重介质分选设备

第一节．重介质分选设备重介质选煤的应用范围很广，特别是对难选煤有较好的分选效果。目前重介质分选工艺在选煤界已得到了广泛的推广应用。根据工作原理，重介质分选设备可分为两类：一类是在重力场中工作的重介质分选机，通常用于分选块煤，如刮板分选机(俗称浅槽)、斜轮分选机、立轮分选机等；另一类是在离心力场中工作的重介质旋流器，通常用于分选未煤或不分级煤。一．重介质分选机1.工作原理重介质分选机是根据阿基米得原理，将被分选原煤在一定密度的悬浮液中按密度差异进行分层和分离的设备。其工艺过程是：经预先筛分后的原煤（一般大于13mm或6mm）进入充满重介质悬浮液的槽体中进行分选。悬浮液的密度自动调节。密度小于悬浮液的物料（精煤）浮至液面，在水平流的作用下，随排料口的溢流排出；密度大于悬浮液的物料（矸石和高灰分煤）沉至槽底，由排矸刮板、立轮或斜轮提升到排料口排出，从而得到两种不同密度的产品。所不同的是，刮板分选机利用上升流，而立轮和斜轮分选机则是利用下降流来维持悬浮液的稳定。2.重介刮板分选机的结构特点重介刮板分选机主要由槽体、排矸刮板及其驱动装置等部分组成，如图1-1示。槽体是钢外壳的槽式结构，槽底铺设一层带孔的耐磨衬板，底板外并列两个介质漏斗提供上升介质流，以免介质在槽体内沉淀。入料端一侧设有水平介质槽，提供水平流，以保证物料层向排料方向运行速度并维持液面高度，槽体内两侧下部各有一条为刮板链导向的轨道。排矸刮板由驱动装置、头轮组、随动轮组、尾轮组、刮板链组成。驱动装置由电动机、减速机、及传动链组成，用于驱动排矸刮板将沉入底部的高密度物提升至排料口排出，为适应生产需要，电动机采用双速电机。头轮轴采用滚动轴承支撑，阻力小、转动灵活，随动轴和尾部还设有螺旋拉紧装置。3.重介斜轮分选机特点斜轮分选机结构如图1-2所示，主要由分选槽、排煤轮和重产物提升轮组成。分选槽是由钢板焊成的多边开口箱体，上部是矩形，下部煤流方向成40°或45°角，底槽斜轮提升轮装在分选槽旁侧的机壳内，提升轮的轴经减速装置由电动机带动。斜提升轮下部与分选槽相同，在轮盘的整个圆内沿径向装有若干块叶板用来刮取重产物。排煤轮的轴是一个焊接组件，轴的两端装有轴头，电动机通过链轮带动轮轴的转动。轴的两端装有六边形骨架，对应角处分别用六根卸料轴相连，每根卸料轴上装有若干用橡胶带吊挂的重锤，用来拨出轻产物。4.重介立轮分选机的结构特点目前国内外重介立轮分选机类型较多，其主要部件提升轮和分选槽的结构大体相同，但提升轮的传动方式不同，有采用周边链条传动（德国太司卡），有采用悬挂式皮带传动（波兰DISA），有采用中心传动（法国德鲁鲍依），我国JL型立轮分选机采用棒齿圈传动。下面以JL-2550为例，介绍立轮分选机的结构。如图1-3所示，立轮分选机主要由分选槽、提升轮、挡轮装置、托轮装置、拨动轮装置、机架、矸石溜槽和排煤轮等组成。槽底底流口的喇叭口上开有检查孔，用于检查和清理沉积在底部的物料；扁形入料口内有分流板，用以形成稳定均匀的水平液流；分选槽内部两侧，沿提升轮的内径安装了密封板，防止大块物料窜到提升轮与分选槽之间。提升轮主要由提料板、框架、轮底、轮帮、棒齿架、棒齿轴、棒齿套和底托辊等部件组成，棒齿轴用螺栓固定在棒齿架上，在棒齿上装有棒齿套与传动装置上的拨动轮相啮合，为了使提升轮受力均衡，两侧均有棒齿结构。提升轮用托轮装置支撑，其结构特点是轴座可以通过顶丝在底座上滑动。这样，既可以调整提升轮的位置，使提升轮与槽体之间保持恰当的密封间隙，又可以调整提升轮的垂直度，以防止其传动。提升轮的旋转是由拨动轮装置实现的。拨动动轮装置安装在提升轮一侧的传动装置上，电动机经由三角皮带传动，带动减速饥，通过联轴器带动拨动轮旋转，从而拨动两侧棒齿，使提升轮旋转。浮煤排出装置与斜轮排煤轮结构相似，是由电动机经减速机带动排煤轮轴旋转，用橡胶带连接的刮板将浮煤拨出。二．安装与调试1．重介刮板分选机(1)设备可安装在钢架结构或混凝土基础上，槽体沿长度方向高差不大于0.3mm／m，沿宽度方向高差不大于0.2mm／m，二次灌浆高度不低于30mm。(2)起吊设备时，注意槽体不得变形。(3)槽体安装找正后，再安装各部件。(4)尾轴组件下部在安装时与槽体焊接。(5)随动轴和尾轮轴组件安装时须将链轮先装到轴中部，待两端轴固定后再将链轮移到设计位置，并用螺钉紧固在轴上。(6)上升介质漏斗下部管路的倾角不得小于45°。(7)全部溜槽(给料溜槽、轻产品溜槽、重产品溜槽)按设计位置就位后，与分选机槽体焊接固定。(8)试车前，先检查各传动部件有无卡阻现象，并对各润滑点注入润滑剂，电机温升不得超过允许值，滚动轴承和滑动轴承温升不得超过25℃，如运行正常，方可注人悬浮液进行生产调试。2．重介斜轮分选机(1)设备可安装在钢架结构或混凝土基础上，安装前先校验相对位置尺寸及地脚螺栓位置尺寸是否与图纸相符。(2)先安装提升轮机架和分选槽，校平找正，要求溢流堰对安装基面水平误差不大于0.3mm／m。(3)安装提升轮及传动装置，提升轮与底筛板最大间隙不大于10mm，提升轮沿圆周保持一致，每米轮径跳动不大于2mm，提升轮外侧椭圆度不大于7mm，中心偏差不大于2mm。传动装置的安装找正应符合通用设备的安装要求。(4)安装排煤轮及其传动装置，校平找正，确保排煤轮轴水平，轴端链轮与减速器出轴链轮找正，平行度不大于0.5mm／m。拨料重锤间隔与长度应均匀一致。(5)安装给料管与溜槽，人料溜槽及重产物溜槽内镶贴铸石或微晶耐磨板。(6)安装结束，试水检查是否有渗漏。(7)空车试车检查，各运转部位是否运行均匀平稳，排矸轮及排煤轮不得有卡阻现象。(8)空车运行8h，检查各部位轴承温升，检查各连接部位连接螺栓是否松动，特别注意转轮盖与提升轮骨架的连接螺栓，检查正常后，方可投入使用。3．重介立轮分选机(1)设备安装在钢架结构或混凝土基础上，先校核安装位置是否与安装图一致，并校核基础螺栓位置与尺寸。(2)安装机架和分选槽，校平找正并固定。(3)安装提升轮及传动装置，拨齿轮装置与立轮须严格平行，两轮中心距要符合图纸规定要求，拨齿轮与棒齿的接触间隙与受力应均匀一致，不得有卡阻或滞后等现象。(4)安装立轮的托轮装置，并与机架可靠地固定，通过轴承座的拉紧丝杆调整提升轮与分选槽之间的间隙不超过6~8mm，托轮应紧贴轨面，并能白由滚动，轮缘与托轨之间不得有卡阻现象。(5)安装排煤轮及其传动装置，校平找正后与分选槽两侧的支架固定。(6)安装给料溜槽、给料管，并进行给水试车检查。(7)检查各部位润滑情况，按要求注油。(8)检查正常后，空负荷运转8h，若无问题，可投人生产。三．操作与日常保养维护(1)严格执行设备的操作规程，开车前检查分选槽底、提升轮或刮板是否有异物卡压；开车过程中注意提升轮是否有偏摆及卡阻现象，检查各部位润滑及温升。(2)开车前先接通介质泵，使分选槽内充满合格介质，刮板分选机工作时介质液面应高于溢流口100~120mm左右。(3)随时检查分选槽液位及密度，随时调整介质添加执行机构和分流装置，调整分选密度，达到要求值。介质密度和给料量应保持相对稳定。(4)停车前应停止给料，将轻重物料排净后再停车。停车时间较长时，应将分选槽内介质放空，避免介质沉淀造成启动困难。(5)检查各运转部件轴承温升。各润滑点每天注油一次，每班检查各注油点润滑情况。每隔6个月更换轴承座内全部润滑脂。(6)定期检查排煤轮重锤，提升轮及轴承齿轮磨损情况，检查套筒滚链、刮板链、刮板、衬板及道轨磨损情况。出现异常，及时更换处理。(7)检查齿棒卡板固定情况，如有松动，停车处理。(8)检查提升轮的提升板、筛板、密封板等的磨损与固定情况，必要时进行更换与调整。(9)排料轮转动灵活，无卡阻，轮架不倾斜，无锈蚀。分选槽体每年进行一次防腐处理。(10)排料轮传动链松紧适宜，润滑良好，不甩油，运转平稳，无跳齿和脱链现象。(11)主轴无弯曲，无磨损，运转灵活，无异常杂音。转轮盖与主轴配合锥面接合面积在65％以上。(12)润滑：提升轮轴，用3号钙基润滑脂，每半年至1年更换一次，减速器，用40号机油，3~6个月更换一次。排煤轮轴，用3号钙基润滑脂，每半年至1年更换一次。外传动伞齿轮，用3号钙基润滑脂，每周清理更换一次。四．常见故障处理1．重介刮板分选机(1)刮板链及衬板磨损。处理办法：更换。(2)刮板链错牙走斜。处理办法：松开尾部螺旋拉紧装置，调整后再拉紧，并要保证两侧刮板链张紧度一致。(3)大块异物卡堵刮板。处理办法：停车，取出异物后再开车。2．重介斜、立轮分选机(1)提升轮被异物卡住，不能运行。处理办法：①停止给料，放料冲车，异物清除后可以开车；②当提升轮被压时间较长，提升轮内物料难以清除，此时需用手拉葫芦拉动提升轮将物料清除(注意要松开传动系统连接)。(2)主轴常见故障：①键槽坏(滚键)；③伞齿轮轮齿断；②主轴断。处理方法：备用一根装配好的主轴装置，出现主轴故障时，拆下旧轴装置，装上新轴装置，调整好后开车。此法对生产影响较小。大修周期一舶为16—18个月，设备拆检顺序为设备安装顺序的反过程，装配过程参见前述设备安装顺序过程。第二节．旋流器重介质旋流器是在离心力场中进行分选的设备，主要用于分选13~0.5mm末煤。近年来，随着技术的进步，大直径旋流器不断应用于生产实践，分选粒度上限逐渐加大，如1200／850无压三产品旋流器的分选粒度上限可达80~90mm，一般应用50mm，重介质旋流器的适用范围正逐步加大。一．工作原理与结构1.工作原理煤和矸石的混合物进入充满给定密度悬浮液的旋流器中，受到重力和离心力的作用而分离；大于悬浮液密度的矸石，所受作用力的方向与离心加速度方向相同，在悬浮液中做离心运动，集中在外层形成矸石带，由于干扰沉降作用，紧贴器壁的是大矸石，其次是中等粒度、小粒度矸石，汇合成螺旋运动沿器壁由底流口排出；小于悬浮液密度的煤，在旋流器中做向心运动，并集中在旋流器的中心轴附近呈旋涡运动形成中煤和精煤带，在溢流管附近，由于溢流管底部的涡流作用发生二次分选，精煤沿溢流管排出，中煤和矸石将再旋流、中煤带在轻颗粒与重颗粒间起隔栅作用，该处可使灰分较低的中煤向底流口方向运动，作为尾煤排出或随精煤沿溢流管排出。2．结构二产品旋流器—般由入料管、溢流管、溢流排出管、圆筒圆锥段、底流管组成。有压给料二产品旋流器见图1-4。三产品旋流器由—台圆筒旋流器和一台圆筒圆锥旋流器串联而成。无压给料三产品重介质旋流器见图1-5；有压给料三产品重介质旋流器见图1-6.各类旋流器随工艺要求不同而结构参数、处理能力和外形尺寸各不相同。旋流器的各结构件分为整旋流器的各结构件分为整体铸造和耐磨内衬两种形式。整体铸造材料常用的有耐磨合金和聚氨酯等，耐磨合金材料常用的有Crl5M03、抗磨复合材料、硬质台金等；耐磨内衬材料有耐磨钢玉衬片、碳化硅和聚氨酯等。近年来，我国选煤厂开始采用小直径重介旋流器来分选0~1mm的煤泥，一般10台一组，结构材料为Q235A外壳、内用耐磨聚氛酯弹性体，在煤泥分选方面有一定的效果。二．安装与调试重介质旋流器安装简单，一般出厂前已装配好，整体吊装要严格按照设备安装技术要求进行，然后进行精矿、尾矿管道的安装。安装结束，检查所有紧固件，是否均匀紧固，可靠连接。检查无异常，进行清水加压试压，试验压力为额定工作压力的1.2倍，试压时间不少于15min，确认无泄漏后，可投料运行。三．操作要点(1)旋流器在工作过程中要保持给料压力和结料浓度的稳定，这样有利于保持较高的分选效率。(2)加强巡回检查，发现入料管口和底流口堵塞及时停机处理。(3)经常检查底流口磨损情况，当磨损量达到影响分选效率的尺寸时要及时更换。四．日常保养维护及常见故障处理旋流器没有运动部件，维护量小。常见故障及处理：(1)旋流器体连接密封垫坏，漏料。处理方法：停车更换新垫。(2)杂物堵塞人料管、底流排放管。处理方法：停止给料，将堵塞物掏出。如果堵塞物尺寸较大，需将法兰拆开，取出堵塞物，重新紧固后开车。(3)底流中含轻物料多。处理方法：①如果压力低，可提高并稳定给料压力；②如果底流