)01 0048 03
新疆焦煤集团所属年处理原料煤3 00Ｍｔ选煤厂一期工程(设计能力1 50Ｍｔ/ａ)于2006年1月投产,是目前自治区规模最大的炼焦煤选煤厂,该厂由唐山国华科技有限公司(简称国华科技)承担设计,采用了“1+1”模式,即由1台3ＧＤＭＣ1200/850Ａ型无压给料三产品重介旋流器分选大于0 25ｍｍ的煤,1台ＦＪＣ16 4型喷射式浮选机分选小于0 25ｍｍ的煤泥。生产的精煤全部供八一钢铁公司使用。
为达到炼焦精煤质量的要求及避免因水分超高造成无效运输和冬季冻车,所以水分是精煤产品的主要指标之一。随着采煤机械化水平的提高,原料煤中煤泥量也相应增多,精煤泥量一般占最终精煤量的1/4左右,有时甚至还超过1/3。所以降低精煤泥水分是保证商品精煤水分的最有效措施。
国华科技为强化精煤泥脱水在设计中创新采用了两段脱水回收工艺流程,由此选用2台ＬＷＺ1200×1800型沉降过滤式离心脱水机(以下简称ＬＷＺ型离心机)。该文简述其工作原理和技术特征,重点介绍在精煤泥两段脱水回收流程中的工艺效果。
1 ＬＷＺ型离心机工作原理和技术创新
ＬＷＺ型离心机是在总结国内外沉降过滤式离心脱水机使用的正反两方面经验基础上重新设计的新机型,其技术特征见表1。
1 1 工作原理
ＬＷＺ型离心机构造如图1所示。转鼓1由圆柱—圆锥—圆柱体三段组成,其大端为溢流端,端面上开有溢流口,并设有调节溢流口高度的挡板。由电动机通过Ｖ型胶带轮2带动转鼓旋转时,借助行星轮差速器3带动转鼓内的螺旋4旋转,转鼓与螺旋旋转方向相同,螺旋转速比转鼓慢2 1%。煤浆经蝶阀5通过入料管6进入螺旋体内,再经螺旋体的出料口7进入转鼓内腔,在比重力大二三百倍的离心力作用下,煤浆形成环状沉降区,固体颗粒迅速沉淀在转鼓内壁上,液体携带微细颗粒从转鼓大端溢流口排出,即为离心液。借螺旋与转鼓的差速运动,沉淀在转鼓内壁上的颗粒被输送到过滤段,液体与少量煤泥经筛缝排出,即为过滤液。物料最终由转鼓小端排料口排出,即为脱水产物。
1 2 技术特点
ＬＷＺ型离心机定位于脱水回收大于0 045ｍｍ粒级为主的物料,不包括小于0 045ｍｍ细泥在内的所有物料。所以和以往的同类离心机不同,采用了较低转速的工作参数和短转鼓体的结构参数。这样就减小了设备体积和电力消耗,延长了关键部件的使用寿命,增加了设备的可靠性,降低了机械的造价,并且还有以下特点:
(1)大扭矩行星齿轮差速器优化设计和专业制造,使用寿命长。
(2)关键部件易磨损部位粘贴高铝陶瓷防护,耐磨性能好。
(3)排料口处安装异形硬质合金刮刀,脱水产物溜槽不堵塞。
(4)各轴承座相应设计独特的密封结构,无渗漏油现象。
(5)溜槽为插入式,外置管路设置了挠性接头,减振和隔振效果好。
(6)配备了完善高效的电器控制和报警装置。
2 工艺流程
适用于以重介旋流器为分选工艺的炼焦煤选煤厂的精煤泥两段脱水回收流程,如图2所示。精煤磁选机尾矿由煤泥弧形筛分级、其筛下水入浮选作业,筛上粗精煤泥与浮选泡沫一同送至ＬＷＺ型离心机脱水回收大于0 045ｍｍ为主的粒级,离心液所携带的小于0 045ｍｍ的细精煤泥由压滤机脱水回收,离心机的过滤液返回其入料之中。
入料粒度组成对ＬＷＺ型离心机的工艺指标有很大影响,国内外设备制造厂家均认为入料中小于0 045ｍｍ粒级产率要小于40%,否则不但使离心液、过滤液浓度增大,而且导致脱水产物水分过高,呈泥浆状,经常堵塞离心机排料口,以致无法正常运行。为此将煤泥弧形筛筛上的粗精煤泥直接掺入浮选泡沫中。该措施有2个优点:①ＬＷＺ型离心机入料掺粗后,改善了粒度组成。由表2可知,小于0 045ｍｍ的细泥产率为24 99%,为离心机正常工作创造了良好条件;②免除了原流程粗精煤泥脱水的离心机,简化了工艺,节省了投资。
3 工艺效果
3 1 试验指标为了考核ＬＷＺ型离心机的工艺效果,曾于2006年8月进行了工业性试验。各产物粒度组成见表3。该设备的工艺指标见表4(转鼓转速600ｒ/ｍｉｎ,即离心强度为242;溢流口高度为45ｍｍ)。
由表4可知:
(1)脱水产物水分低为15 24%,它的液体混杂率仅为5 39%,即占入料94 61%的液体已随离心液排出。
(2)在离心机入料中大于0 045ｍｍ粒级产率为75 01%的条件下,固体产率达86 91%,上述指标从工艺上讲是令人满意的。
(3)选煤厂脱水设备属固、液分离机械范畴,依据相关的行业标准,其工艺效果可从两方面进行评定,一是脱水产物固体回收率,二是脱水产物液体混杂率,二者综合指标即是脱水效率,该次测定的脱水效率为81 52%,反映出该设备脱水回收大于0 045ｍｍ粒级精煤泥的良好效果。
3 2 回收粒度
ＬＷＺ型离心机能有效地回收多大的粒度,亦是人们所关注的重点。因为过滤液是循环物料,所以该离心机的排出实际上只有脱水产物和离心液。按此计算各粒级的分配率见表5和图3所示。由图3可知,在分配率为50%时分离粒度为0 019ｍｍ,也就是说该粒径的煤泥分配到脱水产物或离心液中的概率均为50%。据计算大于0 045ｍｍ粒级和小于0 045ｍｍ粒级分配到脱水产物的概率分别为50.97 20%和49 19%。这表明大于0 045ｍｍ粒级仅有2 80%的概率,小于0 045ｍｍ粒级为50 81%的概率由离心液携带至精煤压滤机予以脱水回收。
ＬＷＺ型离心机的分离粒度细,也可以从离心液的粒度组成予以证实(见表3),其中小于0 045ｍｍ细泥产率在85%左右。
4 结 语
ＬＷＺ系列离心机是在国内外同类设备基础上开发的新机型。其主要旋转部件组装前,均经过精密的动平衡试验校正,故整机噪音低,振动力小,运行平稳可靠。该设备采用了短转鼓型结构参数和较低转速的工作参数,适于回收大于0 045ｍｍ粒级的物料。迄今为止已生产制造100多台ＬＷＺ系列离心机在80余座选煤厂正常使用。
近年来,该离心机已在5座以无压给料三产品重介旋流器为主选设备的炼焦煤选煤厂精煤泥两段脱水流程中使用。新疆焦煤集团等选煤厂的生产实践证明,由于精煤泥水分大幅度降低,销售精煤水分可控制在10%的水平,特别是北方地区的选煤厂在严寒季节可以不再使用热力干燥设施,大大节省了能源消耗。
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