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1172017 年第 7 期 影响选煤厂卧式 离心机脱水效果的因素研究与应用 高沐翔 李 哲 （肥城矿业集团煤炭质量管理部，山东 泰安 271600） 摘 要 梁宝寺选煤厂对 WLH1000 型煤泥离心机的技术参数、入料水分、入料粒度组成、给料速度等影响脱水效果的 因素进行实验研究，通过不断的改进和完善使得选煤厂的产品水分得到了有效控制，保证了产品质量。 关键词 卧式离心机 脱水效果 研究应用 中图分类号 TD946.2 文献标识码 A doi10.3969/j.issn.1005-2801.2017.07.049 Research and Application on the factors affecting dewatering effect of horizontal centrifuge in Coal Preparation Plant Gao Mu-xiang Li Zhe Feicheng mining group coal quality management department, Shandong Taian 271600 Abstract The experimental study of, technical parameters ,feed water, feed particle size composition, feeding speed, and other factors affecting in effect dehydration of WLH1000 type coal slime centrifuge in liangbaosi coal preparation plant was carried out, the continuous improvement and perfection effectively control the product water of coal preparation plant, and ensure the quality of products. Key words horizontal centrifuge research and application dewatering effect 收稿日期 2017-02-22 作者简介 高沐翔（1989-），男，山东济宁人，2010 年毕业于山 东科技大学矿物加工工程专业，现任肥矿集团煤质管理部选煤协 管，从事选煤管理工作。 机械电气与自动化 1 选煤厂概况 山东能源肥矿集团梁宝寺选煤厂是一座年入洗 能力 450 万 t 的矿井型炼焦煤选煤厂，该厂入洗原 煤由带式输送机给入无压三产品重介旋流器分选， 分选出精煤、中煤和矸石。精煤采用弧形筛和直线 筛脱介脱水后，采用块煤离心机二次脱水，作为最 终精煤产品储存。中煤经弧形筛、直线筛脱介脱水 后，经离心机二次脱水生产出中煤产品，通过带式 输送机运至中煤仓储存，矸石经弧形筛、直线筛脱 介脱水后直接运往矸石仓。 精煤磁尾由泵打至分级旋流器组分级，旋流器 组底流采用 TBS 煤泥分选机对 1.00.25mm 部分粗 粒煤泥进行分选，分选出精矿和尾矿。精矿采用振 动弧型筛、高频筛、煤泥离心机脱水后掺入最终精 煤，尾矿与中矸磁尾汇合后采用振动弧型筛、高频 筛、煤泥离心机脱水后掺入中煤产品。 2 存在的问题 目前由于原煤性质变化等因素影响，精矿和尾 矿的水分不稳定，导致出现产品水分偏高的问题， 严重时会造成质量纠纷。为了解决以上问题，梁宝 寺选煤厂对离心机脱水效果的因素进行了研究。 3 对影响产品水分因素的研究 3.1 离心机入料水分 为研究入料水分与产品水分的关系，现场在离 心机入料溜槽上方增设一道 2 寸高压水阀门，通过 调节阀门的大小控制离心机入料浓度。入料浓度对 产品水分的影响如图 1 所示。 图 1 离心机产品水分与入料浓度的关系 1182017 年第 7 期 由上图可知，入料浓度与产品水分呈反比关系， 入料浓度越低，产品水分越高。当入料浓度低于 35 时，产品水分升高趋势变大，严重影响产品质 量，入料水分太高会加快筛篮的磨损速度 [1]。同时 应当注意，并非入料浓度越高效果就会越好，当入 料浓度大于 70 时，入料容易堵塞在离心机入料溜 槽中，影响离心机及上部设备的正常运行。 3.2 离心机筛篮筛缝堵塞 离心机筛篮堵塞在刚更换新筛篮后，筛篮筛 缝小，容易在筛篮筛缝上堵塞煤泥，导致实际脱水 筛缝缩小，影响了物料中的水分通过速度和通过粒 径，导致产品水分升高。 3.3 煤泥离心机的刮刀和筛篮间隙 筛篮与刮刀之间的间隙越大，在筛篮和刮刀间 形成的透水层越厚，产品水分越高。筛篮与刮刀之 间的间隙超过 10mm 时，产品水分上升趋势变大。 但间隙太小时会严重影响筛篮和刮刀的使用寿命， 梁宝寺选煤厂目前选用间隙在 410mm 之间。 3.4 离心机筛篮筛缝大小 选煤厂煤泥离心机入料粒度为 00.75mm，梁 宝寺选煤厂前期生产选用的筛篮筛缝为 0.25mm， 2016 年 8 月份将筛篮筛缝增大为 0.35mm，对更换 筛篮前后的产品水分进行比较如图 2。 图 2 离心机产品水分与筛篮筛缝大小的关系 由图 2 可知，离心机的筛篮筛缝增大后，产 品水分降低，但筛篮的筛缝也不能过大，否则会影 响粗煤泥的回收，也会降低筛篮的使用寿命。 3.5 离心机入料粒度组成 离心机入料中随着细泥含量的提高，产品水分 大幅度上升 [2]，在 0.25mm 的细粒煤泥含量占比在 20 以上时，产品水分上升趋势增大。离心机入料 中的细小颗粒充分填充于大颗粒所形成的物料层空 隙中 [3]，使得透水层更加致密，实际允许通过透水 层的粒径大小要低于筛篮筛缝，增加了水分通过透 水层的难度。 示意图见图 3。 图 3 物料通过致密度不同透水层对比 3.6 离心机入料速度 为研究离心机的入料速度对产品水分的影响， 选煤厂对现场管道进行了技术改造，将中矸磁尾分 级旋流器底流直接排至离心机入料溜槽，人为制造 高落差入料环境，落料高差为 8.6m，测定高速入 料时的产品水分。然后在靠近入料点处设置入料缓 冲箱，让入料在进入离心机前先进行减速，落差为 2.2m， 再测定此时的产品水分。 产品水分比较见图4。 图 4 不同落料高差时产品水分 由图 4 可知，在入料浓度、入料粒度组成等 均不变的情况下，落差 8.6m 时的产品水分要明显 高于落差 2.2m 时的产品水分，说明离心机的入料 速度越快，产品水分越高。本次研究时，为方便研 究入料速度和产品水分的关系，将入料浓度调节为 30，产品水分受入料速度的影响较大。 4 降低产品水分改造方案确定 通过对梁宝寺选煤厂离心机脱水效果的因素进 行研究、分析和总结，根据现场实际情况以及考虑 到经济效益各个方面，梁宝寺选煤厂决定进行以下 改造 （1）定期翻转、更换振动弧形筛筛面，定期 清理高频筛筛面，保证煤泥离心机入料浓度在 40 以上。在煤泥离心机入料溜槽处，增加一道 2 寸高 压水管，用于调节离心机入料浓度，防止入料浓度 过高时堵塞煤泥离心机入料溜槽。 （2）在煤泥离心机观察口附近增加一道冲洗 水阀门及配套胶管，定期冲洗并清理堵塞筛缝。 （3）每次更换筛篮和刮刀时，严格控制筛篮 和刮刀之间的间隙，保证最佳运行效果。 （4）根据现场实际情况选用合适筛缝的筛篮， 确保产品水分合格。 （5）对精煤磁尾分级旋流器和中矸磁尾分级 旋流器的分级效果进行采样分析，通过减小底流口 （下转第 123 页） 1232017 年第 7 期 的地方，并有专人监管，防止人员触电。 （4）通风队派专职瓦检员随时检查瓦斯及有 害气体浓度，当工作地点风流中瓦斯浓度低于 0.5 时方可工作， 当瓦斯浓度超0.5时应立即停止工作， 采取相应的保护措施，保障施工人员的安全。 4 总结 大倾角强力胶带皮带输送机担任着煤矿原煤运 输任务，在运输过程当中由于煤矸石冲击和磨损导 致皮带的损坏非常严重，必须对其进行胶带的更换 以保障设备的安全运行。论文以某矿大倾角强力带 式输送机更换工作为研究对象，对其胶带的更换方 案进行了详细的分析研究，并提出了施工过程的安 全技术措施，希望能对同类型的带式输送机胶带的 更换提供参考。 【参考书目】 ［1］ 李国庆 . 强力皮带运输机在煤矿运输中的常见故 障与处理 [J]. 机械管理开发 ,201612174-176. ［2］ 马树权 . 变频器在四台矿主斜井强力皮带改造中 的应用 [J]. 机电信息 ,20152735-36. ［3］ 卜凡虎 . 综掘后路带式输送机压带防跑偏综合治 理 [J]. 价值工程 ,201512162-164. ［4］ 张军义 . 煤矿运输强力皮带优化设计 [J]. 内蒙古 煤炭经济 ,20141149-150. ［5］ 王少雷 . 复杂地质条件下强力带式输送机结构研 究和应用 [J]. 河北煤炭 ,2011317-18. 降至7.74， 中煤产品水分由改造前的10.31降至7.78， 改造效果明显，产品质量得到了保证。通过降低产 品水分，每年可减少外运水分 4.4 万 t，按照目前 26 元 /t 的运费，每年节省运输成本 114.4 万元。 【参考文献】 ［1］ 邓亚明．系统思维在解决选煤厂洗选技术问题中 的应用 [J]．选煤技术，2015（6）94-95． ［2］ 孟凡贞．影响煤泥离心机产品水分的因素 [J]．煤 炭工程，2004（1）53-58． ［3］ 赵成强．WL1000 离心机在选煤厂的应用 [J]．煤 炭科技，2013（1）71-72． ［4］ 魏安奇．星村煤矿选煤厂降低精煤水分的实践 [J] ．选煤技术，2015（6）46-47． 口径和提高入料压力，保证离心机入料中 0.25mm 细粒煤泥含量低于 20。 （6）在离心机入料溜槽处增设落料缓冲箱， 缓冲入料速度，降低物料在离心机内的运行速度。 5 结论 本文研究了梁宝寺选煤厂卧式离心机脱水效果 的因素，并在梁宝寺选煤厂进行了良好的应用。以 上改造方案在梁宝寺选煤厂应用后，将精矿水分由 1517 降至 913，尾矿水分由 1630 降至 15 以下。在离心机脱水效果得到提升后，最终精煤水 分有了较大改观 [4]，精煤产品水分由改造前的 8.93 （上接第 118 页） 进行提前预警和诊断并且提前修复，极大地提高了 系统的平均无故障时间。 3 结论 通过采用头尾多点驱动以降低胶带张力，智能 判定是否具备启动条件， 配备完善的电气保护系统， 实行液体粘性软启动，长距离大运量带式输送机为 同发东周窑煤业公司的安全生产发挥了重要的作用。 【参考文献】 ［1］ 朱立平，蒋卫良 . 适用于我国煤矿带式输送机典 型机型的研究 [J]. 煤炭学报，2010，35（11） 1918-1922. ［2］ 王保华，刘敬平，卢杉 . 大功率高速带式输送机 发展分析 [J]. 矿山机械，2014，42（1）27-30. （3）使用的开关配电系统技术成熟稳定，设 备故障率低，日常维护保养简单，对人员素质要求 比较低，普通的检修电工可以胜任。 （4）避免了来自于变频设备对供电网的污染和 对周围控制系统的信号传输时电波的影响和干扰。 （5）当带式输送机处于发电工况时，不用增 加任何配置即可实现发电量直接反馈电网，而且不 存在谐波污染电网的问题。 液体粘性软启动装置属于机电液一体化产品， 技术成熟稳定，设备故障率低，日常维护保养简单， 普通的工人经过简单常规培训后可以处理 95 以上 的故障问题。同机械或液压系统在故障发生前都会 有一定的征兆表现，通过控制系统的故障自诊断功 （上接第 120 页）