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选煤中离心机使用技术研究

时间:2013-10-24    来源:湖南凯达科学仪器有限公司    点击量:928

         前言我国现有的选煤厂中,90%以上都是采用湿法分选工艺。随着煤炭市场竞争的日趋激烈,用户对煤炭产品的质量要求越来越严格。精煤产品水分是一个重要指标,国内炼焦用精煤要求水分不能高于 13%,出口精煤水分要求不超过8%。

精煤水分偏高,给生产和使用带来一系列的负责效应,造成大量的无效运输,增加运输成本,浪费运输资源。对炼焦煤而言,水分偏高,会增加热能消耗,延长焦化时间,降低焦炉产率,缩短焦炉寿命。另外,选煤厂生产时,煤中水分过高还会使运输皮带打滑。
立式刮刀离心机主要用于末煤脱水,是选煤厂主要脱水设备。它采用过滤方式把所处理的含水物料加在旋转的锥形筛面上,由于离心力的作用,固体紧贴在筛面上随转子旋转并由大端排出,液体则通过物料间隙和筛缝甩出。下面通过具体的设计和生产实践分析一些关于影响离心机脱水的主要因素。 1 影响脱水的因素
1.1 分离因数
    根据立式刮刀离心机所处理物料性质及工艺上的要求,立式刮刀离心机可选取不同的分离因数, 分离因数 是指物料所受的离心加速度与重力加速度g的比值.
    分离因数是表示立式刮刀离心机分离能力的主要指标,是代表立式刮刀离心机性能的重要标志之一。 值越大,物料受的离心力越大,分离效果越好。
若增加筛篮转速和直径,离心机分离因数也随之增大,这样可在一定范围内改善离心机脱水效果。但是由于筛篮转速过高加快筛篮磨损,同时也会降低其它易损件的使用寿命。另外筛篮直径过大,各旋转件的直径相应也随之增大,加工难度大,设备稳定和可靠性降低。因此必须将分离因数控制在一定范围。立式刮刀卸料离心机的分离因数通常在120~200范围选取半锥角筛篮半锥角的大小直接影响物料在筛面上的运动状态和停留时间,从而影响离心机脱水效果。物料在筛面上的滑行速度不仅与 有关,而且也与物料所在位置的回转半径有关。回转半径越大,滑动速度越小;回转半径越小,滑动速度越大。因此,在筛篮中物料的滑行速度由小端往大端逐渐递减。随着 值的增大,筛篮入料端的直径差别越大,物料滑行速度的差值越大。总之,若锥角过大,则由于筛篮前后物料滑动速度的差值太大,而引起排料端物料层增厚,造成物料沿筛篮长度分布不均匀,使离心机脱水效果变差。
    1.3 筛篮上筛面的缝隙
筛篮是过滤式离心机脱水的工作面,筛网在立式刮刀离心机中起到至关重要的作用。条缝筛面的缝隙是影响脱水效率的主要因素,通常情况下缝隙是0.5~0.35 mm,筛缝越大,脱水效果越好,反之脱水效果较差。在保证产品脱水效率的前提下,减小筛缝,可以减轻筛条的磨损,并减少离心液中的固体含量。
    1.4 筛篮和刮刀间的配合间隙
固定刮刀的圆锥体是用铸钢制造。沿转子圆锥外壁焊8条(TEL型)螺旋形肋缘。
筛篮和刮刀转子之间的间隙大小,对离心机的工作效果影响很大。配合间隙越小,筛面上直留的煤层越薄,水流易通过,脱水效果好,同时,筛缝不易被堵塞,离心机的载荷轻,动力消耗小。配合间隙过大,筛面上将粘附一层不下落的煤层,使煤流只能沿煤层滑动,这样,不但增加了移动阻力,而且在相同处理量之下,使离心机载荷增加,动力消耗加大,并使煤粒过粉碎现象也趋于严重。同时筛面上粘附的煤层较厚,水流通过阻力增加,影响脱水的效果。可见,筛篮和刮刀之间配合间隙大小是影响离心机脱水的主要原因之一,是调整的重要内容之一。
按照要求,配合间隙应为2—1 mill。如间隙因磨损而加大,应及时进行调整。调整的具体方法是在心轴的轴肩上部叠有1组调整垫,每一垫片的厚度为1 mm,每当把一垫片从上部移到下部即把螺旋的刮刀转子整个提高,而刮刀与筛篮之间的间隙也相应减少0.36 mm,当所有垫片全部移至下部后,则刮刀已不能使用,应重新更换。
    1.5 刮刀螺旋升角
由于筛篮和刮刀转子做同向不等速转动,脱水物料被迫按刮刀螺旋线移动,移动的煤流与筛缝斜交,使筛缝的有效宽度变大。如图1所示,若 为煤流运动轨迹与筛条之间的夹角(即刮刀的螺旋角), b为筛缝的宽度,则筛缝的有效宽度日为 B=b/sin/3 (4) 螺旋角 与刮刀的螺距有关,螺距越小,卢角越小。由上式可知,当筛缝宽度b为定值时,螺距越小,则 越大,水流越容易通过,但随离心液损失的煤量也增加,粒度变粗。同 时,排料速度减慢,而脱水时间延长,脱水效果好,处理能力也受动影响。反之,刮刀螺距越大,煤流沿螺旋线运动的速度越快,离心机的处理能力越高。煤的脱水时间越短,筛缝的宽度变小,脱水阻力增加,脱水效果将会变差。因此综合考虑离心机的处理量、产物水分、离心液中煤的损失等因素,正确选择刮刀的螺旋角。目前设计值为/3=45~60。。
    1.6 入料方式和分配盘
人料要均匀,禁止大块物料及铁器进入筛篮。如果给料不均匀、断断续续、忽多忽少,将大大影响物料脱水,同时可能使离心机产生振动。另外要改变单一人料形式,实行混合人料,这样也可以提高离心机的脱水效果。
分配盘上加有物料导向板,增大分配盘的顶角,利于降低入料轴向速度,从而可延长物料在脱水区的停留时间,提高脱水效果,同时设备的处理量降低。
此外,煤泥刮刀离心机的产品水分与人料的粒度组成关系密切,在入料质量浓度不变的条件下,人料中<80目的细泥含量在10%左右时(最大不能超过15%),产品水分可控制在12%左右,随着<80细泥含量的提高,产品水分大幅度上升。因此,控制人料中<80目的细泥含量,是控制产品水分的关键。
   2 结束语
离心机的技术参数是根据分离过程的要求和经济性原则,综合平衡各种因素而进行选择的。从整机的综合性能考虑,采用低转速、小筛篮半锥角、大螺旋导程,以低转速差、低人料轴向速度、入料有预旋转等保证脱水效果,是优化设计立式刮刀离心机的关键.

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