波兰浮选机IF-57W在太原选煤厂的应用

田林伶

（1.太原理工大学矿业工程学院，山西 太原 030024；2.西山煤电集团技术中心，山西 太原 030053）

波兰浮选机IF-57W在太原选煤厂的应用

田林伶1，2

（1.太原理工大学矿业工程学院，山西 太原 030024；2.西山煤电集团技术中心，山西 太原 030053）

介绍了IF-57W浮选机的结构特点和工作原理，并阐述了该型浮选机在太原选煤厂的生产使用效果。生产实践表明，IF－57W浮选机分选精度高、性能稳定、运行可靠、处理能力大、节能降耗效果显著，是大型选煤厂煤泥水处理系统中回收细粒级精煤的有效设备，应用前景广阔。

浮选机；结构；工作原理；应用；效果

1 概述

太原选煤厂是原设计能力200万t/a的中心选煤厂，主要入洗杜儿坪矿、西铭矿瘦煤、贫煤。该厂于1959年投产，经1998年重介改扩建后，年生产能力达到300万t。2003年进行了重介三产品旋流器技术改造，后又陆续对配煤系统、浮精过滤、运输和装卸车等环节进行了优化改造，使主洗能力大大提高，年入洗量可达600万t。现在采用跳汰、重介、浮选联合流程。浮选工艺为浓缩浮选、底流大排放工艺；跳汰系统精煤脱水筛筛下水和重介系统精煤磁选机尾矿经旋流器组分级浓缩后，溢流回精煤浓缩机，浓缩后底流经旋流器组分级把关，由粗煤泥系统回收，溢流去浮选系统。浮选入浮浓度为90 g/L～120 g/L左右，入浮灰分13.00%～15.50%，入浮煤泥可浮性为易浮或中等可浮。采用四台自制的XJT144浅槽机械搅拌式浮选机，入料为直流式。

在实际生产过程中，由于浮选系统一直未进行改造和更新，还停留在300万t的通过能力，入浮量由原先约900 m3/h提高至1150 m3/h，循环量大约提高了250 m3/h。四台浮选机处理能力不足，浮选时间不够，浮选效果差，抽出率仅达77.18%，药剂消耗达1.30 kg/t干煤泥。所用浮选机电耗高，四台浮选机总电耗高达700 kWh，吨干煤泥电耗达6 kWh，且故障率高，每年用于浮选机设备大修、维护费用高达50万元。鉴于此，经多次论证与研究，决定选用大型、高效的IF-57W压气式机械搅拌式浮选机进行浮选系统的改造。

2 波兰IF-57W浮选机

2.1 结构特点

该型浮选机主要由浮选室、搅拌装置、给料箱、尾矿箱组成，见图1。

图1 法兰IF-57W浮选机结构图

浮选室由钢板焊接而成，槽体是平底的圆柱形容器，其上部安装的有径向泡沫槽，泡沫槽与槽外集泡槽相连。体部中央的尾矿室通过管道与尾矿箱相连。浮选室顶部设置两根承重梁，支撑搅拌装置和给料箱。浮选室由圆筒外部焊接的四个支撑固定在基础上。

搅拌充气装置为电机通过皮带轮和三角皮带使搅拌装置旋转，空心转动轴由鼓风机进气管，压风通过空心轴进入浮选室底部。转动轴通过两组轴承的轴承座固定在支座上，转动轴下部与转子通过端部法兰用螺栓相连。转子为星形叶轮，定子为环形，上面固定导向叶片，定子通过基座与浮选室底部相连。

给料箱吊在浮选室上部的支撑梁上，位于浮选室上部的中心，它的作用是将浮选入料通过6个出料嘴均匀向下送入浮选室。

尾矿箱作用是排出尾矿，并调节浮选室煤浆的液位。尾矿箱配置三个蘑菇状的阀，（两个由气动伺服电机控制，一个由人工控制），以便发生故障时将浮选室排空。此箱的上部配有溜槽，用于将箱内生成的泡沫，引入浮选室的泡沫槽，其下部布置了安装和抢修的侧孔。

2.2 工作原理

浮选入料由煤浆分配器或煤浆准备器进入给料箱，经给料箱下部的六个横向流出口，向浮选室四周给料，煤浆中煤粒在重力作用下，形成了垂直向下的煤浆液流，缓慢向下沉降。驱动装置带动位于空心轴下部的星形叶轮旋转，压缩空气从中心轴的空腔进入到叶轮的下部，它与煤浆在转子叶片和定子叶片构成的环形空间内接触混合，形成强大的流向浮选室的径向流；由于叶轮的叶片形状特殊，可产生流向叶轮下面强的回流，避免了煤粒在底部的沉积；叶轮还能使流向叶轮上部的煤浆再循环流动，经过定子的整流作用，分散到浮选室的各个部分。在浮选室上升的气泡流与下降的煤浆流作相对运动，气泡要穿过煤浆流才能升至煤浆表面，在煤浆与气泡作逆向运动中，煤浆和气泡相互接触和碰撞。在此过程中，煤浆和气体充分混合时，不断矿化的，气泡徐徐上升至液面形成细的泡沫层，经泡沫溜槽排出；浮选尾矿从尾矿室至尾矿箱排出。

2.3 技术参数及其特点

IF-57W浮选机的技术参数如表1所示。

表1 IF-57W型浮选机技术参数

IF-57W型浮选机工艺特点如下：

该浮选机的结构允许安装多槽体浮选机。针对不同煤质，可实现单槽间的串并联。该浮选机浮选室采用圆柱体形状，使浮选室内的煤浆不会出现任何死角，处于最好的流体动力学状态，可获得较高的气泡矿化速度，提高浮选效果。它的槽体深，加大了单槽容积，处理量增大。同时由于其槽深，在槽的底部，煤粒与气泡接触强烈，气泡与煤粒不断碰撞，大气变成小气泡，煤粒与气泡碰撞概率很高。再者，矿化泡沫在浮选槽中滞留时间长，加长了气泡上浮路程，使浮选矿化过程更充分，有着更大的矿化区。槽深还使得底部的矿化区与中上部的浮选区有一定的距离，这使得底部激烈的矿化区与上部稳定的泡沫区的形成成为可能；使其较为稳定和平静的条件，对矿化泡沫与尾矿的分离是非常重要的。

该浮选机采用压气式充气方式，叶轮仅起搅拌作用，功率消耗小，总功耗只有0.8 kWh/t～1.5 kWh/t。可以对比的是普通机械搅拌式浮选机，它的叶轮要起搅拌、吸气、吸浆三重作用，总功耗约在2.5 kWh/t～9 kWh/t。

自动化程度高，可对浮选机煤浆的液位、风量、入料量、浓度、浮选药剂量都实行自动控制和计量，使浮选过程更为稳定可靠。

3 应用效果

太原选煤厂使用两台IF-57W型浮选机后，同原浮选机相比，取得了明显的效果。

浮选处理能力提高，两台浮选机可以满足选煤厂煤泥水处理系统的需要。

浮选精煤产率提高，由表2看出：虽然入料中有2%的+0.5 mm粒级的粗颗粒，经浮选机分选后大部分流失于尾矿中。但其浮选精煤产率仍达93.07%，可比XJT144浮选机提高15个百分点以上。IF-57W浮选机对-0.5 mm的细颗粒有较好的分选效果。随着粒度的逐渐降低，降灰幅度逐渐提高，总浮选精煤灰分10.46%，尾矿灰分高达63.16%，达到该厂生产工艺要求。按该厂年入洗450万t吨原煤，入浮煤泥量20%计，采用该浮选机，精煤产率提高约0.2%，年增精煤0.9万t，按每吨精煤700元/t计，每年可增收630万元。

浮选油耗降低，自该浮选机浮选机投用以来，浮选药剂用量明显降低，油耗由原来的吨干煤泥1.30 kg降为1.01 kg，降幅达22%，可节约0.29 kg/t干煤泥，按每吨药剂4000元计，每年节省药费104万元。

电耗降低，电耗由原来6 kWh/t干煤泥降低到1.47 kWh/t干煤泥，降幅达75%，可节约电耗4.53 kWh/t干煤泥，按每度电0.45元计，每年节约电费183万元。

表2 单机检测小筛分试验结果

表3 IF-57W型浮选机主要工艺指标

综上，采用IF－57W浮选机对浮选系统进行改造后，每年可增收节支917万元，经济效益可观。该浮选机的主要工艺指标，如表3所示。

4 结束语

太原选煤厂的生产实践表明，IF－57W浮选机分选精度高、性能稳定、运行可靠、处理能力大、节能降耗效果显著，是大型选煤厂煤泥水处理系统中回收细粒级精煤的有效设备，应用前景广阔。

Application of IF-57W Flotaion Machine in TaiyuanWashery

TIAN Lin-ling1,2
（1.Taiyuan University of Technology,Taiyuan Shanxi 030024;2.Xishan Coal Electricity Group,Taiyuan Shanxi 030053,China）

The structure and mechanism of IF-57W flotation machine is introduced,its productive resultsin Taiyuan washery isexporded.The practice demonstratsthat it isan effective equipment to collect fine coal with high washing rate,stable running,large production capability and obvious energy saving.

fltation machine;structure;mechanism;application;result

TD923

A

1672-5050（2010）02-0060-03

2009-11-20

田林伶（1971—），女，山西介休人，在读工程硕士研究生，高级工程师，从事选煤技术工作。

刘新光