FJC12-4A喷射式浮选机在经坊选煤厂的应用

2021-08-06 10:02尚春叶
煤炭与化工 2021年6期
关键词:核心部件伞形喉管

尚春叶

(山西省长治经坊煤业有限公司,山西 长治047100)

1 概 况

山西省长治经坊煤业有限公司选煤厂为一座炼焦煤选煤厂,设计能力0.9 Mt/a,该选煤厂采用的是“1+1”模式的选煤工艺,即50~0.5 mm的原煤不经脱泥和分级直接由无压给料三产品重介质旋流器(型号为3GDMC1100/780A)分选,0.5~0.25 mm煤泥由煤泥重介质旋流器分选,0~0.25 mm煤泥由喷射式浮选机(型号为FJC12-4)分选。

2 FJC12-4喷射式浮选机核心部件构造、工作过程和存在问题

2.1 FJC12-4喷射式浮选机核心部件构造

FJC12-4喷射式浮选机的核心部件是充气搅拌装置,如图1所示。充气搅拌装置由进气管、喷射室、喷嘴、喉管和伞形分散器组成。其中喷嘴采用高铬铸铁和刚玉,耐磨性好,但是喉管和伞形分散器采用了铸铁材质,耐磨性不佳。

图1 FJC系列浮选机的充气搅拌装置Fig.1 Aerated stirring device of FJC series flotation machine

2.2 FJC12-4喷射式浮选机工作过程

经矿浆预处理器预处理的煤浆进入浮选槽内,一部分直流到第一槽箱进行充气搅拌;另一部分经假底下部被吸入浮选循环泵,经浮选循环泵加压后由中心入料管、分配室进入喷射室,煤浆高速从喷嘴中喷出,喷射室内形成负压,空气由吸气管吸入,使煤浆与空气充分混合,形成气溶胶,喷射流从喉管经伞形分散器的6个通道斜射到假底,进行充气搅拌,矿化后的浮选精煤由刮泡装置刮出,未被分选的矿浆经流通孔到后部槽箱再次分选,浮选尾矿由尾矿箱排出。

2.3 FJC12-4喷射式浮选机存在问题

经坊煤业选煤厂采用重介和浮选联合选煤工艺,由于建厂初期选煤工艺存在问题,介耗一直居高不下,最高时可达7~8 kg/t,最严重时,对浮选尾矿进行采样化验灰分时,烧结出的粉末呈红色,表明介质回收率极低。正是由于介质回收率低,进入后续浮选系统,浮选入料中含有大量磁铁矿粉,导致喉管和伞形分散器磨损严重,1 a就须更换1次。

3 FJC12-4A喷射式浮选机核心部件构造、工作过程和优点

3.1 FJC12-4A系列喷射式浮选机核心部件构造

为了提高浮选机工艺性能,减少维修量,降低材料费,在原有FJC系列浮选机基础上进行改装,主体装置不变,只是对核心部件充气搅拌装置进行改造,用FJC12-4A浸没式充气搅拌装置代替原充气搅拌装置,如图2所示。

图2 FJC-A系列喷射式浮选机Fig.2 FJC-A series jet flotation machine

FJC12-4A充气搅拌装置取消了易磨损件伞形分散器,除吸气管上端伸出浮选机液面外,其他部件都浸没在煤浆中,喉管长度是原来的1/4,并采用耐磨材料刚玉做内衬,耐磨性好,不仅减少了维修量,而且充气搅拌性能良好。

3.2 FJC12-4A喷射式浮选机工作过程

FJC12-4A浮选机工作过程与FJC12-4工作过程类似,煤浆都是经浮选循环泵加压后从喷嘴高速喷出,使喷射室形成负压,空气经吸气管卷入射流。但煤浆运动方式变了,由于取消伞形分散器,煤浆直接从短喉管沿360°圆周旋转喷出,喷射出的煤浆从短喉管以20°~25°夹角喷射到假底后,又以10°~15°夹角向周边反射。

3.3 FJC12-4A系列喷射式浮选机的优点

延长了设备的使用寿命;煤浆直接从喉管喷出,撞击假底,搅拌性能更好;气泡分布均匀,泡沫层可以均匀的向刮泡堰流动。

4 改造实施效果

4.1 改造效果

通过2个月的安装调试,在浮选入料灰分、粒度组成、浓度、浮选精煤灰分基本不变的情况下,浮选系统和煤泥水系统运行良好。化验室对浮选尾矿和循环水做采样化验,对捕收剂、起泡剂消耗量和精煤产率做统计,详见表1。

在近2个月的现场工业性实验运行阶段,在浮选条件基本相同的情况下,充分验证了该浮选机工作可靠性。通过表1可看出,改造后浮选尾矿灰分增加了2.94%,循环水浓度降低了0.62 g/L,吨煤捕收剂消耗降低了0.025 kg,吨煤起泡剂消耗降低了0.005 kg,精煤泥产率提高了1.29%。

表1 浮选机改造前后各项指标对比情况Table 1 Comparison of indexes before and after flotation machine modification

4.2 经济效益

(1)FJC-A系列浮选机充气搅拌装置寿命在8 a以上,而FJC系列浮选机充气搅拌装置寿命仅1 a,FJC12-4浮选机喉管和伞形分散器8.67万元/套,FJC12-4A系列浮选机短喉管4.70万元/套,每年可节约材料费约8.08万元。

(2)经改造后,精煤产率由76.92%提高至78.21%,提高了1.29%精煤泥,精煤泥占总精煤的比重为25%,相当于精煤产率每年可提高0.32%。若精煤售价按1 000元/t,煤泥售价按400元/t,全年入选原煤量按100万t计算,全年可增值约192万元。

5 结 语

FJC12-4A系列喷射式浮选机结构简单,便于操作和维修,充气搅拌性能良好,各项指标较以前大幅提升,有助于提质增效。充气搅拌装置喷嘴、喉管采用了刚玉做内衬,耐磨性好,延长了设备的使用周期,节约材料费,维修工作量是之前浮选机的10%,为企业创造了巨大的经济效益。

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