田林伶

（1.太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024；2.西山煤電集團(tuán)技術(shù)中心，山西 太原 030053）

波蘭浮選機(jī)IF-57W在太原選煤廠的應(yīng)用

田林伶1，2

（1.太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，山西 太原 030024；2.西山煤電集團(tuán)技術(shù)中心，山西 太原 030053）

介紹了IF-57W浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，并闡述了該型浮選機(jī)在太原選煤廠的生產(chǎn)使用效果。生產(chǎn)實(shí)踐表明，IF－57W浮選機(jī)分選精度高、性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、處理能力大、節(jié)能降耗效果顯著，是大型選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)中回收細(xì)粒級(jí)精煤的有效設(shè)備，應(yīng)用前景廣闊。

浮選機(jī)；結(jié)構(gòu)；工作原理；應(yīng)用；效果

1 概述

太原選煤廠是原設(shè)計(jì)能力200萬t/a的中心選煤廠，主要入洗杜兒坪礦、西銘礦瘦煤、貧煤。該廠于1959年投產(chǎn)，經(jīng)1998年重介改擴(kuò)建后，年生產(chǎn)能力達(dá)到300萬t。2003年進(jìn)行了重介三產(chǎn)品旋流器技術(shù)改造，后又陸續(xù)對(duì)配煤系統(tǒng)、浮精過濾、運(yùn)輸和裝卸車等環(huán)節(jié)進(jìn)行了優(yōu)化改造，使主洗能力大大提高，年入洗量可達(dá)600萬t。現(xiàn)在采用跳汰、重介、浮選聯(lián)合流程。浮選工藝為濃縮浮選、底流大排放工藝；跳汰系統(tǒng)精煤脫水篩篩下水和重介系統(tǒng)精煤磁選機(jī)尾礦經(jīng)旋流器組分級(jí)濃縮后，溢流回精煤濃縮機(jī)，濃縮后底流經(jīng)旋流器組分級(jí)把關(guān)，由粗煤泥系統(tǒng)回收，溢流去浮選系統(tǒng)。浮選入浮濃度為90 g/L～120 g/L左右，入浮灰分13.00%～15.50%，入浮煤泥可浮性為易浮或中等可浮。采用四臺(tái)自制的XJT144淺槽機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，入料為直流式。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于浮選系統(tǒng)一直未進(jìn)行改造和更新，還停留在300萬t的通過能力，入浮量由原先約900 m3/h提高至1150 m3/h，循環(huán)量大約提高了250 m3/h。四臺(tái)浮選機(jī)處理能力不足，浮選時(shí)間不夠，浮選效果差，抽出率僅達(dá)77.18%，藥劑消耗達(dá)1.30 kg/t干煤泥。所用浮選機(jī)電耗高，四臺(tái)浮選機(jī)總電耗高達(dá)700 kWh，噸干煤泥電耗達(dá)6 kWh，且故障率高，每年用于浮選機(jī)設(shè)備大修、維護(hù)費(fèi)用高達(dá)50萬元。鑒于此，經(jīng)多次論證與研究，決定選用大型、高效的IF-57W壓氣式機(jī)械攪拌式浮選機(jī)進(jìn)行浮選系統(tǒng)的改造。

2 波蘭IF-57W浮選機(jī)

2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

該型浮選機(jī)主要由浮選室、攪拌裝置、給料箱、尾礦箱組成，見圖1。

圖1 法蘭IF-57W浮選機(jī)結(jié)構(gòu)圖

浮選室由鋼板焊接而成，槽體是平底的圓柱形容器，其上部安裝的有徑向泡沫槽，泡沫槽與槽外集泡槽相連。體部中央的尾礦室通過管道與尾礦箱相連。浮選室頂部設(shè)置兩根承重梁，支撐攪拌裝置和給料箱。浮選室由圓筒外部焊接的四個(gè)支撐固定在基礎(chǔ)上。

攪拌充氣裝置為電機(jī)通過皮帶輪和三角皮帶使攪拌裝置旋轉(zhuǎn)，空心轉(zhuǎn)動(dòng)軸由鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)氣管，壓風(fēng)通過空心軸進(jìn)入浮選室底部。轉(zhuǎn)動(dòng)軸通過兩組軸承的軸承座固定在支座上，轉(zhuǎn)動(dòng)軸下部與轉(zhuǎn)子通過端部法蘭用螺栓相連。轉(zhuǎn)子為星形葉輪，定子為環(huán)形，上面固定導(dǎo)向葉片，定子通過基座與浮選室底部相連。

給料箱吊在浮選室上部的支撐梁上，位于浮選室上部的中心，它的作用是將浮選入料通過6個(gè)出料嘴均勻向下送入浮選室。

尾礦箱作用是排出尾礦，并調(diào)節(jié)浮選室煤漿的液位。尾礦箱配置三個(gè)蘑菇狀的閥，（兩個(gè)由氣動(dòng)伺服電機(jī)控制，一個(gè)由人工控制），以便發(fā)生故障時(shí)將浮選室排空。此箱的上部配有溜槽，用于將箱內(nèi)生成的泡沫，引入浮選室的泡沫槽，其下部布置了安裝和搶修的側(cè)孔。

2.2 工作原理

浮選入料由煤漿分配器或煤漿準(zhǔn)備器進(jìn)入給料箱，經(jīng)給料箱下部的六個(gè)橫向流出口，向浮選室四周給料，煤漿中煤粒在重力作用下，形成了垂直向下的煤漿液流，緩慢向下沉降。驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)位于空心軸下部的星形葉輪旋轉(zhuǎn)，壓縮空氣從中心軸的空腔進(jìn)入到葉輪的下部，它與煤漿在轉(zhuǎn)子葉片和定子葉片構(gòu)成的環(huán)形空間內(nèi)接觸混合，形成強(qiáng)大的流向浮選室的徑向流；由于葉輪的葉片形狀特殊，可產(chǎn)生流向葉輪下面強(qiáng)的回流，避免了煤粒在底部的沉積；葉輪還能使流向葉輪上部的煤漿再循環(huán)流動(dòng)，經(jīng)過定子的整流作用，分散到浮選室的各個(gè)部分。在浮選室上升的氣泡流與下降的煤漿流作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，氣泡要穿過煤漿流才能升至煤漿表面，在煤漿與氣泡作逆向運(yùn)動(dòng)中，煤漿和氣泡相互接觸和碰撞。在此過程中，煤漿和氣體充分混合時(shí)，不斷礦化的，氣泡徐徐上升至液面形成細(xì)的泡沫層，經(jīng)泡沫溜槽排出；浮選尾礦從尾礦室至尾礦箱排出。

2.3 技術(shù)參數(shù)及其特點(diǎn)

IF-57W浮選機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 IF-57W型浮選機(jī)技術(shù)參數(shù)

IF-57W型浮選機(jī)工藝特點(diǎn)如下：

該浮選機(jī)的結(jié)構(gòu)允許安裝多槽體浮選機(jī)。針對(duì)不同煤質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)單槽間的串并聯(lián)。該浮選機(jī)浮選室采用圓柱體形狀，使浮選室內(nèi)的煤漿不會(huì)出現(xiàn)任何死角，處于最好的流體動(dòng)力學(xué)狀態(tài)，可獲得較高的氣泡礦化速度，提高浮選效果。它的槽體深，加大了單槽容積，處理量增大。同時(shí)由于其槽深，在槽的底部，煤粒與氣泡接觸強(qiáng)烈，氣泡與煤粒不斷碰撞，大氣變成小氣泡，煤粒與氣泡碰撞概率很高。再者，礦化泡沫在浮選槽中滯留時(shí)間長，加長了氣泡上浮路程，使浮選礦化過程更充分，有著更大的礦化區(qū)。槽深還使得底部的礦化區(qū)與中上部的浮選區(qū)有一定的距離，這使得底部激烈的礦化區(qū)與上部穩(wěn)定的泡沫區(qū)的形成成為可能；使其較為穩(wěn)定和平靜的條件，對(duì)礦化泡沫與尾礦的分離是非常重要的。

該浮選機(jī)采用壓氣式充氣方式，葉輪僅起攪拌作用，功率消耗小，總功耗只有0.8 kWh/t～1.5 kWh/t?？梢詫?duì)比的是普通機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，它的葉輪要起攪拌、吸氣、吸漿三重作用，總功耗約在2.5 kWh/t～9 kWh/t。

自動(dòng)化程度高，可對(duì)浮選機(jī)煤漿的液位、風(fēng)量、入料量、濃度、浮選藥劑量都實(shí)行自動(dòng)控制和計(jì)量，使浮選過程更為穩(wěn)定可靠。

3 應(yīng)用效果

太原選煤廠使用兩臺(tái)IF-57W型浮選機(jī)后，同原浮選機(jī)相比，取得了明顯的效果。

浮選處理能力提高，兩臺(tái)浮選機(jī)可以滿足選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)的需要。

浮選精煤產(chǎn)率提高，由表2看出：雖然入料中有2%的+0.5 mm粒級(jí)的粗顆粒，經(jīng)浮選機(jī)分選后大部分流失于尾礦中。但其浮選精煤產(chǎn)率仍達(dá)93.07%，可比XJT144浮選機(jī)提高15個(gè)百分點(diǎn)以上。IF-57W浮選機(jī)對(duì)-0.5 mm的細(xì)顆粒有較好的分選效果。隨著粒度的逐漸降低，降灰幅度逐漸提高，總浮選精煤灰分10.46%，尾礦灰分高達(dá)63.16%，達(dá)到該廠生產(chǎn)工藝要求。按該廠年入洗450萬t噸原煤，入浮煤泥量20%計(jì)，采用該浮選機(jī)，精煤產(chǎn)率提高約0.2%，年增精煤0.9萬t，按每噸精煤700元/t計(jì)，每年可增收630萬元。

浮選油耗降低，自該浮選機(jī)浮選機(jī)投用以來，浮選藥劑用量明顯降低，油耗由原來的噸干煤泥1.30 kg降為1.01 kg，降幅達(dá)22%，可節(jié)約0.29 kg/t干煤泥，按每噸藥劑4000元計(jì)，每年節(jié)省藥費(fèi)104萬元。

電耗降低，電耗由原來6 kWh/t干煤泥降低到1.47 kWh/t干煤泥，降幅達(dá)75%，可節(jié)約電耗4.53 kWh/t干煤泥，按每度電0.45元計(jì)，每年節(jié)約電費(fèi)183萬元。

表2 單機(jī)檢測小篩分試驗(yàn)結(jié)果

表3 IF-57W型浮選機(jī)主要工藝指標(biāo)

綜上，采用IF－57W浮選機(jī)對(duì)浮選系統(tǒng)進(jìn)行改造后，每年可增收節(jié)支917萬元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。該浮選機(jī)的主要工藝指標(biāo)，如表3所示。

4 結(jié)束語

太原選煤廠的生產(chǎn)實(shí)踐表明，IF－57W浮選機(jī)分選精度高、性能穩(wěn)定、運(yùn)行可靠、處理能力大、節(jié)能降耗效果顯著，是大型選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)中回收細(xì)粒級(jí)精煤的有效設(shè)備，應(yīng)用前景廣闊。

Application of IF-57W Flotaion Machine in TaiyuanWashery

TIAN Lin-ling1,2
（1.Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi 030024;2.Xishan Coal Electricity Group,Taiyuan Shanxi 030053,China）

The structure and mechanism of IF-57W flotation machine is introduced,its productive resultsin Taiyuan washery isexporded.The practice demonstratsthat it isan effective equipment to collect fine coal with high washing rate,stable running,large production capability and obvious energy saving.

fltation machine;structure;mechanism;application;result

TD923

A

1672-5050（2010）02-0060-03

2009-11-20

田林伶（1971—），女，山西介休人，在讀工程碩士研究生，高級(jí)工程師，從事選煤技術(shù)工作。

劉新光