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摘要:在社会经济的大环境与环境保护的压力之下推动煤炭工业向着集约化、高效化方向发展。分类精准度高、操作简单、可实现自动化的重介质选煤的技术成为世界各国争相发展的重点。根据大数据显示,在世界前三煤炭出口大国中美国重介质煤比重为56%、而澳洲与南非均高达90%以上。在今后重介质选煤的关键为在保证选煤的高精准度的前提下简化相关工作流程,以达到减少基础
设施建的投资、节约生产成本目的。本文就重介质旋流器选煤的热点问题进行问题简要探讨。
关键词:重介质旋流器、选煤问题、技术现状、研究方向
能源是人类社会正常运转的最重要的推动力,作为世界三大能源之一的煤炭在经济社会发展的过程之中起着十分重要的作用,但煤炭作为不可再生资源具有不可再生性,这就要求我们在提高对其利用率,改进净煤技术提高原煤利用率的同时也要改进选煤技术,而应用最为广泛的技术就因该是重介质煤选煤技术,这与其众多的优点是无法不开的。其主要优点是效率高、精准度高、易于实现自动化,所以该项技术得到了各国煤炭行业的高度重视。
一、重介质旋流器的概念与相关特性
1.1重介质旋流器的概念(技术层次)
重介质选煤技术是我国选煤技术领域的发展过程中的一个里程碑式的突破,由多道工序一同工作而完成,整个过程是系统性完成的,主要过程包括淘汰粗煤精煤细选、重介质排矸石等,在我国重介质选煤技术在发展过程中,已经创造出了一套较为先进,直径大的重介质旋流器,性能已超过国际水准处于国际领先水平,到目前为止,我国的重介质旋流器入料的直径最大可以达到50毫米左右,最小减为0.04毫米到0.05毫米左右,是同水平国家中最为先进的,国际市场上,目前重介质分流设备主要有重力场下重介质选器、离心立场旋流器两种。
1.2重介质旋流器的工作原理
重介质旋流器的设计原理与内部结构较为简单,所以工作的结构参数与其它操作性性参数需要相互配合才能完成,这便是重介质旋流器在选煤过程中最为突出的一点。在它的选煤过程之中,入料和悬浮液需要在一定的压力的作用下才能够沿着规定好的方向传送到旋流器,并且在旋流器内部形成一股流动的旋流,在入料口附近,悬浮液会沿着旋流器壁内侧而运动,同时,以一种下降的外侧螺旋态势下降当其运动到旋流器中心轴附近的时候,便会改变运动方式,继而形成一种向上的螺旋流,同时,在内罗旋流运动的过程之中,因为有空气的吸入,并且使空气呈现出一种柱状的状态,因此,在精煤在旋流器运动的过程之中,会随着内螺旋的方向运动而运动,在最后会从溢流口被分选,剩下的矸石以及其他杂质会随着外螺旋方向,从旋流器的底部的排出口排出,这便是其整个工作流程。
1.3旋流器的选煤特点
旋流器选煤具有以下几个突出特点:第一技术性强,分选效率高,首先明确的一点是,旋流器与其他选煤设施相比,较为突出的便是其容量大,可以一次性承载更多,其次,在选煤技术上较其他设备更为先进与突出,可以对多种原煤进行分类筛选,且精准度高,分选质量更加,从而效率更高。第二点便是旋流器资金投入量较少,管理更为方便,伴随着第三次科技革命的突破性发展,中介质选煤器也得到了很的提升,不仅仅如此,就连其配套设施也得到了发展,第三点模块化的管理方式,模块化管理方式最为突出的特点就是易于明确分工,可以将任务零散化,明确相关人员的任务,方便相关人员的执行,在提高效率与创新管理方式方便具有重要作用,这也是其与其他选煤器最大的区别。
二、旋流器动作过程中的影响因素
2.1原煤的特性
作为原料的煤炭的特性决定了旋流器工作的效率的高低与否,旋流器的入口与出口体积大体相当是基本不变的,原煤密度不一致,就会导致排出口的排出物流量增多,从而导致一出口的流量减少。但又因为旋流器底部排出口流量固定,所以一些杂志就会被挤到溢出口,从而导致杂质增加,分选效率降低。
2.2旋流器的参数
旋流器直径是旋流器工作的重要指标之一,必须与旋流器处理能力大体上相当,否则就会造成工作过程中的资源浪费,或者导致索分选的原材料无法满足实际需求,旋流器的圆筒高度也会对其分流效果产生影响,如果太高,会在一定程度上增加容量,并在一定程度上提高所分选的质量,如果太低,一方面会降低容量,另一方面也会导致杂质的混入,从而降低分选的精确度。如果对旋流器的近料口与煤炭质量对旋流器进行分类,便可分为螺旋式与渐开线式。
2.3悬浮液
在旋流器工作过程之中,悬浮液同样起着重要的作用,并且悬浮液的质量与稳定性可靠性是保证旋流器工作质量的一个重要性因素,当原煤中杂质较多时,就需要在旋流机中添加一些其他物质,以保证旋流器的工作效率。
三、相关问题与措施
3.1旋流器的磨损问题与措施
旋流器的内衬耐磨损材料在旋流但这种材料耐磨损能力较低器工作过程中发挥着十分重要的作用,在早期时候,耐磨损材料主要由耐磨铸铁,铸石等材料构成,但由于其直径范围较小,不适合大直径旋流器采用,在目前主要采用氧化铝陶瓷,但这种材料耐磨损能力较低并且在烧制过程中会产生一定的形变,因此,技术有待进一步的提升,因此,对硬度高,耐磨损的材料的开发与设计,是未来一段时间之内煤炭行业发展的主要方向之一。
3.2溢流管问题与措施
二段溢流管调节的三产品旋流器之中,一段溢流管难度不大,在技术层面上易于操作。只需要旋流器内部容积够大就能够实现针对二流管在调节原煤投入的问题上可以借鉴吸收一段的相关经验,对二段进行相应的双给介设计。
四、结束语
综上所述,虽然我国在旋流器选煤技术上已经取得了较大的成就与长足的的发展,但与国际上其他一些重要国家相比,仍具有一定差距,并且在实际使用过程当中,仍然存在着较多的问题,在今后的发展过程当中,应该重点突破,我国作为一个煤炭大国,无论是煤炭的实际储量与实际使用量均位居世界前列,因此,旋流器选煤技术必须得到应有的重视,在今后的研究方向应着重关注旋流器悬浮液的稳定性与耐磨材料的开发与研究,优化旋流器设计结构创新原有应用模式,以确保悬浮液的稳定性,减少旋流器内部的磨损,已达到提高工作效率,提高资源利用的目的。不断满足人们对洁净煤的需求,为创造资源节约型,环境友好型社会做出应有的贡献,为提高人们生活质量,参与感与幸福感、推动可持续发展战略的顺利实施。
参考文献:
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