浅析重介质旋流器选煤技术研究进展

浅析重介质旋流器选煤技术研究进展

朱玉亮

黑龙江龙煤七台河矿业有限责任公司七台河洗煤厂， 黑龙江 七台河 154600

摘要：随着我国资源保护和环境保护观念的不断深化，对煤矿行业的发展也提出了新的挑战，如何在严峻的煤炭资源形势下，探究更加高效、环保的煤炭开采方式和选煤技术，也成为现阶段煤矿企业改革的基础。重介质旋流器选煤技术能有效改善选煤环境问题，提高环保效果，并具有选煤速度快、选煤质量好的优点。为此，本文就针对重介质旋流器选煤技术研究进展展开分析。

关键词：重介质；旋流器选煤技术；研究进展

导言：

重介质旋流器选煤技术是一种先进的自动化生产技术，是我国选煤技术现代化发展的关键技术。该系统的核心是重介质旋流器设备，结合相应的操作系统，在煤矿选煤环节发挥作用。该技术系统结构比较简单，没有配备运动部件，而是通过内部结构和外部操作参数的有机配合来实现选煤。目前我国逐渐形成了一套以重介质旋流器选煤技术为核心的系统，能够实现大批量、高效率的选煤作业。

1 重介质旋流器选煤技术的工艺原理

1.1 工艺原理

重介质旋流器选煤技术的应用，是通过发挥离心力的作用，在特定空间内利用重介质进行煤料的分选，该技术可有效应对煤料细粒物密度差过大的问题。重介质旋流器选煤技术，是在重介质旋流器当中，利用机器高速旋转所产生的离心力，在旋转流的作用下将煤料中的高密度杂质如矸石等甩向内壁，将低密度精煤在轴心聚集，进而在旋转流的影响下，将杂质从重介质旋流器底部排出，将精煤在上升力的影响下从溢流室排出。可见，重介质旋流器选煤技术的核心在于对煤料中密度不同的介质在重力作用下完成分选。

1.2 选煤特点

结合重介质旋流器选煤技术的利用形式，重介质旋流器选煤技术具有高效性、低成本性以及模块化管理的特点。在高效性上，重介质旋流器可以一次性处理较大体积的煤料，并可以保障选煤的质量和精度，有效改善了原煤的使用情况，实现了煤料的分选。考虑到煤料中各物质的密度和粒径不同，重介质旋流器具有较高的粒径分选范围，而且可以实现不同密度的控制，满足各种选煤需求。在低成本性上，重介质旋流器选煤技术在不断创新，尤其是实现了等量选煤的技术突破，降低了重介质旋流器的设备利用成本。最后，重介质旋流器经过多年的发展，已经逐渐形成了模块化的管理模式，可以实现对负载系统的处理，并以设备内部特性来逐步分割系统，提高重介质旋流器的选煤效率。

2 重介质旋流器选煤技术的应用研究

2.1 对溢流口进行合理调控

处于对提高重介质旋流器技术系统选煤效率的考虑，技术人员需要对系统中溢流管进行科学管理和调控。在实际操作系统生产时，可通过参考二段溢流管和一段溢流管质检的关系，遵照设备系统自身运行要求，对相关数据进行合理调整，确保系统运行稳定。同时技术人员要对整个系统的结构和入料形式进行合理化调整，比较常见的入料形式有渐开线式、切线式、凹陷顶盖式等。技术人员需要结合溢流管的出料情况，合理采用不同的入料方式，也可利用新型喷射冲溪流的方式，调整内部结构，进一步提升选煤工作质量。

2.2 提升设备耐磨性

重介质旋流器内部结构相对简单，管理维护工作复杂性也较低。针对重介质旋流器设备的维护，主要考虑系统运行中原料对系统相关部位的磨损情况，若设备各部位磨损过于严重，也会影响运行质量。通常情况下，重介质旋流器设备的主要材料是氧化铝陶瓷，这种材料的硬度足够好，可满足选煤作业的需求。但氧化铝陶瓷材料耐磨性相对较差，长时间高强度运行情况下，系统使用寿命将受到影响。为此相关技术厂商应当重视对系统的管理和维护，避免长期按照单一的设定参数进行运行。同时技术人员需要对设备各部件状态进行检查，计算相应误差，通过调整相关参数来降低系统磨损。另外，技术人员需要积极研发新的材料，从根本上提高重介质旋流器设备的耐磨性，进而提高其运行可靠性。

2.3 逐步完善介质回收净化系统

无论是从提高生产品质，还是从节能环保的角度来看，在重介质旋流器系统中配置介质回收净化系统都十分有必要。通过技术研究，逐步完善介质回收净化系统，不仅能扩大原煤分析范围，还能提高资源利用率，降低对环境的污染。同时通过回收净化系统还能减轻脱介筛的压力，进而降低维护成本。在实际选煤作业过程中，特别是针对煤泥、细粒煤和粗粒煤进行处理时，回收净化系统的优势可进一步发挥出来。另外，技术人员还要加强对新技术和设备的研究分析，在选煤过程中做好监测，并采用科学的脱介方法。再结合节能增效技术，降低系统运行能耗，也可减少脱介筛面积，提高选煤效率和质量。而在信息技术、计算机技术不断发展的大背景下，技术人员还要重视计算机、自动化控制技术的研究和实践应用，通过自动化控制系统实现对重介质旋流器系统参数的自动化控制，通过计算机系统对系统参数的实时监测和分析，为生产团队优化工作模式提供重要的参考。

3 重介质旋流器选煤技术的发展趋向

3.1 旋流器结构的研究

目前的所有技术，都需要凭借机械设备来实现。以往的工作中，重介质旋流器的确表现得非常优异，但针对当下的特殊情况和高难度的选煤环境，利用固有的重介质旋流器，并不能取得理想的成绩。所以，我们在未来的研究当中，必须针对旋流器的结构，开展深入的探讨。在大型无压给料三产品重介质旋流器当中，其二段筒体，主要采用的结构为圆筒圆锥形结构。二段旋流器入料口、底流口的尺寸，直接对设备的处理能力造成了一定的限制。在实际的应用中，并不适合进行中煤的分选，也不适合矸石含量较大的原煤分选工作。在今后的工作中，为更好地适应高中煤分选、适应矸石含量大的原煤分选、适应杂脏煤分选，必须研制具有大排矸能力的三产品重介质旋流器。

3.2 加重质和重悬浮液性质对分选效果影响的研究

以目前的工作来看，入料煤炭的颗粒组成情况、分选密度、旋流器的直径指标、供介压力、加重质的性质、重悬浮液的流变特性等，均会产生很多的要求。在这种情况下，利用固有的重介质旋流器选煤技术，并不能较好地满足要求，甚至还会导致技术体系出现较大的缺失，对日常工作产生极大的消极影响。从市场的销售情况来看，加重质的产品，在规格方面表现出了突出的单一特点，有些产品根本不能适应生产方面的需求。为此，若将来想要获得更大的发展与进步，需有效研究加重质和重悬浮液性质对分选效果的具体影响。制定不同分选条件下，应该采用的加重质性质以及配置的重悬浮液流变特性、稳定性。通过在该方面进行研究，完全可对生产实践产生指导作用，并且进一步的提高分选效果。

3.3 “等基元灰分”分选实践的研究

除了上述的两项发展趋向外，“等基元灰分”分选实践的研究，也是比较重要的组成内容。对于重介质旋流器选煤技术而言，实践方面的工作很重要，但如果缺乏理论的指导和帮助，仅仅在实践上努力，势必会花费较长的时间与精力，最终得到的结果，也不一定是特别理想的。从客观的角度来分析，现阶段的分选工作有所进步，但进步的幅度并不是很大，与市场的需求和工作的需求，产生了很多的分歧。在分级分选工艺系统中，对不同粒级的煤炭按“等基元灰分”分选可以实现精煤产率的最大化。所以，最佳分级粒度的选择以及相应的分选条件(包括分选密度、所用的加重质和重悬浮液性质、供介压力等)的保证与控制尚应在生产实践中摸索和研究。

4 结论

总之，在煤矿生产过程中尤为重要的选煤环节，重介质旋流器选煤技术凭借科学的技术原理，具有效率高、品质好、稳定性强等优势。相关技术人员需要对影响重介质旋流器选煤系统工作质量的各类因素进行全面分析，从设备本身和操作管理方式方面，提升对重介质旋流器选煤技术的应用水平，进而提高煤矿生产水平。只有这样，才能在提升煤矿企业竞争力的同时，为社会可持续发展做出重要贡献。

参考文献：

[1]谢晶.重介质选煤工艺的应用发展与改进措施[J].2017.

[2]谢领辉.重介质旋流器选煤技术研究及发展趋向解析[J].2017.

[3]刘影.重介质旋流器选煤技术研究[J].2020.