LWZ1200×1800型沉降过滤式离心脱水机用于精煤泥脱水

LWZ1200×1800型沉降过滤式离心脱水机用于精煤泥脱水

张昌明1，姜长海1，阎文燕2，单刚2，姚曲龙3，王微微3

（1 新疆焦煤集团洁净煤公司，新疆乌鲁木齐830025；2 唐山森普矿山装备有限公司，河北唐山063024；3唐山国华科技有限公司，河北唐山063020）

摘要：介绍LWZ1200×1800型沉降过滤式离心脱水机的工作原理和技术特点，该设备适用于回收>0.045mm粒级为主的煤粒。新疆焦煤集团选煤厂将其用于精煤泥脱水，固体回收效率在85%以上，脱水产物水分为15.18%，保证了销售精煤水分在10%水平，北方地区选煤厂冬季可不再使用热力干燥系统，节约了能源消耗。

关键词：沉降过滤式离心脱水机；精煤泥脱水；水分；固体回收率

1 前言

新疆焦煤集团所属的年处理原料煤 3.00Mt的选煤厂一期工程（设计能力1.50Mt/a）于2006年1月投产，是目前自治区规模最大的炼焦煤选煤厂，该厂由唐山国华科技有限公司（简称国华科技）承担设计，采用了“1+1”模式，即由一台3GDMC1200/850A型无压给料三产品重介质旋流器分选>0.25mm的煤粒，一台FJC16-4型喷射式浮选机分选<0.25mm的煤泥。生产的精煤全部供八一钢铁公司使用。

为达到炼焦精煤质量的要求及避免因水分超高造成无效运输和冬季冻车，所以水分是精煤产品的主要指标之一。随着采煤机械化水平的提高，原料煤中煤泥量也相应增多，精煤泥量一般占最终精煤量的1/4左右，甚至有时候还超过1/3。所以降低精煤泥水分是保证商

品精煤水分的最有效措施。

国华科技为强化精煤泥脱水在设计中创新采用了两段脱水回收工艺流程，由此选用2台由唐山森普矿山装备有限公司制造的LWZ1200×1800型沉降过滤式离心脱水机（以下简称LWZ型离心机）。本文简述LWZ型离心机的工作原理和技术特点，重点介绍其在精煤泥两段脱水回收流程中的工艺效果。

2 LWZ型离心机工作原理和技术创新点

LWZ型离心机是总结国内外沉降过滤式离心脱水机使用的正反两方面经验基础上重新设计的新机型，该设备的技术特征见表1。

表1 LWZ1200×1800型离心机技术特征

2.1 工作原理

LWZ型离心机构造见图1。转鼓1由圆柱—圆锥—圆柱体三段组成，其大端为溢流端，端面上开有溢流口，并设有调节溢流口高度的挡板。由电动机通过V型胶带轮2带动转鼓旋转时，借助行星轮差速器3带动转鼓内的螺旋4旋转，转鼓与螺旋旋转方向相同，螺旋转速比转鼓慢2.1%。煤浆经蝶阀5通过入料管6进入螺旋体内，再经

螺旋体的出料口7进入转鼓内腔，在比重力大二、三百倍的离心力作用下，煤浆形成环状沉降区，固体颗粒迅速沉淀在转鼓内壁上，液体携带微细颗粒从转鼓大端溢流口排出，即为离心液。借螺旋与转鼓的差速运动,沉淀在转鼓内壁上的颗粒被输送到过滤段，液体与少量煤泥经筛缝排出，即为过滤液。物料最终由转鼓小端排料口排出，即为脱水产物。

图1 LWZ1200 1800型沉降过滤离心脱水机构造

1——转鼓；2——V型胶带轮；3——行星齿轮差速器；4——螺旋；

5——三通蝶阀；6——入料管；7——出料口；8——机壳；9——机架

2.2技术特点

该设备定位于脱水回收>0.045mm粒级为主的物料，而不是包括<0.045mm细泥在内的所有物料。所以和以往的同类离心机不同，采用了较低转速的工作参数和短转鼓体的结构参数。这样就减小了电力消耗和设备体积，延长了部件的使用寿命，增加了设备的可靠性，降低了机械的价格，并且还有以下特点。

①大扭矩行星齿轮差速器优化设计和专业制造，使用寿命长。

②关键部件易磨损部位粘贴高铝陶瓷防护，耐磨性能好。

③排料口处安装异形硬质合金刮刀，脱水产物溜槽不堵塞。

④各轴承座相应设计独特的密封结构，无渗漏油现象。

⑤溜槽为插入式，外置管路设置了挠性接头，减振和隔振效果好。

⑥配备了完善有效的电器控制和报警装置。

3 工艺流程

国华科技首创的适用于以重介质旋流器为分选工艺的炼焦煤选煤厂的精煤泥两段脱水回收流程见图2。精煤磁选机尾矿由煤泥弧形筛分级、其筛下水由浮选作业处理，筛上粗精煤泥与浮选泡沫一同送至沉降过滤式离心机脱水回收以0.045mm为主的粒级，离心液所携带的<0.045mm的细精煤泥由压滤机脱水回收，离心机的过滤液返回汇入其入料之中。

入料粒度组成对沉降过滤式离心脱水机的工艺指标有很大影响，国内外设备制造厂家均认为入料中<0.045mm粒级产率要<40%，否则不但使离心液、过滤液浓度增大，而且导致脱水产物水分过高，呈泥浆状，经常堵塞离心机排料口，以致无法正常运行。为此将煤泥弧形筛筛上的粗精煤泥直接掺入浮选泡沫中。这种做法有两个好处：①LWZ型离心机入料掺粗后，粒度组成得以改善，由表2可知<0.045mm 的细泥产率为24.99%，为离心机正常工作创造了良好的工艺条件；

②免除了原来专用于粗精煤泥脱水的离心机，简化了工艺环节，节省了投资。

（汇入循环水）

精煤磁选机尾矿精煤泥

图2 精煤泥两段脱水回收工艺流程图 表2 浮选精煤掺粗后的粒度组成

4 工艺效果 4.1 试验指标

为了考核LWZ 型离心机的工艺效果，曾于2006年8月进行了工业性测试。各产物粒度组成见表3。该设备的工艺指标见表4（转鼓转速600r/min ，即离心强度为242；溢流口高度为45mm ）。

表3 离心机各产物粒度组成

表4 LWZ1200×1800型沉降过滤式离心脱水机工艺指标

由上表可知：

①脱水产物水分低为15.24%，它的液体混杂率仅为5.39%，即占入料94.61%的液体已随离心液排出。

②在离心机入料中>0.045mm粒级产率为75.01%的条件下，固体回收率达86.91%，这样的指标从工艺上讲是相当满意的了。

③选煤厂脱水设备属固、液分离机械范畴，依据相关的行业标准，其工艺效果可从两个方面进行评定，一是脱水产物固体回收率，二是脱水产物的液体混杂率，二者综合指标即是脱水效率，本次测定的脱

水效率为81.52%，如实地反映出该设备以脱水回收>0.045mm粒级为主的精煤泥的良好的工艺效果。

4.2 回收粒度

LWZ型离心机能有效地回收多大的粒度，亦是人们所关注的重点。因为过滤液是循环物料，所以该离心机的排出实际上只有脱水产物和离心液。按此计算各粒级的分配率见表5和图3。由图3可知，在分配率为50%时分离粒度为0.019mm，也就是说该粒径的煤泥分配到脱水产物或离心液中的概率均为50%。据计算>0.045mm粒级和<0.045mm粒级分配到脱水产物的概率各自为97.20%和49.19%。这表明>0.045mm粒级仅有2.80%的概率，<0.045mm粒级为50.81%的概率由离心液携带至精煤压滤机予以脱水回收。

表5 各粒级分配率（以脱水产物计）

LWZ型离心机的分离粒度细，也可以从离心液的粒度组成予以证实（见表3），2006年7月、8月二次检测结果相近，其中<0.045mm 细泥产率在85%左右。

100

粒径 mm -logd i

分

配率，%5030204060807010090

图3 脱水产物中各粒级的分配率

5 结语

LWZ 系列离心机是在国内外同类设备基础上开发的新机型。该设备的主要旋转部件组装前，均经过精密的动平衡试验校正，所以整机噪音低，振动力小，运行平稳可靠。

该设备采用了短转鼓型结构参数和较低转速的工作参数，适用于回收以>0.045mm 粒级的物料。迄今为止已生产制造的100多台LWZ 系列离心机在80余座选煤厂正常使用。近年来，该离心机已在5座以无压给料三产品重介质旋流器为主选设备的炼焦煤选煤厂精煤泥两段脱水流程中使用。新疆焦煤集团等选煤厂的生产实践证明，由于精煤泥水分大幅度降低，销售精煤水分可控制在10%的水平，特别是北方地区的选煤厂在严寒季节可以不再使用热力干燥设施，大大节省

了能源消耗。

作者简介：张昌明（1974-），男，河北张北人，新疆焦煤集团洁净煤公司工程师，1997年毕业于华北矿业高等专科学校煤炭加工利用专业。

本文联系人：唐山国华科技有限公司许红娜、吴大为，电话：0315-*******。