简述影响旋流器性能的因素及常见操作问题的解决方法

姜殿军

(辽宁东煤基本建设有限责任公司，辽宁 沈阳 110122)

在生产过程中，有多种旋流器可供选择，常见的有重介质旋流器和水力旋流器。其原理和结构基本相同，只是一个用于分选煤的是重介质而另一个用的是水。下面我们就以重介质旋流器为主对其进行简略介绍。

1 旋流器原理

旋流器利用了阿基米德原理，将煤炭与重介质进行混合，在混合后品质较好的煤炭质量较大，易在混合介质中略偏下的位置凝聚;而品质较差的煤炭质量较轻，易在混合介质中略偏上的位置凝聚，从而产生了粗略的分层的现象。这种粗略分层的介质在一定的压力下，沿着旋流器外壁的切线方向注入旋流器中，在其旋流较应产生的离心力作用下，质量较大的煤炭颗粒在分选过程中向旋流器内壁上集聚并下沉，由旋流器底口排出;质量较小的煤炭颗粒则会向旋流器轴线中心集聚，并沿溢流口排出，最终实现煤炭分选的初衷。由以往经验可知，工业选煤过程中，重介质旋流器的分选粘度下限可以达到0.3～0.1mm。

2.影响旋流器性能的因素

影响重介质旋流器工作的因素，与水力分级旋流器相似，其对煤炭分选的好坏程度与注料压力、重介质密度、煤炭与介质的混合比相关，为了达到选煤的既定要求，需要对这几方面严加把控，下面我们就对其略作阐述。

2.1 注料压力

注料压力的大小与煤炭、重介质混合液的速度成正比，同时也影响着其进入旋流器后生成的离心力的大小，流速越大，离心力越强，分选速度就越快。但随着分选过程的继续，高速的混合液流与低流速混合液相比会夹杂更多的煤泥，使其浓缩作用增强，这不仅会使混合液密度高于煤炭分选的设计介质密度，还容易造成混合液密度不均，且会对分选质量产生影响。由此可见，要合理控制注料压力。为了解决这类问题，经实验可知，在适当提高注料压力的同时，要相应地扩大底流口的直径，否则要尽量选择低压注料。实验表明，在一般情况下，使用黄土为重介质的350mm的旋流器分选中煤的过程中，可将其进料压力控制在0.1～0.05MPa。

2.2 重介质密度

进行分选的混合液密度可分为两种，一种是设计的分选密度，它不考虑分选过程中，混合液密度的变化;另一种是实际分选密度，一般情况下，实际混合液的密度要高于设计分选密度0.3左右，这种偏差会随分选精度的提高而增加。为了减小这种偏差，可以通过调节注料压力或改变底流口孔径来实现，并要尽量稳定注料混合液的密度，以提高分选效果。

2.3 煤炭与介质的混合比

煤炭与介质的混合比直接影响着旋流器的分选效果和处理效率。煤炭与介质的混合比影响着旋流器内的煤炭层厚度，制约着分层阻力和分层速度，同时还易混淆不同品质的煤炭颗粒。一般来说，随着煤炭与介质体积混合比的增大，会使旋流器的生产能力提升，但同时会降低其分选效果。由经验可知，煤炭和重介质液的体积比在1:8时，其分选效果最佳，但处理效率较差，所以我们一般将其控制在1:5左右，以达到分选效果与分选速率的双盈。

3 旋流器常见操作问题的解决方法

3.1 稳定注料压力的方法

要确保稳定的注料压力，以避免旋流器因注料压力的不定时波动，而影响离心力的相对恒定。依据经验，一般将其控制在50%～70%之间，使其波动范围保持在±5%。为此，可在旋流器的入料口处加入感应器和变频器来对介质泵的转数进行控制，以此来稳定注料压力。

3.2 控制给煤量的方法

保持均匀的给煤炭供给量，要保证入料量均匀且在最大处理能力之内。以免因入料量不稳定而影响分选效果，造成分选出的煤炭质量存在问题，同时还会为脱介增加难度，甚至会对精煤分选系统的感应元件造成伤害，影响设备使用寿命。

3.3 其他常见问题的解决方法

(1)在长时间的使用后，可能导致分选使用的混合液比重过低，这可能是由矸石咀严重磨损而致，这种情况可通过更换旋流器系统中的矸石咀来解决。

(2)当旋流器系统中的煤、介含量因长时间混入分选煤泥而偏高时，我们可通过加大旋流器入料口的分流量来进行调节，以保持旋流器内的煤、介含量符合要求。

(3)当旋流器的进料管口发生淤堵时，可打开放料门放料，并对桶底煤、介堆积物进行清理，当无法清理时可进行割管处理。

(4)当旋流器桶内压力不够时，要分析其原因，一般情况下多是由于鼓风管未能严密关闭，若经检查不是这个原因，就要考虑是鼓风机的问题，应联系相关人员进行维修。

通过以上对影响旋流器各因素的分别讲述，使我们在提高旋流器分选性能方面有了较为明确的研究方向。同时通过对旋流器常见操作问题解决方法的简述，也为提高分选效率提供了保障。希望可为初学者提供参考。

［1］彭荣任.《重介质旋流器选煤［M］》.北京:冶金工业出版社.1998.186.

［2］戴少康.《选煤工艺设计的思路与方法［M］》.北京:煤炭工业出版社.2003.124.

［3］赵庆国，张明贤.《水力旋流器分离技术［M］》北京:化学工业出版社.2003.

［4］史星宇.《旋流器基本性能的研究［D］》.江南大学毕业设计论文.2001.