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    高压吹风技术对螺旋卸料离心机脱水效果的影响

    离心机网2008年3月18日 13:33 点击:1675

    中图分类号:TD946.2 文献标识码:A
        随着采煤?#33073;?#29028;厂煤炭分选机械化程度的提高,导致原生煤泥和次生煤泥量都有所增加。在现有选煤厂中,绝大部分都是采用湿法(以水或重悬浮液作为分选介质)选煤技术进行煤炭分选,因此,当前选煤厂出厂精煤水分的降低是煤炭行?#23548;贝?#35299;决的主要问题之一川。
        本研究所用的细粒煤脱水设备是C240型螺旋卸料离心过滤机,文章探讨了引入高压吹风?#20302;?#23545;该离心机脱水效果的影响。
        1 试验煤样与结果
        本试验所用煤样为某选煤厂浮选精煤。煤样筛分结果见表t
                   
        从人料粒度组成上看,>0.5mm级含量占4.95% ,0.5一0.25 m m 占32.67%,0.25一0.12 5mm 占35.64争,粒度组成基本符合煤泥离心机的人料粒度要求。当人料浓度为200g/L,离心因数为303时,离心机滤饼水分为26.37%,从试验结果可以看出滤饼水分偏高。打开离心机的筛篮可以?#21561;劍?#31579;篮缝隙基本上被细小的煤泥堵塞,影响了脱水效果。经分析,其原因是煤泥堵塞筛缝减小了筛篮有效脱水面积所致。
        2 高压吹风?#20302;?#23545;离心脱水效果的影响
        煤中的水分包括内在水分和外在水分。外在水分存在于颗粒表面与颗粒之间的孔隙,可以通过机械等方法脱除;煤属于多孔介质,其内部孔隙因煤种及煤的变质程度不同而不同,存在于这些微孔结构中的水分即内在水分一般很难通过机械方法降低或脱除。
        在煤粒与水组成的固液体系中,水的存在可分为自由水、毛细水、表面水、包裹水等。采用高压吹风?#20302;?#30340;主要目的是要最大幅度地降低煤泥颗粒体系中残留的外在水分[zl。
        这部分残留的外在水分与煤表面分离所需要的剪切力主要取决于煤表面的疏水性,尤其是水与煤的接触角。图1表示了附着在疏水表面上的液滴的平衡接触角。
                    
        Du rbi n (19 88)分析了用风力分离附着液滴所需的临界条件。图2所示为液?#38382;?#27668;力作用时形成的边界层。增加吹风?#20302;?#20250;产生紊流,液?#38382;?#25302;曳力而分离。液滴对基底的附着力体现在液滴几何形?#21561;?#25913;变,特别是沿周边液滴接触角的改变。最大与最不平衡接触角分别叫作接触角。
                     
        脱除水分的临界条件是液滴表面张力与由吹气引起的动态压力之间的平衡状态,两者之比是(二/8)W e,其中W。是韦伯数(We= p u'd/Y);p 为空气密度(约1kg /m3) ;“为空气速度;d为液滴?#26412;?Y为表面张力(约0.07 2N/m)O Durbin的研究表明,I隋界韦伯数是接触角滞后的函数,若0,二60.102=200,则滞后参数为0.5,临界韦伯数大约为4。当临界韦伯数和液滴?#26412;兌欢?#26102;,根据上式,液滴所受吹风的速度越大,那?#27492;?#25152;受到的拖曳力越大,也就越容易与煤粒分离,这样就完成了离心脱水的过程[41。
       基于上述原因,同时也为了避免煤泥堵塞筛缝,本试验条件选择在离心机内物料转动的同时通过一个装在筛篮附近的空气导管通人扰动气流。最初,吹风口设计为单点垂直筛篮面吹风方式,但是,由于单点吹风的覆盖面积太小不能满足要求,后来又更改为线型平行筛篮母线吹风。通过筛篮的旋转使其全?#30475;?#20110;高压吹风的影响之下,可以达到更好的效果(图3)。
        加人高压吹风?#20302;?#26377;三方面的优点:
        (1) 仅需一套供风?#20302;常?#25237;资不大,也不必对现有离心机的结构做大的变动。
        (2) 高压风可以清理筛网,防止发生?#29616;?#30340;筛孔堵塞现象。
        (3) 由于高压吹风的方向垂直于筛篮,所以风力在沿平行于筛篮表面方向上有向下的分力,?#26500;?#20992;沟槽的上表面也受到该分力的作用,有助于滤饼的排出。
                     
        图4所示为采用高压吹风前后浮选精煤滤饼水分的比较,本试验条件采用连续高压吹风,?#20302;?#39118;压为0.4M Pa。
                     
        由图4可以看出,在给定转速条件下,采用高压吹风的产品水分总是低于同等条件下未采用高压吹风的指标,低幅大约在1个百分点左右,并随转速的增加,产品水分降低幅度?#24335;?#23567;的趋势。
        3 结论
        理论和试验结果证明,加人高压吹风?#20302;?#21487;以有效降低螺旋卸料离心机的滤饼水分。但是,由于上述研究结果是在实验室条件下取得的,高压吹风?#20302;?#30340;工业性应用尚有许多工作要做。应该相信,随着选煤工业的发展,高庄吹风技术在煤泥离心脱水中将起到越来越重要的作用。
        参考文献:
        [1] 杨俊利,等我国细粒煤脱水技术与设备研究现状[J ]. 过滤与分离,1999,( 2),3 7一40.仁
        [2] 胡筱敏.化学助滤剂[M].?#26412;?冶金工业出版社 , 19 99 .9 8一 1 12.
        [3] 张双全,等煤化学〔M].徐州:中国矿业大学出版 社 , 20 04 .1 15一116.
        [4] K P G alvin,等.开发吹气离心机降低残余水分[A 〕 见 《选 煤技术》编辑部编.第13届国际选煤会 议 论 文 集 (中译本)[C?#22266;?#23665;:《选煤技术》编辑部 , 199 9. 22 1一226.
        [5] 陈林,等.矿用高压风在煤泥离心机中的应用〔J].煤质技术 , 2003,(6):23一24.
    (来源: 离心机网 )


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