重介旋流器选型需重点关注的3个问题

一、重介质旋流器入料量的确定

重介质旋流器选型计算时，有关入料量的确定有两种观点：一种观点认为，重介质旋流器入料量应该是重介质进入旋流器的原煤的全部（包括0.5-0mm煤泥量在内）。

另一种观点认为，重介质旋流器需处理的入料量，应该把<0.5mm煤泥总量（原生煤泥+浮沉煤泥+次生煤泥）扣除。因为入料中<0.5mm煤泥总量已计入重介质旋流器内工作悬浮液的非磁性物量中了，这部分物料不应该重复计算。但考虑到入料中<0.5mm煤泥总量变化较大的实际情况，选前不脱泥重介质旋流器选型时，其处理能力宜适当留有余地。

目前，对这两种观点尚无定论，设计者可根据自己掌握的实践经验酌情选择。

二、有压入料两产品重介质旋流器选型需关注的问题

有压入料两产品重介质旋流器选型时，需要关注的问题很多，但最主要的任务是合理确定处理能力及介质循环量。一般产品样本中对各种规格的两产品重介质旋流器均标有处理能力及介质循环量两项指标，例如，直径为Φ850mm有压入料两产品重介质旋流器的处理能力在产品样本中标注为Q=100-180t/h。处理能力取值范围如此之大，是很难做到准确合理取值的，所以仅仅依靠产品样本选型，往往与实际差距很大。这主要是因为影响两产品重介质旋流器处理能力的因素很多，主要有旋流器的结构参数和入料的浮沉特性（即密度组成）等，必须全面考虑。

两产品重介质旋流器的直径是标定旋流器规格和处理能力的主要结构参数，可用一组简单的经验公式说明其相关关系：
 

由经验公式可以计算出Φ850mm两产品重介质旋流器的额定处理能力在144.5t/h左右，恰好是产品样本标注取值范围的中值。但是，这一数值还要受旋流器的结构参数—锥比及入料煤的浮沉特性的制约。因为锥比(i=du/d0)的大小，对旋流器底流和溢流的数量分配关系很大，可用下面的经验公式表示：

一般用两产品重介质旋流器选煤时，其锥比在0.5-0.8范围内选用。在不同的锥比取值条件下，底、溢流量分配的比例关系也不同。当入料的高密度物（沉物）含量较多时，锥比宜偏大取值；反之，取值可偏小。在重介质旋流器选型、订货时，应根据入料的密度组成和所需处理量，要求制造厂家合理选取锥比。

旋流器一旦制造完毕，锥比即被固定，旋流器底、溢流量的合理比例关系也就基本确定了。投入运行后，如果原煤密度组成发生变化或者用户对产品灰分要求发生变化，都会影响到旋流器的底、溢流量发生相应改变。若变化过大，已固定的旋流器锥比则不能适应，势必影响重介质旋流器的分选效果或生产能力。所以在重介质旋流器选型时，一定要充分重视入料的密度组成和产品灰分要求对旋流器锥比及处理能力的影响。下面仅举一个实例，进一步阐明这个问题。

【实例】我国引进澳大利亚某模块式选煤厂采用有压入料两产品重介质旋流器分选<13mm末原煤，原设计精煤灰分为13%，小时处理能力约为600t。投产后因市场需求变化，改为生产灰分为11%的精煤产品，降低了分选密度，旋流器溢流量减少，底流量增大，旋流器原设计锥比不能适应，底流口排出能力满足不了底流物料量增大的要求，致使旋流器不能正常分选，该厂只能将小时处理量减至不足400t。这是因产品灰分变化引起旋流器处理能力发生相应变化的典型实例。

三、无压入料三产品重介质旋流器选型需关注的问题

与有压入料两产品重介质旋流器的选型一样，无压入料三产品重介质旋流器选型的主要任务仍然是合理确定旋流器的处理能力及介质循环量。无压入料三产品重介质旋流器的处理能力虽然与第一段圆筒形重介质旋流器的直径大小有关，但在很大程度上又受第二段圆锥形重介质旋流器处理能力的制约；介质循环量则是第一段旋流器和第二段旋流器的介质循环量需求之和。这是三产品重介质旋流器选型的特殊之处。所以在确定无压入料三产品重介质旋流器的处理能力及介质循环量时，一定要兼顾两段旋流器的处理能力及介质循环量的需求。以下几点意见，仅供三产品重介质旋流器设备选型时参考：

（1）三产品重介质旋流器的实际处理能力在很大程度上受其第二段旋流器处理能力的制约。

（2）第二段旋流器处理能力与旋流器的锥比取值大小密切相关。

（3）第一段旋流器和第二段旋流器的实际处理能力又均与各自入料的密度组成密切相关。

 

由表可知，<1.4kg/L轻密度级浮物累计产率不足30%；1.4-1.8kg/L中间密度物含量高达45%；>1.8kg/L沉物累计产率大于25%。对于轻、重产物比例严重倒置的原煤，可供选择的分选方案有以下3种。

方案一：釆用两段两产品重介质旋流器分选工艺。按照常规做法，第一段旋流器应先选出精煤产品，第二段旋流器再分选出中煤和矸石。鉴于本厂原煤轻、重产物比例严重例置，第一段旋流器底流产物（中煤+矸石）的产率高达70%以上，即使将第一段旋流器的锥比取最大值（0.8)，根据前面的经验公式初步估算，旋流器的处理能力至少比设备额定能力减小一半。这样，第一段旋流器的选型台数将增加1倍或者需选更大直径的旋流器，这显然很不经济。

方案二：第一段旋流器先排矸石（粗选），第二段旋流器再分选精煤和中煤（精选）的工艺方案。这时，第一段旋流器底流产物（矸石）的产率大约只有25%，旋流器的处理能力可以正常发挥。可是，第二段旋流器入料的轻、重产物比例虽有所改善，但仍然倒置（中煤：矸石=40：60)，分选效果仍不理想。

方案三：采用无压入料三产品重介质旋流器分选。鉴于原煤轻、重产物比例严重倒置，受第二段圆锥形重介质旋流器处理能力的制约，影响到三产品重介质旋流器总的处理能力大打折扣。结果与方案一同样需增加选型台数或者选更大直径的旋流器，“大马拉小车”显然同样是很不经济的。


限于篇幅，这里不再进一步讨论上述工艺方案的合理性。通过本实例对3个方案的分析，可以清楚看出，入料的密度组成和产品灰分对旋流器锥比及处理能力的影响。