超級無壓給料兩段重介質旋流器的製作方法

2023-05-03 14:24:16 1

本發明涉及煤炭潔淨處理的源頭技術—選煤技術領域，涉及煉焦煤、動力煤溼法分選技術，特別是涉及一種超強處理能力和排矸能力的超級無壓給料兩段重介質旋流器。

背景技術：

無壓給料重介質旋流器選煤技術是當今公認分選精度最高的一種煤炭分選技術，近十餘年來在我國得到廣泛推廣應用，已成為我國目前首選的選煤工藝。國內外的研究認為，重介質旋流器的處理能力與一段旋流器直徑的2.2次方成正比，即處理能力(t/h)與直徑(m)的2.2次方比值為常數，約為200。因此，長期以來遵循著要提高處理能力只能加大一段旋流器直徑的思想。在這種傳統思想的束縛下，目前我國工業用無壓給料重介質旋流器最大規格的一段圓筒段直徑已達1500mm。為了保持旋流器內的離心因數，介質泵的流量、揚程、功耗也相應提高，嚴重影響三產品重介質旋流器的整體技術水平。

技術實現要素：

本發明旨在針對現有技術的不足，打破重介質旋流器的處理能力與一段旋流器直徑2.2次方成比例的傳統觀念束縛，提供一種超強處理能力、超強排矸能力、超低能耗，處理能力與一段旋流器直徑2.2次方比值＞345的超級無壓給料兩段重介質旋流器。

實現上述目的採用以下技術方案：

一種超級無壓給料兩段重介質旋流器，包括：一段旋流器、二段旋流器，所述一、二段旋流器由連接管連接，其中一段旋流器上設有原料煤入料口、合格密度重懸浮液入口、輕密度物料排出口，二段旋流器上設有中密度物料排出口、重密度物料排出口；

a.一段旋流器由佔一段總長度50％-70％的圓筒段和佔一段總長度30％-50％的反錐角圓錐段組成；

b.一段旋流器圓筒段與二段旋流器圓筒段的直徑比值

c.一段旋流器合格密度重懸浮液入口的當量直徑與一段旋流器圓筒段直徑比值0.23＜k2＜0.50；

d.一、二段旋流器連接管直徑與二段旋流器圓筒段直徑比值0.23＜k3＜0.50；

e.一段旋流器輕密度物料排出口直徑與一段旋流器圓筒段直徑比值0.31＜k4＜0.70；

f.二段旋流器中密度物料排出口直徑與二段旋流器圓筒段直徑比值0.40＜k5＜0.80。

作為優選，反錐角圓錐段位於原料煤入料端。

作為優選，原料煤入料口延伸至一段旋流器內部。

作為優選，延伸至一段旋流器內部的原料煤入料口截面呈擴大狀。

與國內外普遍使用的選煤用無壓給料重介質旋流器相比，本發明優化了一段旋流器圓筒段與二段旋流器圓筒段的直徑比、一段旋流器合格密度重懸浮液入口與一段旋流器圓筒段直徑比，一、二段旋流器連接管與二段旋流器圓筒段直徑比、一段旋流器輕密度物料排出口與一段旋流器圓筒段直徑比、二段旋流器中密度物料排出口與二段旋流器圓筒段直徑比等結構參數，提高了旋流器的處理能力，增大了排矸量。

本發明通過對重介質旋流器結構形式、結構參數的優化，在保證分選精度的條件下，確保入選原料煤、選後產品通暢快速的進入和排出旋流器；原料煤中高、低密度物料按更準確、更快捷的路線分別不受幹擾進入旋流器內分離錐面的高、低密度區，使其入料粒度上限成倍提高，單機處理能力是同規格其他旋流器的1.5倍以上，排矸量達到入選原料煤的70％，電耗降低20％-40％。

本發明在保證高分選精度的前提下，不依靠旋流器增大直徑，而以優化結構形式、結構參數大大提高設備單機處理能力，實現了600萬噸級選煤廠僅需一臺旋流器的目標。同時，由於結構形式、結構參數的優化，大大提高對各種可選性特徵原料煤特別是高含矸率原料煤的適應性，能耗低，節能降耗效果顯著。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖。

圖2為本發明原料煤入料口結構示意圖。

圖中標記：合格密度重懸浮液入口1、一段旋流器圓筒段2、一段旋流器反錐角圓錐段3、原料煤入料口4、一段旋流器輕密度物料排出口5、一、二段旋流器連接管(即：一段旋流器中重密度物料排出口)6、二段旋流器中密度物料排出口7、二段旋流器8、二段旋流器重密度物料排出口9、一段旋流器10。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。

以下實施例僅表達了本發明的具體實施方式，但並不能因此而理解為對本發明範圍的限制。應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。

見圖1，一種超級無壓給料兩段重介質旋流器，由一段旋流器10、二段旋流器8組成，一、二段旋流器10、8用連接管6連接。其中一段旋流器10設有原料煤入料口4、合格密度重懸浮液入口1以及一段旋流器輕密度物料排出口5。

一段旋流器10由一段旋流器圓筒段2和一段旋流器反錐角圓錐段3組成，其中一段旋流器圓筒段2佔一段總長度的50％-70％，一段旋流器反錐角圓錐段3佔一段旋流器總長度30％-50％。以應用於某選煤廠的超級無壓給料兩段重介質旋流器為實施例，其一段旋流器10長4.2米，一段旋流器圓筒段2長2.1米，一段旋流器反錐角圓錐段3長2.1米。一段反錐角圓錐段3有利於減小入料阻力，增大分選空間，擴大一、二段旋流器圓筒段直徑的比值。

見圖2，為避免一段旋流器10中原料煤與中、重密度物料排出通道的幹擾，防止原料煤中輕密度物料特別是細粒度輕密度物料誤入中、重密度物料群而進入二段旋流器8，將原料煤入料口4延長至一段旋流器10的內部，並且將原料煤入料口4的截面設為擴大狀結構，從而使原料煤中輕密度物料通暢快速進入旋流器分離錐面的輕密度物料區，減輕輕密度物料特別是細粒級輕密度物料誤入中重密度物料群而造成中煤帶精、矸石帶煤現象。上述實施例中，原料煤入料口4的延伸長度為0.4米。

見圖1，二段旋流器8設有二段旋流器中密度物料排出口7、二段旋流器重密度物料排出口9。

一、二段旋流器10、8用連接管6連接成一體。其中一段旋流器圓筒段與二段旋流器圓筒段的直徑比值本實施例中k1為1.28；一段旋流器合格密度重懸浮液入口的當量直徑與一段旋流器圓筒段直徑比值0.23＜k2＜0.50，本實施例中k2為0.45；一、二段旋流器連接管直徑與二段旋流器圓筒段直徑比值0.23＜k3＜0.50，本實施例中k3為0.45；一段旋流器輕密度物料排出口直徑與一段旋流器圓筒段直徑比值0.31＜k4＜0.70，本實施例中k4為0.50；二段旋流器中密度物料排出口直徑與二段旋流器圓筒段直徑比值0.40＜k5＜0.80，本實施例中k5為0.60。

合格密度重懸浮液以一定的壓力沿切線由合格密度重懸浮液入料口1進入一段旋流器10，入選原料煤由原料煤入料口4以自重方式進入一段旋流器10，依據阿基米德原理，在離心力場的作用下，輕密度物料和中、重密度物料分別進入分離錐面的輕、重密度物料區，輕密度物料從一段旋流器輕密度物料排出口5排出，即為精煤；中、重密度物料經連接管6進入二段旋流器8。由於合格重懸浮液在一段旋流器10中得到了濃縮，達到二段旋流器8實施高密度分選的要求，物料在二段旋流器8按密度分選為中密度物料和重密度物料，並分別經二段旋流器中密度物料排出口7、二段旋流器重密度物料排出口9排出二段旋流器，即為中煤和矸石。因此，無壓給料超級兩段重介質旋流器以低密度重懸浮液系統實現高密度精確分選，分選出質量合格的精、中、矸三種產物。

本發明通過結構形式、結構參數的優化，改變了旋流器的流態，增加了剪切力，破壞了結構化粘度，降低了液固比，能夠在確保高分選精度的情況下，實現超強處理能力、超強排矸能力、超低能耗，三個能力組成了「超級」，使我國遙遙領先於國際水平的重介質旋流器選煤技術更上一層樓。