重介旋流器柱锥面处导磁结构位置对煤泥分选的影响_刘汉宝.pdf

煤矿现代化2020 年第 3 期总第 156 期 近年来，我国经济迅猛发展，各行业均取得不 菲的成绩， 与此同时， 对于环境保护的要求也越来 越高。尤其在我国国民经济基础中的煤炭行业， 我 们需要在满足工业需求的同时， 对煤炭实行安全生 产、 深度加工， 发展洁净煤炭技术[1-2]。因此， 煤炭洗 选成为煤炭清洁利用的第一步[3]。国内外洗煤厂大 多选择重介旋流器进行煤泥洗选[4-6]， 重介旋流器分 选煤泥选择性较强， 但能适应大多数煤种， 已得到 广泛的使用[7]。重介旋流器一般有两产品和三产品 之分， 国内大多使用三产品重介旋流器[4-6]。三产品 重介旋流器是通过对重液密度的控制来调节旋流 器的分选密度， 但在正常生产过程中， 还得注意中 煤矸石的分选， 这就使得二者较难得到平衡。因此， 本文通过复合力场， 即外加导磁结构的形式， 探究 磁场作用下煤泥分选效果， 优化导磁结构对重介旋 流器分选调控方法。 1实验部分 1.1试验煤样 试验所选煤样为 - 3mm的粗煤泥， 其粒级分布如 表 1 所示。 表 1原煤中 - 3mm 粗煤泥的粒度分布 1.2试验方法 1.2.1 试验设备 重介旋流器在实际应用中为大型设备， 不适合实 验室， 因此， 按照实际尺寸对重介旋流器进行缩放， 搭 建了试验设备。其装置图如图 1 所示。 该设备总共有三层， 一层为准备区， 装有煤样入 料及排料口， 搅拌桶和渣浆泵。 当开启回料阀后， 将试 验煤样加入搅拌桶搅拌均匀后进行试验。 二层主要是 重介旋流器柱锥面处导磁结构位置对煤泥分选的影响 刘 汉 宝 （山西新景煤业有限责任公司 ， 山西 阳泉 045000 ） 摘要 为了探索复合力场的煤泥分选问题， 优化重介旋流器外加磁场对煤泥分选的调控， 本文选择 了重介旋流器外加导磁结构， 利用导磁结果位置的变化， 探究了导磁结构存在下的介质分配规律以及 煤泥分选试验效果。 结果表明 当电流强度为 5.0A时， 旋流器柱锥面的上导磁结构可以明显提高旋流 器的分选密度； 且能有效降低精煤、 尾煤灰分； 当电流增加到 20～30A时， 精煤、 尾煤灰分又升高了。 关键字 重介旋流器 ； 分选密度 ； 电磁线圈 ； 导磁结构 中图分类号 TD94;TD45文献标识码 A文章编号 1009- 0797 （2020 ） 03- 0154- 03 Effect of magnetic conductivity structure position on slurry separation on cylinder-cone surface of dense medium cyclone LIU Hanbao Shanxi XinjingCoal co., LTD ， Shanxi Yangquan 045000 ABSTRACT In order to explore the problem of slurry separation in composite force field and optimize the control of external magnetic field ofdense medium cyclone on slurry separation, the external magnetic conductivity structure ofdense medium cyclone is selected in this paper. The distribution rule of medium and the effect of coal slime separation test in the presence of magnetic conductivity structure are explored by using the change of the position of magnetic conductivity result. The results showthat when the current intensity is 5.0 A, the magnetic con- ductivity structure on the cylinder cone surface of the cyclone can significantly improve the separation density of the cyclone, and can effec- tively reduce the ash content of clean coal and tailings; when the current increases to 20- 30 A, the ash content of clean coal and tailings in- creases again. Key words dense mediumcyclone ; sortingdensity; electromagnetic coil ; magnetic conductivitystructure 粒级/mm 产率/ 灰分/ 累计 产率/ 灰分/ 133.9645.2333.9645.23 1-0.517.1827.1451.1439.15 0.5-0.2523.2126.8974.3535.32 0.25-0.1258.1224.6782.4734.28 -0.12517.5325.09100.0032.67 合计100.0034.59 154 ChaoXing 计算机控制系统，用于控制旋流器及整个试验系统， 该层并伴有密度计， 用来检测底、 溢流的密度， 集料台 主要用于物料缓冲。三层放置旋流器， 进行煤泥分选 及物料分取。 图 1 试验装置示意图 1.2.2介质分配规律试验 介质分配试验的步骤如下 1.2.3粗煤泥分选试验 在上述实验装置的搅拌桶中将煤样与已知配制 好浓度的重液混合， 搅拌均匀， 关闭回流阀。在计算 机输入试验压力 0.08MPa。线圈及导磁结构已准备 就位， 煤样与重液在系统中循环进行， 当运行达到平 稳后， 用不导磁的器皿取样精煤、 尾煤。经脱介处理 后的精、 尾煤烘干后分级、 称重、 烧灰， 经计算后得到 不同条件下旋流器底流、溢流产品中灰分随导磁结 构的变化。 2结果与讨论 2.1介质分配试验结果 图 2不同磁系布置下的溢流 \ 底流密度 从图 2 可以看出， 在无导磁结构和添加上导磁结 构后，溢流介质密度都是呈先增加后减小的顺序变 化， 且在电流达到 5A 时， 溢流介质密度最大， 且无导 磁结构和上导磁结构作用下， 溢流介质密度差别也较 明显； 添加下导磁结构后， 溢流介质密度在试验电流 范围内一直增加。 同样， 对于底流介质密度， 无导磁结 构和上导磁结构作用下，底流介质密度先减小后增 加， 当电流达到 5A 时， 底流介质密度降到最低， 且底 流介质密度有很明显的差别；而下导磁结构作用后， 底流介质密度一直为下降的变化趋势。这就说明， 旋 流器外部的导磁结构， 会对旋流器内底流、 溢流中的 介质产生影响， 这样在带煤试验时， 煤泥分选密度也 会发生明显的变化， 提高或降低分选效果， 为试验的 可行性提供依据。 2.2粗煤泥分选试验结果 2.2.1 无导磁结构下粗煤泥分选试验结果 图 3无导磁结构下粗煤泥分选试验结果 从图 3 可以看出， 随着电流强度的增加， 精煤灰 分呈增大的趋势， 当电流强度达到 5A 时， 1mm粒度 的煤样精煤灰分有所轻微降低， 1～0.125mm的煤样精 煤灰分仍增加；当电流强度变化时， 1- 0.25mm煤样 尾煤灰分表现出先增大后减小的变化趋势， 当电流达 到 5A 时， 尾煤灰分达到最大， 粒级为 0.25～0.125mm 的煤样尾煤灰分随电流的增加而减小。这说明， 无导 磁结构时， 电流强度逐渐升高时， 旋流器内溢流介质 灰分增加， 底流介质灰分先增大后减小。当电流达到 5A 时， 粒度为 0.5～0.125mm的煤样尾煤灰分降低， 与 此同时， 其他粒级煤样的精、 尾煤灰分均升高， 即旋流 器分选密度升高。 2.2.2 上导磁结构作用下粗煤泥分选试验 图 4 上导磁结构下粗煤泥分选试验结果 从图 4 可以看出， 施加上导磁结构后， 精煤灰分 煤矿现代化2020 年第 3 期总第 156 期 155 ChaoXing 煤矿现代化2020 年第 3 期总第 156 期 随电流变化呈先增加后降低的趋势，当电流达到 5A～10A 时，粒级为 0.25～0.125mm 的煤样精煤灰分 持续增加， 0.5～0.25mm 粒级的煤样精煤灰分变化不 太大， 1～0.5mm粒级的煤样精煤灰分先升高后降低。 对于尾煤灰分， 上导磁结构作用下， 各粒级煤样变化 趋势一致。 尾煤灰分随电流强度呈先减小后增加又减 小的趋势， 当电流为处于 0～2.5A时， 各粒级煤样尾煤 灰分均减小， 电流为 2.5～5A时， 各粒级煤样尾煤灰分 都增大， 电流达到 5A～10A 时， 各粒级的尾煤灰分均 又降低。由此可见， 上导磁结构作用下， 电流强度增 加， 精煤灰分先降低后升高， 尾煤灰分先降低后增加 又减小。电流强度为 0～0.25A 时， 精、 尾煤灰分均较 低， 旋流器的分选效果不佳； 当电流强度大于 5A 后， 精煤灰分随变化不明显， 但尾煤灰分发生了明显的降 低， 分选效果更低。 2.2.3下导磁结构作用下粗煤泥分选试验 图 5下导磁结构下粗煤泥分选试验结果 从图 5 可以看出， 添加下导磁结构后， 随着电流 强度的增加，各粒级煤样的精煤灰分均呈增加趋势； 当电流达到 7.5A 后， 1mm 粒级的煤样精煤灰分降 低。 对于尾煤灰分， 随着电流强度增加， 尾煤灰分呈先 减小后增加又减小的趋势；对于 0.25～0.125mm的煤 样， 电流在 2.5～5A 时， 尾煤灰分增加不明显， 当电流 大于 5A后， 尾煤灰分迅速减小。因此， 下导磁结果作 用下， 随着电流强度的增加， 各粒级煤样精煤灰分升 高， 尾煤灰分先减小后增加有减小。电流达到 5A时， 个粒级煤样精煤灰分增加， 尾煤灰分也增加， 分选效 果不佳。 2.2.4导磁结构的影响 通过上述试验结果， 选择电流为 5A 时， 探讨无 电流、 无导磁结构以及上、 下导磁结构作用下， 各粒级 煤样精、 尾煤灰分的变化情况， 具体试验结果见图 6。 从图 6 可以看出， 电流为 5A 时， 比较上导磁结 构和无导磁结构， 1～0.25mm粒级的煤样精煤灰分呈 增加趋势， 0.25～0.125mm 粒级的煤样精煤灰分降低； 但各粒级煤样的尾煤灰分均升高。下导磁结构作用 下， 精煤灰分变化不明显， 尾煤灰分降低。 即电流达到 5A， 上导磁结构较无导磁结构， 精煤灰分明显增加， 除粒级 1- 0.5mm 煤样尾煤灰分略有降低，其他各粒 级煤样尾煤灰分均升高， 分选密度有所提升。 图 6电流 5A 时的精、 尾煤灰分变化 3结论 本文主要利用外加导磁结构作用于旋流器柱锥 面， 当电流强度变化时， 通过介质分配规律及粗煤泥 分选试验， 探究旋流器分选密度提升或降低的试验条 件。通过导磁结构作用下的介质分配试验结果表明 上导磁结构较无导磁结构，溢流介质密度会降低， 底 流密度升高； 导磁结构作用下粗煤泥分选试验结果表 明 当电流 5A 时， 上导磁结构较无导磁结构， 精、 尾 煤灰分升高， 分选密度提高。 参考文献 [1]徐东岳, 刘涛. 我国煤炭工业发展十年回顾及趋势展望 [J].中国煤炭,2014, （1） 29- 32,45. 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