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重介旋流器選型需重點關注的3個問題

一、重介質旋流器入料量的確定

重介質旋流器選型計算時，有關入料量的確定有兩種觀點：一種觀點認為，重介質旋流器入料量應該是重介質進入旋流器的原煤的全部（包括0.5-0mm煤泥量在內）。

另一種觀點認為，重介質旋流器需處理的入料量，應該把<0.5mm煤泥總量（原生煤泥+浮沉煤泥+次生煤泥）扣除。因為入料中<0.5mm煤泥總量已計入重介質旋流器內工作懸浮液的非磁性物量中了，這部分物料不應該重復計算。但考慮到入料中<0.5mm煤泥總量變化較大的實際情況，選前不脫泥重介質旋流器選型時，其處理能力宜適當留有余地。

目前，對這兩種觀點尚無定論，設計者可根據自己掌握的實踐經驗酌情選擇。

二、有壓入料兩產品重介質旋流器選型需關注的問題

有壓入料兩產品重介質旋流器選型時，需要關注的問題很多，但最主要的任務是合理確定處理能力及介質循環量。一般產品樣本中對各種規格的兩產品重介質旋流器均標有處理能力及介質循環量兩項指標，例如，直徑為Φ850mm有壓入料兩產品重介質旋流器的處理能力在產品樣本中標注為Q=100-180t/h。處理能力取值范圍如此之大，是很難做到準確合理取值的，所以僅僅依靠產品樣本選型，往往與實際差距很大。這主要是因為影響兩產品重介質旋流器處理能力的因素很多，主要有旋流器的結構參數和入料的浮沉特性（即密度組成）等，必須全面考慮。

兩產品重介質旋流器的直徑是標定旋流器規格和處理能力的主要結構參數，可用一組簡單的經驗公式說明其相關關系：
 

由經驗公式可以計算出Φ850mm兩產品重介質旋流器的額定處理能力在144.5t/h左右，恰好是產品樣本標注取值范圍的中值。但是，這一數值還要受旋流器的結構參數—錐比及入料煤的浮沉特性的制約。因為錐比(i=du/d0)的大小，對旋流器底流和溢流的數量分配關系很大，可用下面的經驗公式表示：

一般用兩產品重介質旋流器選煤時，其錐比在0.5-0.8范圍內選用。在不同的錐比取值條件下，底、溢流量分配的比例關系也不同。當入料的高密度物（沉物）含量較多時，錐比宜偏大取值；反之，取值可偏小。在重介質旋流器選型、訂貨時，應根據入料的密度組成和所需處理量，要求制造廠家合理選取錐比。

旋流器一旦制造完畢，錐比即被固定，旋流器底、溢流量的合理比例關系也就基本確定了。投入運行后，如果原煤密度組成發生變化或者用戶對產品灰分要求發生變化，都會影響到旋流器的底、溢流量發生相應改變。若變化過大，已固定的旋流器錐比則不能適應，勢必影響重介質旋流器的分選效果或生產能力。所以在重介質旋流器選型時，一定要充分重視入料的密度組成和產品灰分要求對旋流器錐比及處理能力的影響。下面僅舉一個實例，進一步闡明這個問題。

【實例】我國引進澳大利亞某模塊式選煤廠采用有壓入料兩產品重介質旋流器分選<13mm末原煤，原設計精煤灰分為13%，小時處理能力約為600t。投產后因市場需求變化，改為生產灰分為11%的精煤產品，降低了分選密度，旋流器溢流量減少，底流量增大，旋流器原設計錐比不能適應，底流口排出能力滿足不了底流物料量增大的要求，致使旋流器不能正常分選，該廠只能將小時處理量減至不足400t。這是因產品灰分變化引起旋流器處理能力發生相應變化的典型實例。

三、無壓入料三產品重介質旋流器選型需關注的問題

與有壓入料兩產品重介質旋流器的選型一樣，無壓入料三產品重介質旋流器選型的主要任務仍然是合理確定旋流器的處理能力及介質循環量。無壓入料三產品重介質旋流器的處理能力雖然與第一段圓筒形重介質旋流器的直徑大小有關，但在很大程度上又受第二段圓錐形重介質旋流器處理能力的制約；介質循環量則是第一段旋流器和第二段旋流器的介質循環量需求之和。這是三產品重介質旋流器選型的特殊之處。所以在確定無壓入料三產品重介質旋流器的處理能力及介質循環量時，一定要兼顧兩段旋流器的處理能力及介質循環量的需求。以下幾點意見，僅供三產品重介質旋流器設備選型時參考：

（1）三產品重介質旋流器的實際處理能力在很大程度上受其第二段旋流器處理能力的制約。

（2）第二段旋流器處理能力與旋流器的錐比取值大小密切相關。

（3）第一段旋流器和第二段旋流器的實際處理能力又均與各自入料的密度組成密切相關。

 

由表可知，<1.4kg/L輕密度級浮物累計產率不足30%；1.4-1.8kg/L中間密度物含量高達45%；>1.8kg/L沉物累計產率大于25%。對于輕、重產物比例嚴重倒置的原煤，可供選擇的分選方案有以下3種。

方案一：釆用兩段兩產品重介質旋流器分選工藝。按照常規做法，第一段旋流器應先選出精煤產品，第二段旋流器再分選出中煤和矸石。鑒于本廠原煤輕、重產物比例嚴重例置，第一段旋流器底流產物（中煤+矸石）的產率高達70%以上，即使將第一段旋流器的錐比取最大值（0.8)，根據前面的經驗公式初步估算，旋流器的處理能力至少比設備額定能力減小一半。這樣，第一段旋流器的選型臺數將增加1倍或者需選更大直徑的旋流器，這顯然很不經濟。

方案二：第一段旋流器先排矸石（粗選），第二段旋流器再分選精煤和中煤（精選）的工藝方案。這時，第一段旋流器底流產物（矸石）的產率大約只有25%，旋流器的處理能力可以正常發揮。可是，第二段旋流器入料的輕、重產物比例雖有所改善，但仍然倒置（中煤：矸石=40：60)，分選效果仍不理想。

方案三：采用無壓入料三產品重介質旋流器分選。鑒于原煤輕、重產物比例嚴重倒置，受第二段圓錐形重介質旋流器處理能力的制約，影響到三產品重介質旋流器總的處理能力大打折扣。結果與方案一同樣需增加選型臺數或者選更大直徑的旋流器，“大馬拉小車”顯然同樣是很不經濟的。


限于篇幅，這里不再進一步討論上述工藝方案的合理性。通過本實例對3個方案的分析，可以清楚看出，入料的密度組成和產品灰分對旋流器錐比及處理能力的影響。