牛龍亮+++忽波+++許俊峰

[摘 要]在末煤處理系統(tǒng)中重介旋流器是主要的分選設(shè)備。提高重介旋流器的分選效果對烏廠的產(chǎn)品質(zhì)量有較大的影響，為了優(yōu)化重介旋流器的分選效果，通過加入原煤灰分在線監(jiān)測儀，對工藝進(jìn)行細(xì)微技術(shù)改造。使重介旋流器分選的工藝參數(shù)隨原煤灰分的變化而自動變化，從而達(dá)到提高分選效果的目的。

[關(guān)鍵詞]旋流器 液固比 入料壓力 灰分 分選效果

中圖分類號：TQ536.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）44-0016-01

前 言：烏蘭木倫選煤廠始建于2003年6月，于同年10月份正式投入運(yùn)行，本廠加工的原煤有侏羅紀(jì)煤、石炭紀(jì)氣煤兩個煤種，主要出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)混煤，所用生產(chǎn)工藝采用重力選礦法，洗選用水實現(xiàn)了一級閉路循環(huán)。原設(shè)計規(guī)模為3Mt/a，后經(jīng)過2011年的工藝改造后新加了-50mm末煤系統(tǒng)，現(xiàn)生產(chǎn)能力為6.6Mt/a。工藝改造加入的末煤系統(tǒng)對本廠的原煤入洗率有了很大的提升，產(chǎn)品品質(zhì)也有了了較大的提高，其中重介旋流器對末煤系統(tǒng)的分選效果有較大的影響。改善重介旋流器在分選過程中的工藝參數(shù)，對烏廠末煤系統(tǒng)分選效果有很大的提高。

一、末煤系統(tǒng)工藝簡介

原煤經(jīng)302分級篩分級后，50mm以上進(jìn)入塊煤系統(tǒng)，50mm以下經(jīng)401末煤入洗刮板轉(zhuǎn)載到末煤系統(tǒng)入洗，末原煤經(jīng)402固定篩、403脫泥篩預(yù)先脫泥，50-2mm進(jìn)入406混料桶與合介混合，經(jīng)407混料泵打入408重介旋流器進(jìn)行分選，重介旋流器溢流出精煤，底流出矸石，精煤經(jīng)409、410、411、412固定篩及脫介篩脫介，經(jīng)413、414離心機(jī)脫水后經(jīng)415精煤轉(zhuǎn)載刮板轉(zhuǎn)載到501混煤膠帶機(jī)上。矸石經(jīng)416脫介篩脫介后經(jīng)423矸石轉(zhuǎn)載膠帶機(jī)到701膠帶機(jī)。

二、重介旋流器簡介

原煤是煤、夾矸煤、矸石等的混合物，其密度范圍一般為 1.2-2.6g/L。把這種不同密度的混合物放人具有中間密度的重介質(zhì)中，即可分出兩種不同密度級的產(chǎn)品：即低于重介質(zhì)密度的浮物和高于重介質(zhì)密度的沉物。浮物浮于重介質(zhì)液面，沉物沉于分選槽的底部，通過機(jī)械或溢流將浮物和沉物分別排出，這就是重介質(zhì)選煤。因此，這種選煤方法是根據(jù)阿基米德原理，即顆粒在重介質(zhì)中所受的重力G0 等于顆粒的重力與同體積介質(zhì)浮力之差，

即：G0=V（δ-ρ）g

式中： V---顆粒的體積L

δ---顆粒的密度kg/L

ρ---重介質(zhì)的密度kg/L

g---重力加速度m/s2

從上式可以看出，顆粒在重介質(zhì)中所受重力G0的大小，與顆粒體積V 和顆粒與介質(zhì)間的密度差（δ-ρ）成正比，顆粒在重介質(zhì)中的垂直運(yùn)動方向取決于顆粒密度與重介質(zhì)的密度差值有關(guān)；這里有三種情況：

（1）顆粒的密度大于重介質(zhì)密度（δ>ρ）時，顆粒的重力大于重介質(zhì)的浮力，顆粒下沉；

（2）顆粒的密度等于重介質(zhì)密度（δ=ρ）時，顆粒的重力與重介質(zhì)的浮力相等，顆粒可懸浮在重介質(zhì)中的任意位置；

（3）顆粒的密度小于重介質(zhì)密度（δ<ρ）時，顆粒的重力小于重介質(zhì)的浮力，顆粒上浮。[1]

烏蘭木倫選煤廠新建末煤系統(tǒng)采用的重介旋流器為D48B-T241型克萊博斯旋流器，處理量Q=620t/h，V=2068m3/h。其直徑為1200mm。根據(jù)實際的分選目的，入料口、溢流口和底流口的尺寸分別為600mm、750mm、400mm。

三、影響重介旋流器的主要工藝因素

根據(jù)分選過程的影響因素是否可調(diào)，可將影響重介質(zhì)旋流器分選效果的因素分為兩大類：一種是由工藝實際條件和設(shè)備本身決定的、在生產(chǎn)過程中不易變動的參數(shù)即中介旋流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)（主要包括中介旋流器的直徑、錐比、底流口的尺寸、中心溢流管的直徑和長度）；另一種為一定程度上可以調(diào)節(jié)的即工藝參數(shù)。（主要包括懸浮液特性、入料壓力、入料固液比）。[2]

四、烏廠中存在的問題

系統(tǒng)中缺少原煤灰分在線檢測儀，在生產(chǎn)過程中無法實時準(zhǔn)確的測得原煤灰分，因而無法根據(jù)原煤煤質(zhì)來實時的控制各個工藝因素如入料壓力，不能使工藝因素時刻處于最佳值，因而無法使分選效果達(dá)到最優(yōu)化。

我們這里重點(diǎn)討論的是入料壓力對烏廠重介旋流器的分選效果的影響，因為在烏廠中已經(jīng)安裝有密度自動系統(tǒng)，可根據(jù)設(shè)定好的懸浮液密度自動調(diào)節(jié)使懸浮液密度基本保持穩(wěn)定而不會有太大的波動，人工添加介質(zhì)基本能保證密度處在合理的要求范圍之內(nèi)；固液比在分選入洗量保持一定時，也能穩(wěn)定的保持在最佳值附近，可調(diào)節(jié)的空間不大，而只有入料壓力對分選效果的影響比較明顯，而且結(jié)合壓力表和變頻器控制的泵易于實現(xiàn)自動化控制，所以本文重點(diǎn)討論對入料壓力的精細(xì)化控制。

五、 解決方法

（一）加裝原煤灰分實時檢測系統(tǒng)

原煤灰分作為調(diào)節(jié)洗煤工藝的重要依據(jù)，必須時時刻刻進(jìn)行自動監(jiān)測，這樣才能為工藝的調(diào)整提供在參考依據(jù)，才能更好地實現(xiàn)工藝因素的精細(xì)化控制。

傳統(tǒng)的老式灰分儀由于受鋼絲皮帶的影響其精度往往不夠準(zhǔn)確。

查閱資料可知現(xiàn)在已經(jīng)有廠家新近研制出了精度不受鋼絲皮帶影響的灰分儀，即北京辰安測控科技有限公司生產(chǎn)的ZZ-89G型用于鋼絲皮帶的在線煤灰分儀，我們可以考慮采購安裝。

（二）入料壓力的精細(xì)化控制

在旋流器的入料口處有一只壓力傳感器，利用壓力傳感器和407變頻泵的配合使用，可很好解決這一問題。在得到原煤灰分的實時數(shù)據(jù)時，如果壓力傳感器的壓力顯示小于此灰分下的最佳入料壓力時，可增加407變頻泵的轉(zhuǎn)速使其壓力達(dá)到最佳分選壓力。相反，在壓力傳感器壓力顯示大于此灰分下的最佳入料壓力時，可降低407變頻泵的轉(zhuǎn)速使其壓力達(dá)到最佳分選壓力。而這里所說 的最佳分選壓力，是通過安裝原煤灰分監(jiān)測以后，結(jié)合原煤灰分、重介旋流器入料壓力、產(chǎn)品灰分、和產(chǎn)品單位時間的產(chǎn)量等綜合數(shù)據(jù)調(diào)試對比后得出的，即在某一原煤灰分下，能夠得到最佳分選效果的入料壓力值。

六、安裝后的效果分析

如果安裝了原煤灰分儀，我們就可以實現(xiàn)實時監(jiān)測原煤煤質(zhì)灰分。這就可以作為我們對入料壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的依據(jù)，根據(jù)原煤灰分的實時變化調(diào)節(jié)407入變頻入料泵的頻率從而改變?nèi)肓蠅毫?，對選煤過程實現(xiàn)動態(tài)精細(xì)化控制，提高分選效果。

根據(jù)平時的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗可知，在沒有安裝原煤灰分在線監(jiān)測儀時，烏廠的產(chǎn)品灰分一般能達(dá)到11%～13%；產(chǎn)品發(fā)熱量能得到5000～5200大卡，產(chǎn)品的水分保持在19%～20%。而據(jù)在最佳工藝因素下選煤效果估算，在加裝灰分儀并實現(xiàn)精細(xì)化控制之后產(chǎn)品的灰分可達(dá)到10.8%～12%；發(fā)熱量可達(dá)到5100～5300大卡；水分還保持在19%～20%。

表1-1 改造前后效果對比表

可見，加裝原煤灰分在線監(jiān)測儀并實現(xiàn)自動化技術(shù)改造后，產(chǎn)品煤的品質(zhì)將會有較大的提高。

七、可行性分析

這種改造成本小，在操作過程中也能比較容易實現(xiàn)，只需要購買并且在301膠帶機(jī)上安裝原煤灰分在線監(jiān)測儀。這樣就可以得到原煤的實時灰分值。通過PLC模擬量進(jìn)行技術(shù)改造，使灰分監(jiān)測儀得出的數(shù)據(jù)能夠?qū)x煤工藝的調(diào)節(jié)提供指導(dǎo)依據(jù)，改造后不會有后續(xù)的投入，維護(hù)保養(yǎng)也不會耗費(fèi)太多的工序。能夠取得的比較明顯的煤質(zhì)改善，而且會一次投資，長期受益。

八、小結(jié)

在原煤入選皮帶上增設(shè)灰分在線監(jiān)測儀，就能夠結(jié)合產(chǎn)品灰分、產(chǎn)品產(chǎn)量等相關(guān)的數(shù)據(jù)更好的指導(dǎo)工藝參數(shù)（入料壓力）的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到洗煤工藝的精細(xì)化控制，提高了分選效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝廣元.選礦學(xué)，中國礦業(yè)大學(xué)出版社[M]，2001.8（2005.1重?。?

[2] 杜煥銅，師文虎.影響重介質(zhì)旋流器分選效果的因素分析[J]，選煤技術(shù)，2012.12.endprint

[摘 要]在末煤處理系統(tǒng)中重介旋流器是主要的分選設(shè)備。提高重介旋流器的分選效果對烏廠的產(chǎn)品質(zhì)量有較大的影響，為了優(yōu)化重介旋流器的分選效果，通過加入原煤灰分在線監(jiān)測儀，對工藝進(jìn)行細(xì)微技術(shù)改造。使重介旋流器分選的工藝參數(shù)隨原煤灰分的變化而自動變化，從而達(dá)到提高分選效果的目的。

[關(guān)鍵詞]旋流器 液固比 入料壓力 灰分 分選效果

中圖分類號：TQ536.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）44-0016-01

前 言：烏蘭木倫選煤廠始建于2003年6月，于同年10月份正式投入運(yùn)行，本廠加工的原煤有侏羅紀(jì)煤、石炭紀(jì)氣煤兩個煤種，主要出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)混煤，所用生產(chǎn)工藝采用重力選礦法，洗選用水實現(xiàn)了一級閉路循環(huán)。原設(shè)計規(guī)模為3Mt/a，后經(jīng)過2011年的工藝改造后新加了-50mm末煤系統(tǒng)，現(xiàn)生產(chǎn)能力為6.6Mt/a。工藝改造加入的末煤系統(tǒng)對本廠的原煤入洗率有了很大的提升，產(chǎn)品品質(zhì)也有了了較大的提高，其中重介旋流器對末煤系統(tǒng)的分選效果有較大的影響。改善重介旋流器在分選過程中的工藝參數(shù)，對烏廠末煤系統(tǒng)分選效果有很大的提高。

一、末煤系統(tǒng)工藝簡介

原煤經(jīng)302分級篩分級后，50mm以上進(jìn)入塊煤系統(tǒng)，50mm以下經(jīng)401末煤入洗刮板轉(zhuǎn)載到末煤系統(tǒng)入洗，末原煤經(jīng)402固定篩、403脫泥篩預(yù)先脫泥，50-2mm進(jìn)入406混料桶與合介混合，經(jīng)407混料泵打入408重介旋流器進(jìn)行分選，重介旋流器溢流出精煤，底流出矸石，精煤經(jīng)409、410、411、412固定篩及脫介篩脫介，經(jīng)413、414離心機(jī)脫水后經(jīng)415精煤轉(zhuǎn)載刮板轉(zhuǎn)載到501混煤膠帶機(jī)上。矸石經(jīng)416脫介篩脫介后經(jīng)423矸石轉(zhuǎn)載膠帶機(jī)到701膠帶機(jī)。

二、重介旋流器簡介

原煤是煤、夾矸煤、矸石等的混合物，其密度范圍一般為 1.2-2.6g/L。把這種不同密度的混合物放人具有中間密度的重介質(zhì)中，即可分出兩種不同密度級的產(chǎn)品：即低于重介質(zhì)密度的浮物和高于重介質(zhì)密度的沉物。浮物浮于重介質(zhì)液面，沉物沉于分選槽的底部，通過機(jī)械或溢流將浮物和沉物分別排出，這就是重介質(zhì)選煤。因此，這種選煤方法是根據(jù)阿基米德原理，即顆粒在重介質(zhì)中所受的重力G0 等于顆粒的重力與同體積介質(zhì)浮力之差，

即：G0=V（δ-ρ）g

式中： V---顆粒的體積L

δ---顆粒的密度kg/L

ρ---重介質(zhì)的密度kg/L

g---重力加速度m/s2

從上式可以看出，顆粒在重介質(zhì)中所受重力G0的大小，與顆粒體積V 和顆粒與介質(zhì)間的密度差（δ-ρ）成正比，顆粒在重介質(zhì)中的垂直運(yùn)動方向取決于顆粒密度與重介質(zhì)的密度差值有關(guān)；這里有三種情況：

（1）顆粒的密度大于重介質(zhì)密度（δ>ρ）時，顆粒的重力大于重介質(zhì)的浮力，顆粒下沉；

（2）顆粒的密度等于重介質(zhì)密度（δ=ρ）時，顆粒的重力與重介質(zhì)的浮力相等，顆?？蓱腋≡谥亟橘|(zhì)中的任意位置；

（3）顆粒的密度小于重介質(zhì)密度（δ<ρ）時，顆粒的重力小于重介質(zhì)的浮力，顆粒上浮。[1]

烏蘭木倫選煤廠新建末煤系統(tǒng)采用的重介旋流器為D48B-T241型克萊博斯旋流器，處理量Q=620t/h，V=2068m3/h。其直徑為1200mm。根據(jù)實際的分選目的，入料口、溢流口和底流口的尺寸分別為600mm、750mm、400mm。

三、影響重介旋流器的主要工藝因素

根據(jù)分選過程的影響因素是否可調(diào)，可將影響重介質(zhì)旋流器分選效果的因素分為兩大類：一種是由工藝實際條件和設(shè)備本身決定的、在生產(chǎn)過程中不易變動的參數(shù)即中介旋流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)（主要包括中介旋流器的直徑、錐比、底流口的尺寸、中心溢流管的直徑和長度）；另一種為一定程度上可以調(diào)節(jié)的即工藝參數(shù)。（主要包括懸浮液特性、入料壓力、入料固液比）。[2]

四、烏廠中存在的問題

系統(tǒng)中缺少原煤灰分在線檢測儀，在生產(chǎn)過程中無法實時準(zhǔn)確的測得原煤灰分，因而無法根據(jù)原煤煤質(zhì)來實時的控制各個工藝因素如入料壓力，不能使工藝因素時刻處于最佳值，因而無法使分選效果達(dá)到最優(yōu)化。

我們這里重點(diǎn)討論的是入料壓力對烏廠重介旋流器的分選效果的影響，因為在烏廠中已經(jīng)安裝有密度自動系統(tǒng)，可根據(jù)設(shè)定好的懸浮液密度自動調(diào)節(jié)使懸浮液密度基本保持穩(wěn)定而不會有太大的波動，人工添加介質(zhì)基本能保證密度處在合理的要求范圍之內(nèi)；固液比在分選入洗量保持一定時，也能穩(wěn)定的保持在最佳值附近，可調(diào)節(jié)的空間不大，而只有入料壓力對分選效果的影響比較明顯，而且結(jié)合壓力表和變頻器控制的泵易于實現(xiàn)自動化控制，所以本文重點(diǎn)討論對入料壓力的精細(xì)化控制。

五、 解決方法

（一）加裝原煤灰分實時檢測系統(tǒng)

原煤灰分作為調(diào)節(jié)洗煤工藝的重要依據(jù)，必須時時刻刻進(jìn)行自動監(jiān)測，這樣才能為工藝的調(diào)整提供在參考依據(jù)，才能更好地實現(xiàn)工藝因素的精細(xì)化控制。

傳統(tǒng)的老式灰分儀由于受鋼絲皮帶的影響其精度往往不夠準(zhǔn)確。

查閱資料可知現(xiàn)在已經(jīng)有廠家新近研制出了精度不受鋼絲皮帶影響的灰分儀，即北京辰安測控科技有限公司生產(chǎn)的ZZ-89G型用于鋼絲皮帶的在線煤灰分儀，我們可以考慮采購安裝。

（二）入料壓力的精細(xì)化控制

在旋流器的入料口處有一只壓力傳感器，利用壓力傳感器和407變頻泵的配合使用，可很好解決這一問題。在得到原煤灰分的實時數(shù)據(jù)時，如果壓力傳感器的壓力顯示小于此灰分下的最佳入料壓力時，可增加407變頻泵的轉(zhuǎn)速使其壓力達(dá)到最佳分選壓力。相反，在壓力傳感器壓力顯示大于此灰分下的最佳入料壓力時，可降低407變頻泵的轉(zhuǎn)速使其壓力達(dá)到最佳分選壓力。而這里所說 的最佳分選壓力，是通過安裝原煤灰分監(jiān)測以后，結(jié)合原煤灰分、重介旋流器入料壓力、產(chǎn)品灰分、和產(chǎn)品單位時間的產(chǎn)量等綜合數(shù)據(jù)調(diào)試對比后得出的，即在某一原煤灰分下，能夠得到最佳分選效果的入料壓力值。

六、安裝后的效果分析

如果安裝了原煤灰分儀，我們就可以實現(xiàn)實時監(jiān)測原煤煤質(zhì)灰分。這就可以作為我們對入料壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的依據(jù)，根據(jù)原煤灰分的實時變化調(diào)節(jié)407入變頻入料泵的頻率從而改變?nèi)肓蠅毫?，對選煤過程實現(xiàn)動態(tài)精細(xì)化控制，提高分選效果。

根據(jù)平時的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗可知，在沒有安裝原煤灰分在線監(jiān)測儀時，烏廠的產(chǎn)品灰分一般能達(dá)到11%～13%；產(chǎn)品發(fā)熱量能得到5000～5200大卡，產(chǎn)品的水分保持在19%～20%。而據(jù)在最佳工藝因素下選煤效果估算，在加裝灰分儀并實現(xiàn)精細(xì)化控制之后產(chǎn)品的灰分可達(dá)到10.8%～12%；發(fā)熱量可達(dá)到5100～5300大卡；水分還保持在19%～20%。

表1-1 改造前后效果對比表

可見，加裝原煤灰分在線監(jiān)測儀并實現(xiàn)自動化技術(shù)改造后，產(chǎn)品煤的品質(zhì)將會有較大的提高。

七、可行性分析

這種改造成本小，在操作過程中也能比較容易實現(xiàn)，只需要購買并且在301膠帶機(jī)上安裝原煤灰分在線監(jiān)測儀。這樣就可以得到原煤的實時灰分值。通過PLC模擬量進(jìn)行技術(shù)改造，使灰分監(jiān)測儀得出的數(shù)據(jù)能夠?qū)x煤工藝的調(diào)節(jié)提供指導(dǎo)依據(jù)，改造后不會有后續(xù)的投入，維護(hù)保養(yǎng)也不會耗費(fèi)太多的工序。能夠取得的比較明顯的煤質(zhì)改善，而且會一次投資，長期受益。

八、小結(jié)

在原煤入選皮帶上增設(shè)灰分在線監(jiān)測儀，就能夠結(jié)合產(chǎn)品灰分、產(chǎn)品產(chǎn)量等相關(guān)的數(shù)據(jù)更好的指導(dǎo)工藝參數(shù)（入料壓力）的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到洗煤工藝的精細(xì)化控制，提高了分選效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝廣元.選礦學(xué)，中國礦業(yè)大學(xué)出版社[M]，2001.8（2005.1重?。?

[2] 杜煥銅，師文虎.影響重介質(zhì)旋流器分選效果的因素分析[J]，選煤技術(shù)，2012.12.endprint

[摘 要]在末煤處理系統(tǒng)中重介旋流器是主要的分選設(shè)備。提高重介旋流器的分選效果對烏廠的產(chǎn)品質(zhì)量有較大的影響，為了優(yōu)化重介旋流器的分選效果，通過加入原煤灰分在線監(jiān)測儀，對工藝進(jìn)行細(xì)微技術(shù)改造。使重介旋流器分選的工藝參數(shù)隨原煤灰分的變化而自動變化，從而達(dá)到提高分選效果的目的。

[關(guān)鍵詞]旋流器 液固比 入料壓力 灰分 分選效果

中圖分類號：TQ536.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）44-0016-01

前 言：烏蘭木倫選煤廠始建于2003年6月，于同年10月份正式投入運(yùn)行，本廠加工的原煤有侏羅紀(jì)煤、石炭紀(jì)氣煤兩個煤種，主要出產(chǎn)優(yōu)質(zhì)混煤，所用生產(chǎn)工藝采用重力選礦法，洗選用水實現(xiàn)了一級閉路循環(huán)。原設(shè)計規(guī)模為3Mt/a，后經(jīng)過2011年的工藝改造后新加了-50mm末煤系統(tǒng)，現(xiàn)生產(chǎn)能力為6.6Mt/a。工藝改造加入的末煤系統(tǒng)對本廠的原煤入洗率有了很大的提升，產(chǎn)品品質(zhì)也有了了較大的提高，其中重介旋流器對末煤系統(tǒng)的分選效果有較大的影響。改善重介旋流器在分選過程中的工藝參數(shù)，對烏廠末煤系統(tǒng)分選效果有很大的提高。

一、末煤系統(tǒng)工藝簡介

原煤經(jīng)302分級篩分級后，50mm以上進(jìn)入塊煤系統(tǒng)，50mm以下經(jīng)401末煤入洗刮板轉(zhuǎn)載到末煤系統(tǒng)入洗，末原煤經(jīng)402固定篩、403脫泥篩預(yù)先脫泥，50-2mm進(jìn)入406混料桶與合介混合，經(jīng)407混料泵打入408重介旋流器進(jìn)行分選，重介旋流器溢流出精煤，底流出矸石，精煤經(jīng)409、410、411、412固定篩及脫介篩脫介，經(jīng)413、414離心機(jī)脫水后經(jīng)415精煤轉(zhuǎn)載刮板轉(zhuǎn)載到501混煤膠帶機(jī)上。矸石經(jīng)416脫介篩脫介后經(jīng)423矸石轉(zhuǎn)載膠帶機(jī)到701膠帶機(jī)。

二、重介旋流器簡介

原煤是煤、夾矸煤、矸石等的混合物，其密度范圍一般為 1.2-2.6g/L。把這種不同密度的混合物放人具有中間密度的重介質(zhì)中，即可分出兩種不同密度級的產(chǎn)品：即低于重介質(zhì)密度的浮物和高于重介質(zhì)密度的沉物。浮物浮于重介質(zhì)液面，沉物沉于分選槽的底部，通過機(jī)械或溢流將浮物和沉物分別排出，這就是重介質(zhì)選煤。因此，這種選煤方法是根據(jù)阿基米德原理，即顆粒在重介質(zhì)中所受的重力G0 等于顆粒的重力與同體積介質(zhì)浮力之差，

即：G0=V（δ-ρ）g

式中： V---顆粒的體積L

δ---顆粒的密度kg/L

ρ---重介質(zhì)的密度kg/L

g---重力加速度m/s2

從上式可以看出，顆粒在重介質(zhì)中所受重力G0的大小，與顆粒體積V 和顆粒與介質(zhì)間的密度差（δ-ρ）成正比，顆粒在重介質(zhì)中的垂直運(yùn)動方向取決于顆粒密度與重介質(zhì)的密度差值有關(guān)；這里有三種情況：

（1）顆粒的密度大于重介質(zhì)密度（δ>ρ）時，顆粒的重力大于重介質(zhì)的浮力，顆粒下沉；

（2）顆粒的密度等于重介質(zhì)密度（δ=ρ）時，顆粒的重力與重介質(zhì)的浮力相等，顆?？蓱腋≡谥亟橘|(zhì)中的任意位置；

（3）顆粒的密度小于重介質(zhì)密度（δ<ρ）時，顆粒的重力小于重介質(zhì)的浮力，顆粒上浮。[1]

烏蘭木倫選煤廠新建末煤系統(tǒng)采用的重介旋流器為D48B-T241型克萊博斯旋流器，處理量Q=620t/h，V=2068m3/h。其直徑為1200mm。根據(jù)實際的分選目的，入料口、溢流口和底流口的尺寸分別為600mm、750mm、400mm。

三、影響重介旋流器的主要工藝因素

根據(jù)分選過程的影響因素是否可調(diào)，可將影響重介質(zhì)旋流器分選效果的因素分為兩大類：一種是由工藝實際條件和設(shè)備本身決定的、在生產(chǎn)過程中不易變動的參數(shù)即中介旋流器的結(jié)構(gòu)參數(shù)（主要包括中介旋流器的直徑、錐比、底流口的尺寸、中心溢流管的直徑和長度）；另一種為一定程度上可以調(diào)節(jié)的即工藝參數(shù)。（主要包括懸浮液特性、入料壓力、入料固液比）。[2]

四、烏廠中存在的問題

系統(tǒng)中缺少原煤灰分在線檢測儀，在生產(chǎn)過程中無法實時準(zhǔn)確的測得原煤灰分，因而無法根據(jù)原煤煤質(zhì)來實時的控制各個工藝因素如入料壓力，不能使工藝因素時刻處于最佳值，因而無法使分選效果達(dá)到最優(yōu)化。

我們這里重點(diǎn)討論的是入料壓力對烏廠重介旋流器的分選效果的影響，因為在烏廠中已經(jīng)安裝有密度自動系統(tǒng)，可根據(jù)設(shè)定好的懸浮液密度自動調(diào)節(jié)使懸浮液密度基本保持穩(wěn)定而不會有太大的波動，人工添加介質(zhì)基本能保證密度處在合理的要求范圍之內(nèi)；固液比在分選入洗量保持一定時，也能穩(wěn)定的保持在最佳值附近，可調(diào)節(jié)的空間不大，而只有入料壓力對分選效果的影響比較明顯，而且結(jié)合壓力表和變頻器控制的泵易于實現(xiàn)自動化控制，所以本文重點(diǎn)討論對入料壓力的精細(xì)化控制。

五、 解決方法

（一）加裝原煤灰分實時檢測系統(tǒng)

原煤灰分作為調(diào)節(jié)洗煤工藝的重要依據(jù)，必須時時刻刻進(jìn)行自動監(jiān)測，這樣才能為工藝的調(diào)整提供在參考依據(jù)，才能更好地實現(xiàn)工藝因素的精細(xì)化控制。

傳統(tǒng)的老式灰分儀由于受鋼絲皮帶的影響其精度往往不夠準(zhǔn)確。

查閱資料可知現(xiàn)在已經(jīng)有廠家新近研制出了精度不受鋼絲皮帶影響的灰分儀，即北京辰安測控科技有限公司生產(chǎn)的ZZ-89G型用于鋼絲皮帶的在線煤灰分儀，我們可以考慮采購安裝。

（二）入料壓力的精細(xì)化控制

在旋流器的入料口處有一只壓力傳感器，利用壓力傳感器和407變頻泵的配合使用，可很好解決這一問題。在得到原煤灰分的實時數(shù)據(jù)時，如果壓力傳感器的壓力顯示小于此灰分下的最佳入料壓力時，可增加407變頻泵的轉(zhuǎn)速使其壓力達(dá)到最佳分選壓力。相反，在壓力傳感器壓力顯示大于此灰分下的最佳入料壓力時，可降低407變頻泵的轉(zhuǎn)速使其壓力達(dá)到最佳分選壓力。而這里所說 的最佳分選壓力，是通過安裝原煤灰分監(jiān)測以后，結(jié)合原煤灰分、重介旋流器入料壓力、產(chǎn)品灰分、和產(chǎn)品單位時間的產(chǎn)量等綜合數(shù)據(jù)調(diào)試對比后得出的，即在某一原煤灰分下，能夠得到最佳分選效果的入料壓力值。

六、安裝后的效果分析

如果安裝了原煤灰分儀，我們就可以實現(xiàn)實時監(jiān)測原煤煤質(zhì)灰分。這就可以作為我們對入料壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)的依據(jù)，根據(jù)原煤灰分的實時變化調(diào)節(jié)407入變頻入料泵的頻率從而改變?nèi)肓蠅毫Γ瑢x煤過程實現(xiàn)動態(tài)精細(xì)化控制，提高分選效果。

根據(jù)平時的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗可知，在沒有安裝原煤灰分在線監(jiān)測儀時，烏廠的產(chǎn)品灰分一般能達(dá)到11%～13%；產(chǎn)品發(fā)熱量能得到5000～5200大卡，產(chǎn)品的水分保持在19%～20%。而據(jù)在最佳工藝因素下選煤效果估算，在加裝灰分儀并實現(xiàn)精細(xì)化控制之后產(chǎn)品的灰分可達(dá)到10.8%～12%；發(fā)熱量可達(dá)到5100～5300大卡；水分還保持在19%～20%。

表1-1 改造前后效果對比表

可見，加裝原煤灰分在線監(jiān)測儀并實現(xiàn)自動化技術(shù)改造后，產(chǎn)品煤的品質(zhì)將會有較大的提高。

七、可行性分析

這種改造成本小，在操作過程中也能比較容易實現(xiàn)，只需要購買并且在301膠帶機(jī)上安裝原煤灰分在線監(jiān)測儀。這樣就可以得到原煤的實時灰分值。通過PLC模擬量進(jìn)行技術(shù)改造，使灰分監(jiān)測儀得出的數(shù)據(jù)能夠?qū)x煤工藝的調(diào)節(jié)提供指導(dǎo)依據(jù)，改造后不會有后續(xù)的投入，維護(hù)保養(yǎng)也不會耗費(fèi)太多的工序。能夠取得的比較明顯的煤質(zhì)改善，而且會一次投資，長期受益。

八、小結(jié)

在原煤入選皮帶上增設(shè)灰分在線監(jiān)測儀，就能夠結(jié)合產(chǎn)品灰分、產(chǎn)品產(chǎn)量等相關(guān)的數(shù)據(jù)更好的指導(dǎo)工藝參數(shù)（入料壓力）的調(diào)節(jié)，從而達(dá)到洗煤工藝的精細(xì)化控制，提高了分選效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝廣元.選礦學(xué)，中國礦業(yè)大學(xué)出版社[M]，2001.8（2005.1重?。?

[2] 杜煥銅，師文虎.影響重介質(zhì)旋流器分選效果的因素分析[J]，選煤技術(shù)，2012.12.endprint