沉降过滤式离心机在精煤泥脱水中的应用及其评价

2005/10/12 15:00:19

摘要　分析、评价了改进设计后的WLG900×1800A型沉降过滤式离心机在现场实际应用情况。
关键词　沉降过滤式离心机　精煤泥　脱水

1　前　言
　　沉降过滤式离心机是一种新型、高效细粒煤脱水设备，在选煤厂主要用于浮选精煤和浮选尾煤的脱水。近年来，由于煤泥重介新工艺的发展，迫切需要与之相配套的脱水设备。煤炭科学研究总院唐山分院新改型设计的WLG900×1800A型沉降过滤式离心机于1996年6月在义马矿务局石壕矿选煤厂安装使用，首次用于煤泥重介旋流器分选出的精煤泥产品的脱水，2年多的生产实践表明：该设备运行可靠，处理量大，产品水分14％～16％，对降低选煤厂最终精煤水分起到了重要作用。

2　系统与设备
　　义马矿务局石壕矿选煤厂是一座矿井型炼焦煤选煤厂，年处理能力为21万t，煤种为焦煤。选煤方法采用目前国内较为先进的全重介选煤工艺，即采用无压给料三产品重介旋流器对35～0mm级原料煤不脱泥分选，采用煤泥重介旋流器对0.5～0mm级煤泥进行分选，采用浮选对0.075～0mm级进行分选（浮选系统缓建）。由于该矿原煤煤质比较松软，末煤含量大，－0．5mm级原生煤泥和次生煤泥约占入选原煤的45％左右，这给煤泥水系统及产品的脱水回收作业都造成较大困难。为保证产品的水分小于12％，大幅度地降低精煤泥的水分尤为必要。为此，选用了煤炭科学研究总院唐山分院新改型设计的WLG900×1800A型沉降过滤式离心机（其主要技术特征见表1），进行精煤泥的脱水。精煤泥分级脱水原则工艺流程见图1。

表1　WLG900×1800A型沉降过滤式
离心脱水机主要技术特征

项　　目	数　　值
处理物料	精煤泥
入料粒度（mm）	0.5～0
入料浓度（％）	15～40
处理量（按干煤计）（t/h）	10～20
产品水分（％）	14～16
转鼓转速（r/min）	800，700，630
筛网缝隙（mm）	0.5
主电机功率（kW）	110
主电机转速（r/min）	1458
外形尺寸，l×b×h(mm)	4850×3350×1600
机器重量（kg）	12500

34.gif (5536 bytes)

图1　精煤泥分选脱水原则工艺流程

　　为了使沉降过滤式离心机能可靠运转并在精煤泥脱水中达到所要求的工艺指标，该设备在设计上作了如下改进：①重新设计了行星齿轮差速器，并改变了润滑方式，由原来的油池润滑改为循环油强制润滑；②调整了推料螺旋导程和推料螺旋与转鼓之间的转差率；③筛网、推料螺旋外缘和排料口等易磨损部位选用了新型氧化铝陶瓷耐磨材料制造或防护；④完善了电气控制系统，入料量可按照推料扭矩表检测的数值调节。

3　生产应用情况
　　为获得离心机脱水及细粒煤泥按0.075mm分级的最佳工艺效果，在改变离心机机械参数和工艺条件情况下进行了多次试验，检查结果见表2，煤样小筛分结果见表3。

表2　WLG900×1800A型离心机工艺效果

序号	转鼓转速（r/min）	入　料		产　品		离心液		固　体回收率（％）	脱水效率（％）
序号	转鼓转速（r/min）	处理量（t/h)	浓度（g/L）	产量（t/h）	水分（％）	浓度（g/L）	灰分（％）	固　体回收率（％）	脱水效率（％）
1	800	8．04	415	7．82	15．00	16．49	35．42	97．36		87．58
2	800	6．24	203	6．00	15．74	9．53	34．46	96．07		91．89
3	800	11．76	571	11．45	15．90	28．58	37．43	97．33		80．61
4	700	9．75	397	9．36	15．54	23．90	36．20	95．90		86．41
5	630	10．25	467	9．89	14．65	37．51	37.51	96．41		85．33

表3　煤样小筛分试验结果　　　　（％）

粒　级（mm）	入　料		产　品		离心液
粒　级（mm）	产率	灰分	产率	灰分	产率	灰分
＋0．5	5．69	11．94	8．61	10．74	－	－
0．5～0．25	30．02	13．87	31．57	6．69	－	－
0．25～0．125	33．95	9．54	29．16	8．76	－	－
0．125～0．075	10．78	19．64	10．10	15．13	－	－
0．075～0．045	6．47	39．66	6．31	28．41	－	－
－0．045	13．09	48．74	14．25	35．63	100．00	37．51
合　　计	100.00	19.14	100.00	13.99	100.00	37.51

　　由测试结果可知，离心机入料浓度大，粒度偏粗，细粒级（－0．075mm）含量少，易于脱水。当离心机转速降至630r/min时，产品水分可降到14.65％，这是因为离心机转速虽然降低了，但是脱水时间相对延长了，能保证有足够的脱水时间。离心机转速的降低使得推料力矩减小，降低了差速器的负荷，节省了动力消耗，摩擦、磨损情况得到改善，延长了易损件的使用寿命，给设备运转带来一系列好处。所以，确定该设备在生产中以630r/min运行。根据测试，当入料的浓度为467g/L时，离心机处理量Q＝10．25t/h，此时主电机功率N=52.70kW，大大低于额定功率，表明该机处理能力较为富余，可以达到设备额定处理能力的上限值20t/h。从煤样小筛分结果还可以看出，该离心机按0.075mm细粒级分级效果不明显，离心液中全部－0．045mm级细泥。
　　两年多的生产实践表明，该设备运行可靠，处理量大，产品水分低，一般M_t=14％～16％，完全能满足脱水要求。

4　沉降过滤式离心机使用效果的分析评价
　　根据2年多的运转及其在精煤泥脱水分级系统中所发挥的重要作用，对其初步分析及评价如下：
4.1　离心机对精煤泥脱水效果较好
　　WLG900×1800A型沉降过滤式离心机用于煤泥重介旋流器分选出的精煤泥的脱水，产品水分可以降到14％～16％，单机处理能力大，保证了工艺系统对产品水分指标的要求。同时证明，在与其它煤泥回收设备相比较时，更显示出该设备体积小，产品水分低，单机处理量大的特点。
4.2　离心机兼作细粒（－0．075mm）分级设备时，分级效果不明显
　　从煤样小筛分结果可看出，影响精煤泥灰分指标的主要是粒度－0．075mm的高灰细泥，若能使这些高灰细泥从离心液中排出，这无疑将进一步降低精煤泥产品的灰分。在入料精煤泥中，－0．075mm级的含量约为20％，根据测试排出的离心液中的全是－0．045mm级细泥的情况，可见没达到按0.075mm分级的目的。尽管如此，由于离心液中－0．045mm级高灰细泥的排出，产品的灰分由入料的19.14％降至13.99％，降低了5.15％。若能把产品中0.075～0mm级高灰细泥从离心液中分离出去，精煤泥产品灰分可由13.99％降至8.96％。要达到这个目的，要求设备进一步降低离心强度或缩短转鼓长径比。
4.3　设备运转可靠性较高
　　由于该机在易损件材料与结构设计上进行了改进，极大地提高了设备运转的可靠程度。运转2年多来，各部件无一损坏，一直困扰该类设备的螺旋和筛网的磨损以及差速器损坏等问题得到了有效解决，说明改进设计是成功的，在设备的可靠性方面有了新突破。

5　结　语
　　WLG900×1800A型沉降过滤式离心机适合于精煤泥的脱水，在与真空过滤机相比较时，具有适应性强、处理能力大、产品水分低、能耗少、无辅助设备、占地面积小等优点，在工艺条件适宜的情况下，也可取代高频筛，以降低粗煤泥产品水分和提高产品回收率。由于该设备单台处理量大，可减少设备使用台数，节省厂房面积，便于生产管理。

作者单位：义马煤业（集团）公司　河南省　472300

煤炭网版权与免责声明：

凡本网注明"来源：煤炭网www.coal.com.cn "的所有文字、图片和音视频稿件，版权均为"煤炭网www.coal.com.cn "独家所有，任何媒体、网站或个人在转载使用时必须注明"来源：煤炭网www.coal.com.cn "，违反者本网将依法追究责任。

本网转载并注明其他来源的稿件，是本着为读者传递更多信息的目的，并不意味着本网赞同其观点或证实其内容的真实性。其他媒体、网站或个人从本网转载使用时，必须保留本网注明的稿件来源，禁止擅自篡改稿件来源，并自负版权等法律责任。违反者本网也将依法追究责任。如本网转载稿件涉及版权等问题，请作者在两周内尽快来电或来函联系。