沉降過濾式離心脫水機在望峰崗選煤廠的應用

摘    要：本文介紹了LWZ1400×2000型離心脫水機的工作原理、結構特點和技術參數，望峰崗選煤廠應用該離心脫水機回收粗煤泥，緩解了煤泥水系統壓力，且脫水產物水分低，能夠摻入混煤，提高了混煤產率，取得了良好的經濟效益。
關鍵詞：選煤廠；煤泥；沉降過濾式離心脫水機；應用效果

      淮南礦業集團望峰崗選煤廠屬煉焦煤選煤廠，2006年改擴建后，設計年處理能力為400萬t，入洗望峰崗礦、謝一礦、李一礦原煤，煤種主要為1/3焦煤，采用三產品重介質旋流器-粗煤泥重介質旋流器-煤泥浮選的工藝流程。煤泥水凈化回收系統采用2臺Φ45 m的濃縮機(正常使用1臺，備用1臺)對浮選機尾礦和中煤、矸石磁選尾礦旋流器溢流進行濃縮，其溢流水即為生產用循環水，底流采用壓濾機脫水。但新廠投入使用后不久，隨著原煤入洗量的增大，煤泥水系統負荷漸漸加重，出現了煤泥積聚、洗水濃度超標的情況，嚴重影響了選煤廠生產的正常運行。為此望峰崗選煤廠對煤泥水處理系統進行了二次改造，使用LWZ1400×2000型沉降過濾式離心脫水機對粗煤泥進行脫水回收，大大緩解了壓濾機處理能力不足的問題，確保了粗煤泥的脫水效果，并且提高了混煤產率，取得了較好的經濟效果。

1 改造后的工藝流程
      望峰崗選煤廠煤泥水系統工藝流程見圖1。中煤、矸石磁選尾礦與浮選尾礦一起進入一段濃縮機(Φ30m濃縮機)，濃縮機底流經弧形篩截粗后，由沉降過濾式離心脫水機回收，脫水產物摻入重介質選中煤，作為混煤銷售。離心液(含濾液)與一段濃縮機溢流一起進入二段濃縮機(2臺Φ45m濃縮機，1臺使用，1臺備用)，含有大量細泥的濃縮機底流南斥濾機回收，二段濃縮機溢流水循環使用。

2  LWZ1400×2000型離心機概述
2.1 LWZ1400×2000型離心機技術參數(見表1)

2.2 離心機結構
      LWZ型離心機結構示意圖見圖2。轉鼓由圓柱-圓錐-圓柱體三段組成，其大端為溢流端，端面上為溢流出口，并設有調節溢流口高度的擋板，小端為脫水產物排出口。
2.3 工作原理
      煤漿經三通蝶閥由入料管進入螺旋體，再經螺旋體的出料口分配到轉鼓內。在離心力作用下，煤漿中的固體顆粒迅速沉降到轉鼓內壁上，水和微細顆粒從轉鼓大端溢流口排出，即為離心液；轉鼓內壁上的煤顆粒由螺旋體輸送到過濾段，水與少量煤泥經篩縫排出，即為濾液。物料再次脫水后由轉鼓小端排料口排出，即為脫水產物。

3  LWZ1400×2000型離心機的應用效果
      應用一段時間后，對沉降過濾式離心脫水機的運行效果進行了檢查。其入料、脫水產物、離心液(含濾液)的粒度組成見表2 。

3.1 沉降過濾式離心脫水機的脫水效果
      依據MT/T995-2006《選煤廠脫水設備工藝效果評定方法》，脫水產物的外在水分和固體產率為評定脫水設備的主要指標，脫水率為輔助評定指標。
      (1)由表2可知，脫水產物的外在水分為15.3%，水分較低，在設備技術參數產品水分范圍之內。
      (2)脫水產物的固體產率是產物中固體質量占入料中固體質量的百分比，計算式為：
Ys= ×100%    (1)
      式中：a-入料中固體質量百分數，由表2可知，入料濃度為410g/L，按照濃度換算公式，計算得a=36.07%；
b-產物中固體質量百分數，由表2可知，脫水水分為15.3%，則b=84.7%；
c-離心液(含濾液)中固體質量百分數,由表2可知，離心液濃度為206g/L，按照濃度換算公式計算得c=19.28%。
      經計算，Ys為60.27%。即入料中的煤泥有60%左右被脫水回收，對于沉降過濾式離心脫水機產物的固體回收率指標并不是越大越好，而是隨著入料中大于0.045 mm粒級產率的變化而變化。
      (3)脫水率為脫除的水量占入料水量的百分比，計算式為：
Yw=    ×100%     (2)
      經計算，YW為93.86%，即脫水產物中混雜的水量僅占入料中水量的6.14%，可見其脫水效果良好。3.2其它方面的應用效果
      (1)提高了中煤產率。經沉降過濾式離心脫水機回收的粗煤泥灰分與混煤灰分接近，且水分低、呈松散狀，能均勻摻入混煤中，綜合水分小于8%，滿足了用戶需求。該脫水設備正常使用后，壓濾煤泥量明顯減少，混煤產率提高了3%～5%，按全年入洗原煤350萬t計算，預計可增產混煤10.5萬t以上，按混煤與壓濾煤泥的差價為200元/t計算，可多創利潤2100萬元。
      (2)沉降過濾式離心脫水機的正常使用，使得粗煤泥得到了有效回收，這就大大減少了壓濾機的負擔，保證了煤泥水系統正常運轉。此外，進入二段濃縮作業的固體量減少，澄清效果得到了改善，循環水質好轉，節省了聚丙烯酰胺和明礬的用量。

4  結語
      生產實踐證明，沉降過濾式離心脫水機運行故障少、事故率低、性能穩定，脫水效果好，實際產品水分為14%～19%，完全可以滿足選煤廠對粗煤泥脫水回收的需要。且該設備在望峰崗選煤廠投入使用后，解決了煤泥水系統回收能力不足的問題，增加了混煤產率，取得了顯著的經濟效益。