1、并流式沉降過(guò)濾式離心機(jī)的試驗(yàn)研究張永勝 梁福興 (河北省 唐山煤研分院摘要 目前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用的沉降過(guò)濾式離心機(jī)均為逆流式結(jié)構(gòu)且長(zhǎng)徑比較小，用于滓選精煤脫水時(shí)，離心液濃度偏高，效果不理想。本試驗(yàn)研究表明：采用并流式結(jié)構(gòu)，適當(dāng)增加轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)徑比和控制好入料量，離心液濃度可大幅度降低并能保持處理量大、產(chǎn)品水分低的特點(diǎn)。可認(rèn)為，并流式沉降過(guò)濾式離心機(jī)是浮選精煤脫水理想機(jī)型。 關(guān)鍵詞 離心機(jī) 浮選精煤脫水 離心液濃度 1 引言選煤廠浮選精煤的脫水多采用真空過(guò)濾機(jī)而大多數(shù)真空過(guò)濾機(jī)的產(chǎn)品水分較高處理量小，很難滿足生產(chǎn)要求。沉降過(guò)濾式離心機(jī)是近年來(lái)?yè)苷蛊饋?lái)的一種新型、高效煤泥脫水設(shè)備。目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用的均為逆流式結(jié)構(gòu)

2、且轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)徑比較小其離心液濃度偏高，從而限制了在浮選精煤脫水中的應(yīng)用。本試驗(yàn)研究的目的在于探索如何降低沉降過(guò)濾式離心機(jī)的離心液濃度，尋求離心機(jī)的適宜工作條件和技術(shù)參數(shù)。 2 試驗(yàn)設(shè)備及系統(tǒng)試驗(yàn)采用特定要求設(shè)計(jì)的WLG 一300×900離心機(jī)，該機(jī)通過(guò)更換螺旋部件可以進(jìn)行并流和逆流兩種液流方式的試驗(yàn)，通過(guò)更換膠帶輪可得到不同的離心強(qiáng)度和轉(zhuǎn)差率，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。試驗(yàn)采用恒液位高位槽供料以穩(wěn)定進(jìn)料流量i 離心機(jī)的產(chǎn)品、過(guò)濾液和離心液返回混臺(tái)桶循環(huán)使用。試驗(yàn)流程如圖l 所示。3 并流式結(jié)構(gòu)與逆流式結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別采用并流式結(jié)構(gòu)能造成懸浮液在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)相對(duì)穩(wěn)定的流動(dòng)狀態(tài)，而液流平穩(wěn)地流動(dòng)是加速微

3、細(xì)顆粒沉降的關(guān)鍵。在化工和污水處理等行業(yè)廣泛采用并流結(jié)構(gòu)的沉降離心機(jī)，作為難分離物料或微細(xì)顆粒回收的設(shè)備，收到很好的效果。 并流式與逆流式的主要區(qū)別為，懸浮液在離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)入斟點(diǎn)和回液方式不同(圖2 。逆流式是在靠近沉降區(qū)和干燥區(qū)之間的邊界附近供入懸浮液，這會(huì)導(dǎo)致在此產(chǎn)生湍流區(qū)和附加的渦流，使沉降區(qū)縮小；其次，在這個(gè)區(qū)域已沉降下來(lái)的顆粒，受到入料的沖擊，還會(huì)再懸浮起來(lái)。此外，在沉降區(qū)下沉的顆粒，在同排料端輸送的過(guò)程中受到反向流動(dòng)的液流的沖刷，易將細(xì)顆粒帶走。并流式結(jié)構(gòu)是在轉(zhuǎn)鼓大端給入懸浮液，沉降物料和液體同向向排料口輸送在輸送過(guò)程中流動(dòng)平穩(wěn)，造成良好的沉降分離狀態(tài)。分離完畢，澄清液反向由封閉的

4、回液槽流向大端排出，避免了煤泥水加入轉(zhuǎn)鼓液池引起大端排出，避免了煤泥水加入轉(zhuǎn)鼓液池引起對(duì)沉降物料的沖刷，克服了逆流式的缺點(diǎn)，提高了固體回收率。 4 試驗(yàn)參數(shù)的選擇本試驗(yàn)主要調(diào)整入料量和離心強(qiáng)度，尋求離心液濃度隨沉降時(shí)間和離心強(qiáng)度的變化規(guī)律。其它參數(shù)定為：溢流堰高度30mm ，轉(zhuǎn)差率1.7入料濃度按20og L 配制；人料粒度隨所選取的煤佯而定。試驗(yàn)煤樣為開(kāi)灤唐山礦選煤廠浮選精煤，真密度為1.54g cm 3，灰分為10.8，小于0.043mm 粒度含量為4O 左右。 5 試驗(yàn)結(jié)果及分析在中試系統(tǒng)調(diào)試正常后，先進(jìn)行了10次試驗(yàn)，又做了4次補(bǔ)充試驗(yàn)(表2、表3 ，由試驗(yàn)結(jié)果，可以得出以下幾點(diǎn)：51

5、 根據(jù)表1數(shù)據(jù)作出入料量在26m 3h 時(shí)，離心液濃度和脫水效率隨離心強(qiáng)度變化曲線(圖3 在同樣條件下并流式結(jié)構(gòu)比逆流式結(jié)構(gòu)離心液濃度有所降低，脫水效率相應(yīng)提高，特別是離心強(qiáng)度在500700時(shí)離心液濃度降低40 以上。52 根據(jù)表1數(shù)據(jù)作出離心強(qiáng)度500時(shí)，離心液濃度和脫水效率隨沉降時(shí)間變化曲線(圖4 。由圖4可知，并流式結(jié)構(gòu)比逆流式結(jié)構(gòu)離心液濃度低脫水效率高，特別是在沉降時(shí)間為169244s(入料1826m 。h 時(shí)，離心液濃度降低幅度較大降低3846。53 離心強(qiáng)度對(duì)離心液濃度影響較大比較表1序號(hào)1、3、5的數(shù)據(jù)可以看出在并流狀態(tài)下離心強(qiáng)度由300提高到500時(shí)，離心液濃度由39.6g L

6、 降低到15.2g L ，降低62；當(dāng)離心強(qiáng)度由500提高到700時(shí)，離心液濃度由15.2g L 降低到78g L 。降低49。54 沉降時(shí)間越長(zhǎng)，離心液濃度越低。比較表1序號(hào)2、3、4的數(shù)據(jù)可以看出在并流狀態(tài)下沉降時(shí)間由u 1s 延長(zhǎng)到l815時(shí)，離心液濃度由415g L 降低到152g L ；沉降時(shí)間由18.1s 延長(zhǎng)到25.7s 時(shí)離心液濃度由15-2g L 降低到97g L 。55 由圖5可以看出，在并流狀態(tài)下，入料量增加到3.9m h 時(shí)，離心液濃度急速增加。分析其原因，可能是離心液回液槽通徑太小。所 -在設(shè)計(jì)工業(yè)機(jī)型時(shí)，必須根據(jù)入料量，加大回液槽通徑或增加回液槽數(shù)目；反之，在使用中

7、應(yīng)控制最大入料量。 6 結(jié)論降低沉降過(guò)濾式離 機(jī)離心液濃度主要有以下三種方法： 采用并流式結(jié)構(gòu)； 增加轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)徑比； 提高離心強(qiáng)度。61 采用并流式結(jié)構(gòu)也就是改變了螺旋部件的部分結(jié)構(gòu)，難度不大容易實(shí)現(xiàn)而且效果顯著，應(yīng)當(dāng)優(yōu)先選用。62 提高轉(zhuǎn)鼓長(zhǎng)徑比，增加了離心機(jī)的有效容積和當(dāng)量沉降面積，可以在不影響處理量的情況下，延長(zhǎng)物料的沉降時(shí)間；或是保持設(shè)備工藝指標(biāo)不變時(shí)，提高單機(jī)處理量。試驗(yàn)表明，長(zhǎng)徑比為263之間較為合適。63 離心強(qiáng)度提高離心液濃度和產(chǎn)品水分顯著降低。但是，離心強(qiáng)度超過(guò)700時(shí)。曲線明顯平緩(圖3 說(shuō)明離心強(qiáng)度在500 700之間較為合適。 可以預(yù)計(jì)，若研利新型的并流式900型工業(yè)沉降過(guò)濾式離心機(jī)，處理浮選精煤，在入料中小于0.043mm 含量小于50時(shí)，可以達(dá)到的工藝指標(biāo)：處理量為1525t h(干基 ；產(chǎn)品水分為l824；離心液濃度為2O 45g L ；脫水效率大于8O 。綜上所述，并流式沉降過(guò)濾式離心機(jī)用于浮選精煤脫水有較好工藝指標(biāo)，與真空過(guò)濾機(jī)相比，具有處理量大產(chǎn)品水分低，工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，而離心液濃度至少也可與之持平(過(guò)濾機(jī)