精煤水分偏高,給生產(chǎn)和使用帶來(lái)一系列的負責效應,造成大量的無(wú)效運輸,增加運輸成本,浪費運輸資源。對煉焦煤而言,水分偏高,會(huì )增加熱能消耗,延長(cháng)焦化時(shí)間,降低焦爐產(chǎn)率,縮短焦爐壽命。另外,選煤廠(chǎng)生產(chǎn)時(shí),煤中水分過(guò)高還會(huì )使運輸皮帶打滑。
立式刮刀離心機主要用于末煤脫水,是選煤廠(chǎng)主要脫水設備。它采用過(guò)濾方式把所處理的含水物料加在旋轉的錐形篩面上,由于離心力的作用,固體緊貼在篩面上隨轉子旋轉并由大端排出,液體則通過(guò)物料間隙和篩縫甩出。下面通過(guò)具體的設計和生產(chǎn)實(shí)踐分析一些關(guān)于影響離心機脫水的主要因素。 1 影響脫水的因素
1.1 分離因數
根據立式刮刀離心機所處理物料性質(zhì)及工藝上的要求,立式刮刀離心機可選取不同的分離因數, 分離因數 是指物料所受的離心加速度與重力加速度g的比值.
分離因數是表示立式刮刀離心機分離能力的主要指標,是代表立式刮刀離心機性能的重要標志之一。 值越大,物料受的離心力越大,分離效果越好。
若增加篩籃轉速和直徑,離心機分離因數也隨之增大,這樣可在一定范圍內改善離心機脫水效果。但是由于篩籃轉速過(guò)高加快篩籃磨損,同時(shí)也會(huì )降低其它易損件的使用壽命。另外篩籃直徑過(guò)大,各旋轉件的直徑相應也隨之增大,加工難度大,設備穩定和可靠性降低。因此必須將分離因數控制在一定范圍。立式刮刀卸料離心機的分離因數通常在120~200范圍選取半錐角篩籃半錐角的大小直接影響物料在篩面上的運動(dòng)狀態(tài)和停留時(shí)間,從而影響離心機脫水效果。物料在篩面上的滑行速度不僅與 有關(guān),而且也與物料所在位置的回轉半徑有關(guān)?;剞D半徑越大,滑動(dòng)速度越??;回轉半徑越小,滑動(dòng)速度越大。因此,在篩籃中物料的滑行速度由小端往大端逐漸遞減。隨著(zhù) 值的增大,篩籃入料端的直徑差別越大,物料滑行速度的差值越大??傊?,若錐角過(guò)大,則由于篩籃前后物料滑動(dòng)速度的差值太大,而引起排料端物料層增厚,造成物料沿篩籃長(cháng)度分布不均勻,使離心機脫水效果變差。
1.3 篩籃上篩面的縫隙
篩籃是過(guò)濾式離心機脫水的工作面,篩網(wǎng)在立式刮刀離心機中起到至關(guān)重要的作用。條縫篩面的縫隙是影響脫水效率的主要因素,通常情況下縫隙是0.5~0.35 mm,篩縫越大,脫水效果越好,反之脫水效果較差。在保證產(chǎn)品脫水效率的前提下,減小篩縫,可以減輕篩條的磨損,并減少離心液中的固體含量。
1.4 篩籃和刮刀間的配合間隙
固定刮刀的圓錐體是用鑄鋼制造。沿轉子圓錐外壁焊8條(TEL型)螺旋形肋緣。
篩籃和刮刀轉子之間的間隙大小,對離心機的工作效果影響很大。配合間隙越小,篩面上直留的煤層越薄,水流易通過(guò),脫水效果好,同時(shí),篩縫不易被堵塞,離心機的載荷輕,動(dòng)力消耗小。配合間隙過(guò)大,篩面上將粘附一層不下落的煤層,使煤流只能沿煤層滑動(dòng),這樣,不但增加了移動(dòng)阻力,而且在相同處理量之下,使離心機載荷增加,動(dòng)力消耗加大,并使煤粒過(guò)粉碎現象也趨于嚴重。同時(shí)篩面上粘附的煤層較厚,水流通過(guò)阻力增加,影響脫水的效果??梢?jiàn),篩籃和刮刀之間配合間隙大小是影響離心機脫水的主要原因之一,是調整的重要內容之一。
按照要求,配合間隙應為2—1 mill。如間隙因磨損而加大,應及時(shí)進(jìn)行調整。調整的具體方法是在心軸的軸肩上部疊有1組調整墊,每一墊片的厚度為1 mm,每當把一墊片從上部移到下部即把螺旋的刮刀轉子整個(gè)提高,而刮刀與篩籃之間的間隙也相應減少0.36 mm,當所有墊片全部移至下部后,則刮刀已不能使用,應重新更換。
1.5 刮刀螺旋升角
由于篩籃和刮刀轉子做同向不等速轉動(dòng),脫水物料被迫按刮刀螺旋線(xiàn)移動(dòng),移動(dòng)的煤流與篩縫斜交,使篩縫的有效寬度變大。如圖1所示,若 為煤流運動(dòng)軌跡與篩條之間的夾角(即刮刀的螺旋角), b為篩縫的寬度,則篩縫的有效寬度日為 B=b/sin/3 (4) 螺旋角 與刮刀的螺距有關(guān),螺距越小,盧角越小。由上式可知,當篩縫寬度b為定值時(shí),螺距越小,則 越大,水流越容易通過(guò),但隨離心液損失的煤量也增加,粒度變粗。同 時(shí),排料速度減慢,而脫水時(shí)間延長(cháng),脫水效果好,處理能力也受動(dòng)影響。反之,刮刀螺距越大,煤流沿螺旋線(xiàn)運動(dòng)的速度越快,離心機的處理能力越高。煤的脫水時(shí)間越短,篩縫的寬度變小,脫水阻力增加,脫水效果將會(huì )變差。因此綜合考慮離心機的處理量、產(chǎn)物水分、離心液中煤的損失等因素,正確選擇刮刀的螺旋角。目前設計值為/3=45~60。。
1.6 入料方式和分配盤(pán)
人料要均勻,禁止大塊物料及鐵器進(jìn)入篩籃。如果給料不均勻、斷斷續續、忽多忽少,將大大影響物料脫水,同時(shí)可能使離心機產(chǎn)生振動(dòng)。另外要改變單一人料形式,實(shí)行混合人料,這樣也可以提高離心機的脫水效果。
分配盤(pán)上加有物料導向板,增大分配盤(pán)的頂角,利于降低入料軸向速度,從而可延長(cháng)物料在脫水區的停留時(shí)間,提高脫水效果,同時(shí)設備的處理量降低。
此外,煤泥刮刀離心機的產(chǎn)品水分與人料的粒度組成關(guān)系密切,在入料質(zhì)量濃度不變的條件下,人料中<80目的細泥含量在10%左右時(shí)(最大不能超過(guò)15%),產(chǎn)品水分可控制在12%左右,隨著(zhù)<80細泥含量的提高,產(chǎn)品水分大幅度上升。因此,控制人料中<80目的細泥含量,是控制產(chǎn)品水分的關(guān)鍵。
2 結束語(yǔ)
離心機的技術(shù)參數是根據分離過(guò)程的要求和經(jīng)濟性原則,綜合平衡各種因素而進(jìn)行選擇的。從整機的綜合性能考慮,采用低轉速、小篩籃半錐角、大螺旋導程,以低轉速差、低人料軸向速度、入料有預旋轉等保證脫水效果,是優(yōu)化設計立式刮刀離心機的關(guān)鍵.