沉降过滤式离心脱水机在望峰岗选煤厂的应用

摘    要：本文介绍了LWZ1400×2000型离心脱水机的工作原理、结构特点和技术参数，望峰岗选煤厂应用该离心脱水机回收粗煤泥，缓解了煤泥水系统压力，且脱水产物水分低，能够掺入混煤，提高了混煤产率，取得了良好的经济效益。
关键词：选煤厂；煤泥；沉降过滤式离心脱水机；应用效果

      淮南矿业集团望峰岗选煤厂属炼焦煤选煤厂，2006年改扩建后，设计年处理能力为400万t，入洗望峰岗矿、谢一矿、李一矿原煤，煤种主要为1/3焦煤，采用三产品重介质旋流器-粗煤泥重介质旋流器-煤泥浮选的工艺流程。煤泥水净化回收系统采用2台Φ45 m的浓缩机(正常使用1台，备用1台)对浮选机尾矿和中煤、矸石磁选尾矿旋流器溢流进行浓缩，其溢流水即为生产用循环水，底流采用压滤机脱水。但新厂投入使用后不久，随着原煤入洗量的增大，煤泥水系统负荷渐渐加重，出现了煤泥积聚、洗水浓度超标的情况，严重影响了选煤厂生产的正常运行。为此望峰岗选煤厂对煤泥水处理系统进行了二次改造，使用LWZ1400×2000型沉降过滤式离心脱水机对粗煤泥进行脱水回收，大大缓解了压滤机处理能力不足的问题，确保了粗煤泥的脱水效果，并且提高了混煤产率，取得了较好的经济效果。

1 改造后的工艺流程
      望峰岗选煤厂煤泥水系统工艺流程见图1。中煤、矸石磁选尾矿与浮选尾矿一起进入一段浓缩机(Φ30m浓缩机)，浓缩机底流经弧形筛截粗后，由沉降过滤式离心脱水机回收，脱水产物掺入重介质选中煤，作为混煤销售。离心液(含滤液)与一段浓缩机溢流一起进入二段浓缩机(2台Φ45m浓缩机，1台使用，1台备用)，含有大量细泥的浓缩机底流南斥滤机回收，二段浓缩机溢流水循环使用。

2  LWZ1400×2000型离心机概述
2.1 LWZ1400×2000型离心机技术参数(见表1)

2.2 离心机结构
      LWZ型离心机结构示意图见图2。转鼓由圆柱-圆锥-圆柱体三段组成，其大端为溢流端，端面上为溢流出口，并设有调节溢流口高度的挡板，小端为脱水产物排出口。
2.3 工作原理
      煤浆经三通蝶阀由入料管进入螺旋体，再经螺旋体的出料口分配到转鼓内。在离心力作用下，煤浆中的固体颗粒迅速沉降到转鼓内壁上，水和微细颗粒从转鼓大端溢流口排出，即为离心液；转鼓内壁上的煤颗粒由螺旋体输送到过滤段，水与少量煤泥经筛缝排出，即为滤液。物料再次脱水后由转鼓小端排料口排出，即为脱水产物。

3  LWZ1400×2000型离心机的应用效果
      应用一段时间后，对沉降过滤式离心脱水机的运行效果进行了检查。其入料、脱水产物、离心液(含滤液)的粒度组成见表2 。

3.1 沉降过滤式离心脱水机的脱水效果
      依据MT/T995-2006《选煤厂脱水设备工艺效果评定方法》，脱水产物的外在水分和固体产率为评定脱水设备的主要指标，脱水率为辅助评定指标。
      (1)由表2可知，脱水产物的外在水分为15.3%，水分较低，在设备技术参数产品水分范围之内。
      (2)脱水产物的固体产率是产物中固体质量占入料中固体质量的百分比，计算式为：
Ys= ×100%    (1)
      式中：a-入料中固体质量百分数，由表2可知，入料浓度为410g/L，按照浓度换算公式，计算得a=36.07%；
b-产物中固体质量百分数，由表2可知，脱水水分为15.3%，则b=84.7%；
c-离心液(含滤液)中固体质量百分数,由表2可知，离心液浓度为206g/L，按照浓度换算公式计算得c=19.28%。
      经计算，Ys为60.27%。即入料中的煤泥有60%左右被脱水回收，对于沉降过滤式离心脱水机产物的固体回收率指标并不是越大越好，而是随着入料中大于0.045 mm粒级产率的变化而变化。
      (3)脱水率为脱除的水量占入料水量的百分比，计算式为：
Yw=    ×100%     (2)
      经计算，YW为93.86%，即脱水产物中混杂的水量仅占入料中水量的6.14%，可见其脱水效果良好。3.2其它方面的应用效果
      (1)提高了中煤产率。经沉降过滤式离心脱水机回收的粗煤泥灰分与混煤灰分接近，且水分低、呈松散状，能均匀掺入混煤中，综合水分小于8%，满足了用户需求。该脱水设备正常使用后，压滤煤泥量明显减少，混煤产率提高了3%～5%，按全年入洗原煤350万t计算，预计可增产混煤10.5万t以上，按混煤与压滤煤泥的差价为200元/t计算，可多创利润2100万元。
      (2)沉降过滤式离心脱水机的正常使用，使得粗煤泥得到了有效回收，这就大大减少了压滤机的负担，保证了煤泥水系统正常运转。此外，进入二段浓缩作业的固体量减少，澄清效果得到了改善，循环水质好转，节省了聚丙烯酰胺和明矾的用量。

4  结语
      生产实践证明，沉降过滤式离心脱水机运行故障少、事故率低、性能稳定，脱水效果好，实际产品水分为14%～19%，完全可以满足选煤厂对粗煤泥脱水回收的需要。且该设备在望峰岗选煤厂投入使用后，解决了煤泥水系统回收能力不足的问题，增加了混煤产率，取得了显著的经济效益。