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影響跳汰機(jī)分選因素分析

　　一、影響跳汰機(jī)分選的因素

　　1、原料和給料

　　入選原料要保證跳汰制度穩(wěn)定，減少設(shè)備過載和符合的不足，提高分選效率等的重復(fù)條件，國外對外入選原料均勻非常重視，幾乎所有選煤廠都設(shè)有大量貯煤均和混煤措施，便入選物料質(zhì)量均勻。因此，分選性質(zhì)差別較大的幾個礦井或煤層的原煤時，應(yīng)盡量采取配煤措施入選，條件不具備時實(shí)行輪換入選。

　　除原料均質(zhì)外，給料速度也應(yīng)均勻，以保持跳汰床層處在最優(yōu)的分選狀態(tài)，相反，如果給料時多時少，時斷。導(dǎo)致床層不穩(wěn)定并經(jīng)常變化，對分選不利。此外，沿跳汰機(jī)入料寬度分布不均勻，也會造成床層局部松散度不一樣，降低分選效果。

　　2、頻率和振幅

　　脈動水流的振幅決定床層在上升期間揚(yáng)起的高度和松散條件，頻率決定一個跳汰周期所經(jīng)歷的時間，床層所揚(yáng)起的高度與給料料度和床層厚度有關(guān)，料度大，床層厚，松散床層所要求空間大，時間長，這時應(yīng)采用較大的振幅，但振幅也不宜過大，否則床層太散，易造成精煤損失。反之，粒度小，床層薄，應(yīng)采用較高的頻率時，可加速分層過程，提高處理量，但頻率過高縮短跳汰周期，使床層得不到松散，調(diào)整振幅主要通過改變風(fēng)壓、風(fēng)量（調(diào)節(jié)風(fēng)門）風(fēng)閥進(jìn)氣和排氣孔面積及頻率加以控制。

　　3、風(fēng)量和水量

　　風(fēng)量可改變脈動的振幅，從而調(diào)節(jié)床層的松散度和透篩吸啜力，通常跳汰機(jī)第一段比第二段大些，同段各分室的量由入料到排料依次減少，跳汰機(jī)用水量根據(jù)原料來決定。

　　跳汰機(jī)正常生產(chǎn)的標(biāo)志

　　跳汰機(jī)各段洗水脈動均勻平衡，風(fēng)閥側(cè)和操作水面同步落，這表明各空氣室內(nèi)壓力變化規(guī)律協(xié)調(diào)，跳汰過程正常。

　　跳汰機(jī)內(nèi)裝層水厚小于50mm最薄者呈現(xiàn)魚鱗波（由表面顆粒引起）兩側(cè)水速相同或差別不明顯，這表明頂水和沖水適當(dāng)辨別在于側(cè)水的差別。

　　床層厚度在短時間內(nèi)無大的起伏。

　　跳汰機(jī)司機(jī)應(yīng)用探桿等觸覺手段檢驗(yàn)床層狀態(tài)，并作為調(diào)整依據(jù)，要探明的內(nèi)容有：每一個跳汰周期必須切實(shí)完成，即下一個跳汰周期開始前床層應(yīng)密實(shí)，否則得不到理想分選；床層起振有力，上下分層起振不脫節(jié)。上下分層產(chǎn)生空檔，對細(xì)粒分選尤為不利；床層緊—松—緊的變化節(jié)奏明顯。水流下降時吸力適當(dāng)，司機(jī)才能酌情調(diào)節(jié)。

　　“大風(fēng)、大水”的操作原則

　　跳汰床層的振動的爆力，取決于上升的速度和加速度。這些流體動學(xué)因素的量值高，則床層起振發(fā)力強(qiáng)，整體性好，可用改變控制風(fēng)壓的方法，進(jìn)行調(diào)節(jié)，使喚用旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥的跳汰機(jī)，則靠大小風(fēng)門的開啟角度改變床層起振狀態(tài)，曾對小風(fēng)門的作用過清水試驗(yàn)，小風(fēng)門的作用與跳汰周期有顯著的相關(guān)關(guān)系，兩者搭配得好，則洗水脈動均勻，否則液面高低不平，嚴(yán)重時水花翻滾。這說明：液面波動不穩(wěn)原因之一供風(fēng)系統(tǒng)失調(diào)所致。

　　除正確使用供風(fēng)參數(shù)外，還應(yīng)輔以對供水參數(shù)調(diào)節(jié)。跳汰機(jī)液面不穩(wěn)，有相是用水當(dāng)造成的，頂水力不足時，只能散布在頂水出口附近，離開管口越遠(yuǎn)，頂水越弱，頂水是床層起振能量的組成部分，其力分布不均，影響爆發(fā)力的均衡發(fā)展，對于水管止于壁則，尤其是單側(cè)供水的跳汰室，較寬的篩下空氣室跳汰機(jī)，頂水分布均勻性問題更應(yīng)注意，因此，要可能少用頂水，這不僅對床層起振有利，而且可以減少煤泥系統(tǒng)等后續(xù)作業(yè)工作量。

　　發(fā)現(xiàn)床層起振不穩(wěn)時，還可以適當(dāng)增高床層厚度，以緩解紊亂程度。

　　床層懸浮時，其松散度的變化規(guī)律，基本由跳汰周期決定，但松散度的大小，及其變化的差值還決定于風(fēng)、水壓力及用量，首先要調(diào)整總風(fēng)門和小風(fēng)門，按需要改變洗水振幅，控制床層松散空間，再輔以總水門和小水門的調(diào)節(jié)，使床層適當(dāng)松散，顆粒得到必須的游動時。在床層由緊向松發(fā)展時，使散布在各層的顆粒有條件按其壓力強(qiáng)度，遠(yuǎn)距離換位，進(jìn)入與其壓強(qiáng)相同的顆粒層，得到必要的粗選。在床層由松向緊變化時，已進(jìn)入等壓強(qiáng)顆粒層的顆粒，隨懸浮體密度上升，再按新壓強(qiáng)繼續(xù)精選。

　　如果調(diào)整風(fēng)、水的壓力與流量仍得不到理想的床層起振爆發(fā)力的要求的床層松散規(guī)律，則要考慮用改變基準(zhǔn)參數(shù)的辦法，改變床層“發(fā)緊”或“發(fā)飄”的現(xiàn)象，基準(zhǔn)參數(shù)是通過大量系統(tǒng)得到的，一般不宜頻繁變動。即使電控或控氣動風(fēng)閥，或跳汰機(jī)，雖然跳汰周期和頻率方便，但也不能象排料閘門那樣使用，更不能將其當(dāng)作風(fēng)水閘門那樣使用，跳汰機(jī)上可調(diào)部分雖多，但中有其用，不宜互相取代，否則可能在數(shù)控量效率上造成嚴(yán)重的損失，目前的情況是，精煤灰份隨時可知，而數(shù)控效率月末才見分曉。水流下降期，顆粒繼續(xù)膨脹期開始沉降運(yùn)動，床層已經(jīng)由松向緊過渡，隨著床層懸浮體密度的上升，粗選形成的壓強(qiáng)顆粒層，按壓強(qiáng)變化的趨勢分化成新的等壓強(qiáng)顆粒層，使已經(jīng)粗選的結(jié)果完善成精選床層，與此同時，由于細(xì)粒分選密度高，需要向下層移動，恰好細(xì)粒懸浮化程度高，受下降流的影響大而增速快，向與密度相近的粗?？繑n，起強(qiáng)化跳汰作用，由于這兩個過程都受到下降水速的支配，而下降水速受頂水壓力，用量以及排氣速度和空氣剩余壓力小，兩室壓差變化梯度大，下降水速減小，跳汰操作根據(jù)煤質(zhì)搭配風(fēng)、水的壓力和用量。

　　床層補(bǔ)充和跳汰過程完成階段，其關(guān)鍵技術(shù)是調(diào)節(jié)相對細(xì)粒的空隙流動和控制透篩排料量，它受吸啜過程開始時和吸啜力的強(qiáng)弱，操作技術(shù)處理床層厚度與排氣相互關(guān)系處理物料。密集與細(xì)粒流動特性合理，由于顆粒壓強(qiáng)分層結(jié)果，細(xì)粒分布在粗粒上層，普遍需要向下移動，下移的前提是，下層粗粒有容納細(xì)粒的空間，這個空間的大小站定于下降流開始的時機(jī)，吸啜開始，粗粒的間距越大，所容納的細(xì)粒的相對粒度也大，數(shù)量也多，決定于充室在粗粒之間的細(xì)粒是否提前透下去，為后讓空間，由于液流連續(xù)影響，細(xì)粒幾乎同時進(jìn)行穿隙流動。細(xì)粒的穿隙流動量和透篩排料量都決定于原煤性質(zhì)量（灰分）要求，透篩量及其流動距離不夠時，要通過減少床層厚度方法，縮短透篩顆粒的流動路程和簡化通道幾何形狀，從而減少阻力。另一方面可以增加床層松散度，或者改變頂水用量與壓力，調(diào)節(jié)下降液的速度以增大吸啜力。

　　上述操作措施是改變每次脈動細(xì)粒穿隙流動參數(shù)和透篩量，如果仍得不到理想結(jié)果時，可適當(dāng)調(diào)節(jié)脈動頻率。如仍感不滿意時，則可改變處理能力，以便在更大的范圍內(nèi)改變需要穿隙流動或透篩的細(xì)粒數(shù)量，最后要強(qiáng)調(diào)一下，在跳汰制度的操作中貫徹“大風(fēng)、大水”原則，不僅僅是因?yàn)轱L(fēng)比水的作用更有效，而且是因?yàn)樗梢詼p輕系統(tǒng)的負(fù)荷，改善技術(shù)指標(biāo)。

　　排料操作要領(lǐng)

　　排料制度指的是跳汰產(chǎn)品的分離原則及其操作技術(shù)，包括閘門排料的調(diào)節(jié)控制及其搭配方式，以保證分層就緒的床層分離成產(chǎn)品的過程中，不出現(xiàn)紊亂減少污染，其核心問題是穩(wěn)定分選密度和改善底流物料成分（密度組成）引起分選密謀波動和底流物料成分惡化的原因很多，但不外乎來自原煤質(zhì)量和數(shù)量，設(shè)備性能和操作過程等幾方面，穩(wěn)定分選密度首先要做到入選原煤質(zhì)的數(shù)量，床層厚度與脈動幅度的變化要小，使司機(jī)有充裕時間將跳汰制度調(diào)到較優(yōu)水平，把物料分層精度相對地提高些。排料制度的操作原則是“勤排少放”防止間斷，采用勤排少放的排料原則，既可以避免床層厚度的大起大落，維持分選密度相對穩(wěn)定，達(dá)到少變或不變，又可間接穩(wěn)定跳汰制度，改善物料分層精度。

　　我們曾在跳汰機(jī)中安裝床層厚度傳感器，用測壓管中水位變化，觀察有經(jīng)驗(yàn)的跳汰司機(jī)穩(wěn)定床層厚度的情況，結(jié)果與自動排料系統(tǒng)比，測壓管中水位波動頻繁幅度大，這說明排料自動化對穩(wěn)定床層厚度，穩(wěn)定分選密度下分必要的，因此時已將人工操作的隨機(jī)誤差轉(zhuǎn)為自動化裝置的系統(tǒng)誤差，自動排料系統(tǒng)失常，可概括為失靈、失調(diào)、失控等三種，常見的故障是信號不準(zhǔn)，分選密度產(chǎn)生紊亂，例如浮標(biāo)下面有大塊物料通過，測壓管逆止部件離位等，失調(diào)往往是原煤質(zhì)量和數(shù)量的過大變化，導(dǎo)致床層的厚度信號排料量之間的關(guān)系發(fā)生變化。此時，傳感器的信號應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。就可以實(shí)現(xiàn)勤排少放，防止間斷，使排料量連續(xù)不斷，維持床層厚度，穩(wěn)定分選密度，提高數(shù)量效率和處理能力。

　　跳汰機(jī)頻率跳汰振幅

　　脈動水流的跳汰振幅決定床層在上沖期間揚(yáng)高度，因而決定與跳汰床層的松散條件，床層必須揚(yáng)起的高度主要與給料的粒度及床層的厚度有關(guān)，粒度大、床層厚，就要求床層揚(yáng)起的高度大，所以要求較大的水流振幅。

　　對于無活塞跳汰機(jī)，在風(fēng)壓不變的條件下，頻率提高脈動水流的振幅就降低，床層松散度減少，因此，振幅與頻率必須配合得當(dāng)，上沖水流的速度和加速度是脈動頻率及振幅的函數(shù)。

　　用底頻<35—40/分>大振幅跳汰床層松散度較大，分層輕快，跳汰機(jī)的處理量較大，但此時速度因素礦粒的粒度和形狀，操作較困難，所以適用于分級塊煤洗選或相反，<50—60次/分>高頻率工作穩(wěn)定，加速度因素影響大，粒度和形狀因素的影響減弱，細(xì)料度透篩能力較強(qiáng)，故產(chǎn)品的質(zhì)量好而穩(wěn)定，但因松散度減小，分層速度減慢，跳汰機(jī)處理能力減小，及適用于末煤較難選煤。

　　振幅和頻率和合理配合要根據(jù)具體情況試驗(yàn)確定，但是，只要風(fēng)壓，風(fēng)量以及風(fēng)閥構(gòu)造等條件許可，在能達(dá)到所需的床層松散度的條件下，把跳汰頻率提高一些是有好處的。

　　頻率只能通過改變風(fēng)閥的轉(zhuǎn)速的調(diào)整。振幅主要通過改變風(fēng)壓、風(fēng)量調(diào)節(jié)的進(jìn)、排氣孔面積及頻率加以控制，其中風(fēng)閥的進(jìn)、排氣孔面積風(fēng)閥的結(jié)構(gòu)不同，有的可以調(diào)整，有的則不能調(diào)整。

　　一般調(diào)動風(fēng)閥跳汰機(jī)的頻率為,<50-70次/分>用旋轉(zhuǎn)風(fēng)閥跳汰機(jī)洗選小于50毫米不分級煤時，所用頻率為<35—60次/分>振幅為<80—120毫米>而且，一般中煤質(zhì)振幅小于矸石的振幅。

　　風(fēng)量和水量

　　應(yīng)根據(jù)所要求的床層松散調(diào)節(jié)的風(fēng)量，矸石的風(fēng)量要比中煤段大一些，每一段室的風(fēng)量由入料到排料依次減少，有時為了加強(qiáng)中煤段中間分室的吸啜分層作用，加強(qiáng)細(xì)矸石透篩，用風(fēng)量可適當(dāng)增大一些（一般多用風(fēng)，少用水）

　　給跳汰機(jī)配套風(fēng)機(jī)時，我國設(shè)計(jì)推薦的用風(fēng)量指標(biāo)，通常側(cè)鼓式洗煤機(jī)用的風(fēng)壓0.18—0.25公斤cm2篩下空氣室跳汰機(jī)用的風(fēng)壓為0.25—0.35公斤cm2。

　　跳汰機(jī)的水量包括篩下頂水和沖水，沖水的用量一般以給料口的原料煤能完全潤濕不打團(tuán)為止，占總水量70—80%以上的水量用于作篩下頂水前段的篩下將完成為后一段的運(yùn)輸水，篩下頂水的作用，主是是補(bǔ)充篩板下水量的短缺，減小跳汰室和空氣室之間在工作時的液位差，等于增加空氣氣室為壓縮空氣的有效壓力，篩下頂水所形成的上升水流速很小約0.5-1.5㎝/秒范圍內(nèi)，不會明顯地變，脈動水流的上升和下降最大速度，但由于它減小了跳汰室和空氣室之間的液位差，增加了壓縮空氣的壓力效益，使喚脈動流上升早開始、下降早結(jié)束，因而增強(qiáng)了上升水作用減弱下降不水作用。增加篩下補(bǔ)充水量，能提高床層度，減小吸啜作用和細(xì)粒物料的透篩洗選（0—50或60）毫米，不分級原煤時，水耗量均為2-3m?/噸原煤，洗煤的耗量均4-5.5㎡/噸原煤，在分配上篩下補(bǔ)充水的用量，矸石段大，而且各段分室通常也是由入料到排料依次減少。

　　風(fēng)量和水量的正確配合使用，對分選過程極為重要，雖然在一定范圍內(nèi)增加風(fēng)量或增加篩下補(bǔ)充水，都能提高床層松散度，但加風(fēng)能提高下降期的吸啜作用。而加水卻是減弱它的作用。在實(shí)際操作只能憑經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)具體情況是活運(yùn)用，有許多操作都堅(jiān)持“ 多用風(fēng)，不多用水”的原則，這是因?yàn)橛盟窟^大，不僅容易增加精煤污染，而且會給全廠煤泥水處理系統(tǒng)造成沉重的負(fù)擔(dān)，更不利煤泥在廠的回收。煤層不利于離開篩面以免透篩程度過為減小透篩程度，最高位置第一段是不能離篩面，對篩面分層有及大的作用。

　　如吸啜作用過大這樣也就是說水小，風(fēng)大，如吸啜作用過小也就是水、風(fēng)大。