洗选厂浮选系统扩能研究与改造

导读:该设备整体性能先进，处理能力大，充气效能高，调节范围广，浮选速度快，能耗、药耗低；采用独特的矿浆入料方式，矿浆流态更加合理；针对各种不同的煤种、粒度和浓度，优化设计流体动力学参数，使高密度和粗、细粒度煤均获得理想的分选效果；设备技术含量和运转可靠性高，操作维修方便，矿浆液位单点控制，可选手动、自动调节方式；优化设计叶轮和定子，使用高耐磨材料，寿命达4年以上。

洗选厂浮选系统扩能研究与改造 一、概述 1、近年来，洗选厂生产工艺系统不断改进，在2001年重介洗煤改造基础上，2005年进行了浮选系统改造，使用3台FXZ-Ⅲ型浮选柱替代了旧浮选机，提高了细粒煤泥分选效果；2007进行了动筛系统改造，使用GDT18/https://www.flowerba.com/型机械式动筛跳汰机替代了人工拣选，降低了工人劳动强度，提高了入洗原煤质量；2009年进行了介质回收改造，使用进口HMDA-6/7型单滚筒高效磁选机替代旧双滚筒磁选机，节省了现场空间，提高了介质回收效率；2010年进行了密控系统集控改造，建立了新密度控制系统，改善了密度控制准确性，提高了精煤产率。

通过近10年来的优化改造，系统逐步趋于完善，生产能力明显提高，洗煤效益不断攀升。

2、原浮选系统存在的问题 近年来矿井采煤机械化程度不断提高，加上矿井煤炭延深开采条件恶劣，原煤中所含煤泥质量变差，给浮选系统造成较大困难，主要表现在： 1)入浮煤泥量大、粒度细，降低了浮选效果。

根据入洗原煤小筛分试验结果，煤泥含量普遍在20%以上，其中-200网目占到65%以上，入浮煤泥中-200网目粒级含量更是达到80%以上。

2)浮选设备处理能力不足。

现用浮选柱单台标称处理量为160~240m3/h，干煤泥处理量为12-20t/h。

但测算该设备实际远达不到标称处理量，实际煤泥量超出了3台浮选柱的总处理能力上限。

浮选设备能力不足已成为制约洗煤生产能力提高的瓶颈。

3)产品指标不稳定。

浮选尾矿灰分降至50%以下，从化验结果来看损失了部分精煤，造成浮选抽出率下降，降低了洗煤效益。

同时，部分时段浮选精煤灰分不稳定，影响了制水煤浆过程。

根据现场生产实际，经过前期对各型浮选机进行调研，洗选厂决定在原浮选系统的基础上增加1台新XJM-S型浮选机，与现有系统配合，形成优势互补，大力提高浮选系统处理能力，改善浮选效果，提高浮精产率。

二、XJM-S型浮选机研究 1、XJM-S型浮选机是煤科总院唐山分院20世纪90年代主要科研成果之一，主要用于https://www.flowerba.com/的煤泥浮选。

该设备整体性能先进，处理能力大，充气效能高，调节范围广，浮选速度快，能耗、药耗低；采用独特的矿浆入料方式，矿浆流态更加合理；针对各种不同的煤种、粒度和浓度，优化设计流体动力学参数，使高密度和粗、细粒度煤均获得理想的分选效果；设备技术含量和运转可靠性高，操作维修方便，矿浆液位单点控制，可选手动、自动调节方式；优化设计叶轮和定子，使用高耐磨材料，寿命达4年以上。

整体上，XJM-S型浮选机具有处理能力大、分选效果好、省油、省电、占地面积小等诸多优点，并已形成系列化产品，单槽容积设有3、4、6、8、12、14、16、20m3等八种规格，至今已有数百台投入工业生产，在选煤行业取得了良好的效果。

2、XJM-S型浮选机结构 XJM-S型浮选机由槽体、搅拌机构、传动机构、刮泡机构及液位调整机构等几部分组成。

槽底上设有假底，假底上有稳流板、吸浆管及定子导向板。

相邻两槽间设有中矿箱，位于前一槽的槽箱内，而在第一槽的前面增设入料箱。

搅拌机构由传动机构、套筒、定子盖板、叶轮、锁紧螺母、导管及进气管等组成。

在导管与定子盖板间有调节环，用于调节矿浆的循环量。

叶轮用锁紧螺母固定在轴上，定子分成盖板和导向板两部分，盖板通过法兰盘与套筒连接，安装时盖板压在固定于假底上的定子导向板上，这样导向板不仅用于分配矿浆，而且又成为搅拌机构的支座，保证了叶轮运转时的稳定性。

这种结构减小了定子直径，安装检修时便于搅拌机构的起吊及拆装叶轮。

进气管上的气量调节阀用来调节进气量。

3、技术特点 XJM-S型浮选机属于自吸空气机械搅拌式浮选机，是在对我国煤用浮选设备进行充分调研基础上，对浮选机的入料方式、充气方式和槽内流态进行充分对比后研制成功的，主要技术特点有：(感兴趣的可以参考我们的充气机械搅拌式浮选机) 1)采用“~”入料方式，假底底吸、周边串流。

矿浆沿槽断面进入槽内假底下，通过叶轮的下吸口进入叶轮，当矿浆通过量大于叶轮下层吸浆能力时，多余矿浆通过假底周边向上进入假底上搅拌区，与气泡接触矿化，槽底不易存死角。

槽内部分矿浆可通过矿浆循环口吸进叶轮上层，再一次与气泡接触，完成槽内矿浆的循环。

此种入料方式的优点是给料矿浆量不受叶轮吸浆能力的限制，保证入料矿浆流与槽内理想流态一致，槽内流态和叶轮循环负荷不受给料量的影响而保持最佳。

2)采用双层伞形叶轮，有效降低了功耗。

采用单气道双系统进气方式，槽内呈“W型流态”，粗、细煤泥分离精度高。

3)采用自吸式充气方式。

进气方式设有一个进气管，管口有气量控制阀，可以在机器运转过程中随时调节充气量，吸入的空气经套筒分别进入叶轮的上下两层。

4)采用了混合的给料方式，即新鲜矿浆从假底下部给人，其主要部分从设在假底中心的吸浆管吸入叶轮底部。

4、浮选系统处理能力大幅提高 为测试新浮选机处理能力，不断加大了设备入料量。

目前主开浮选机1台，同时旧3台浮选柱停开2台，这样即能很好处理掉全部入浮精煤泥。

浮选处理能力的提高，极为有利于浮选效果的改善和浮精产率的提高。

三、浮选精煤产率明显提高 从洗煤生产数据来看，实际浮精产率明显上升，根据统计，浮选系统扩能改造后，浮选精煤产率达到8%以上，比之前5%提高了3%以上。

加上浮精灰分有所降低，可适量将此部分浮选精煤掺入精煤当中，相应可提高精煤产率3%以上，经济效益十分明显。

四、材料消耗均有所降低 1、浮选效果改善，浮选油耗降低。

由于浮选系统处理能力提高，浮选机效果较好，洗煤生产的浮选油耗也有所降低。

据统计，浮选油耗目前达到/吨浮精煤泥以下，相比以前/吨浮精煤泥，下降幅度达/吨浮精煤泥。

2、浮选机用电负荷减少，生产电耗降低。

新浮选机使用37kw搅拌电机4台，刮板电机2台，合计功率为，而旧浮选柱每台使用90kw循环泵1台。

按目前停止运行2台浮选柱来算，可减少负荷功率90*，年可节约电能近16万kwh。

相关设备：浮选机、BSK浮选机。

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浮选机刮板系统的改造

浮选机刮板系统的改造 该厂是一个日处理量为650t左右的选矿厂，日常生产采用6A、7A系列浮选机，运行中经常出现调节传动带困难，轴头焊缝处容易脱焊及刮板轴易扭曲等现象。

针对以上问题，我们进行了一系列的改进，取得了较好的效果。

1、调节机构的改造 在浮选传动系统中，三角皮带把减速箱的运动传给刮板轴。

但使用不久便发现刮板轴时转时停，究其原因是三角皮带用了一段时间之后，内周变长使皮带与皮带轮之间的摩擦力不足造成的。

改造前由于位置窄，皮带的调节是通过松开固定螺栓2-5来完成的，不易操作且需要停机调节，影响正常刮泡，我们增加了1和6、7所组成的装置，只需转动调节杆1即可达到调节的效果，如图1所示。

2、刮板轴的改造 改造前，刮板轴是由轴头与水管轴身焊接而成的，由于焊肉少，焊缝强度不足，在生产实践中，经常出现脱焊现象，维修起来耗时费力，严重影响了生产、后来我们改用的ф50无缝钢管来代替水管，用螺丝连接来代替焊接（如图2所示），螺杆成十字形，这种结构简单且维修容易，在生产中效果很好。

3、轴承的改造 滑动轴承缺点：（1）无密封，容易磨损；（2）使用中噪声大；（3）非标准件，制造麻烦；（4）寿命只有3个月。

滚动轴承带防尘圈密封好，矿砂进不去，寿命可达1年。

改造前，刮板轴使用的是滑动轴承，可在生产中经常发现刮板出现偷停现象。

经研究发现，滑动轴承的起动摩擦较大，皮带稍微出现松动就会造成摩擦力矩不够，出现上述现象。

而换用滚动轴承起动摩擦较之小许多，较少出现上述现象，滚动轴承结构简单，易于维修，且成本低，节约了原材料。

4、刮板的改造 改造前，刮板的原料是松木板，它的优点是不易变形，容易安装且成本较低。

可在生产中发现，松木板吸水后重量大，容易断，增大了维修量，影响了生产。

后来，我们使用破碎工序换下来的皮带裁成刮板，但由于皮带本身较重，固定不易，易于变形而没有推广。

最后我们试用平型传动带作为刮板，取得了很好的效果。

5、结语 总之，经过上述的改造，在生产中少出现故障且易于调节，取得了很好的效果。

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新型机械搅拌浮选机在洗煤厂的调研

新型机械搅拌浮选机在洗煤厂的调研 浮选设备从结构上基本分四大类：（1）吸气机械搅拌式浮选机；（2）充气式浮选；（3）喷射式浮选机；（4）微泡浮选柱及深槽浮选机。

1、吸气机械搅拌式浮选机使用情况 集团公司崔镇洗煤厂及微山七五煤矿使用的是XJM-S系统吸气机械搅拌式浮选机，该类型浮选机在国内浮选设备的应用领域是主流，其优点是机械搅拌形成的分选空间液流稳定，槽体较浅利于区间的大颗粒精煤回收。

另外XJM-S系统浮选机是XJM系统浮选机的更新换代产品，其入料方式，“假底假吸，周边串流”，解决了矿浆通过量受限的问题，“S”双层伞叶轮，流道的优化设计和“W型流态”，有效降低功率消耗；充气方式为“单控点，双系统进气”，可实现充气量在线调控。

其缺点是定子、转子磨损较快。

2、充气式浮选机使用情况 集团公司龙固洗煤厂应用德国KHD公司生产的充气式浮选机，此浮选机特点是处理能力大，两台串联使用形成一组，每组浮选机的矿浆通过量在1000m3左右，分选效果一般。

浮选机的形状是直径的圆桶状，如在良庄洗煤厂使用，厂房内的承重梁位置需进行大的改动，因此不适合该厂使用。

莱新洁净煤应用的是瑞曲生产的14m3的充气式浮选机，其分选精度较高，泡沫细小且均匀，能确保精矿、尾矿指标要求，机械搅拌系统的耐磨性能很好。

但除整机设备价格贵外，备件价格亦很贵。

3、喷射式浮选机使用情况 对喷射式浮选机在临沂天威煤业、枣矿田陈煤矿洗煤厂及淮北临浼洗煤厂的使用情况进行了调研。

此类浮选机应用泵的动力实现矿浆的搅拌，因此其形成的泡沫层较好，分选效果也较好。

但存在液流不稳定，区间的大颗粒浮起来后在不稳定的液流冲击下，又从微泡上落下，造成部分粗颗粒不能回收，从而影响精煤回收率，另外，此种浮选机操作难度相对较大，产品质量亦不很稳定。

4、微泡浮选柱及深槽浮选机的使用情况 集团公司孙村煤矿厂应用浮选柱，不仅药耗高，且对区间的粗颗粒回收较差。

协庄洗煤厂应用芬兰生产的深槽浮选机也同样存在粗颗粒难回收的问题。

枣矿柴里洗煤厂应用的浮选柱采用分级浮选工艺，使用高频筛将大于的大颗粒直接脱水进入产品，小于的煤泥水进浮选柱进行分选，其使用效果很好，分选精度较高，产品质量能得到有效控制。

此设备如在良庄洗煤厂应用，首先厂房需进行大的土建改动，另外还需增加一套分级设备及粗煤泥分选工艺，投入较大且不易管理。

5、调研结论 从以上调研情况分析，确定选用XJM-S系统吸气机械搅拌式浮选机。

使用此类浮选机可在原土建基础上，厂房无需进行大的土建改动，且操作平稳简单，粗颗粒也得到有效回收，能确保精煤回收率。

相关设备：BF浮选机、充气机械搅拌式浮选机、BSK浮选机。

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