学文网【摘 要】在分析普通浓缩机缺点基础上，以周边传动高效浓缩机为例，介绍了新型高效浓缩机的结构特点、工作原理、优点及在洗煤厂的应用。
【关键词】高效浓缩机；洗煤厂；周边传动高效浓缩机
1引言
为了将以液体为主要成分的固体物悬浮液进行经济有效分离，通常情况下，应先对其浓缩处理，以提高液体中固体物的浓度。随煤炭行业的发展，选煤厂浓缩脱水工作量愈来愈大。国内外出现了各种类型的浓缩机，以适应不同选煤工艺的要求，实现从传统浓缩机向深锥浓缩机再向新型浓缩机的转变。现代浓缩机以传统浓缩机为基础，以新型浓缩机为方向，不断优化结构、性能，系统规格逐步完善，向着高性能、高处理量和自动化程度高的方向发展。
2 普通浓缩机的原理和缺陷
采用高效浓缩机的主要目的是，既要产生尽可能澄清的溢流水，又要产出尽可能高浓度固体物的底流。普通浓缩机的浓缩机理属于重力沉降，它以矿浆颗粒物自由沉降为基础，实现颗粒的沉降分层，并在池底压缩区内进一步压实。处理单位质量所需面积为0.47～0.93m2/t.d。浓缩机的处理能力及溢流水的固体物含量主要取决于物料的沉降速度。根据斯托克斯定律，固体颗粒的沉降速度与其颗粒的直径平方成正比，与固体颗粒和其周围介质的密度差成正比。但是，对微细颗粒物料，仅靠固体颗粒自由沉降来浓缩的普通浓缩机难以实现溢流水质清、底流浓度高的目标。已经沉淀的煤泥，在上升流的干扰下遭到破坏，煤泥颗粒在水流的干扰下进入溢流，使这些没有沉淀的悬浮颗粒物随溢流水再次循环到生产系统中再次循环。在生产系统中，这部分颗粒物长期积聚，使循环水浓度增高，严重影响闭路循环系统的工艺效果。
3 高效浓缩机的结构与工作原理
按照耙架的传动方式，高效浓缩机分为周边传动浓缩机和中心传动浓缩机两大类。本文以周边传动浓缩机为例进行介绍。
周边传动高效浓缩机结构如***1（略）所示。物料经给料桥架（1）上的给料槽自入料管进入中心筒（4），在稳流装置（5）内经缓冲后，一部分较大的颗粒直接进入下部沉降区，在集料堆坑中沉淀；另一部分细小颗粒经径向分流管进入池中平流沉降。大部分物料沉降在池中心区域。随着转动桥架（6）的回转，刮集装置（8）和副耙装置（2）将沉淀的矿泥刮入池底堆坑中，由底流泵排出。
4 高效浓缩机的主要部件结构及特点
4.1 中心回转机构与集电装置
中心回转机构为该机的核心部件，主要由转盘、转盘座和转盘轴承组成。转盘座固定在池中心的水泥柱上，转盘座和转盘间装有转盘轴承，在其装有密封防尘装置。集电装置采用了安全滑触线，集电环为绝缘塑胶环，固定在中心进料筒上。环上镶嵌导电铜环，碳刷及碳刷架固定在转盘上，随着桥架一起旋转。外部电源沿给料桥架、中心进料筒连接在集电装置上。
4.2 转动桥架与传动机构
周边驱动是由双桥架双驱动机构组成，由液压马达带动减速器，经齿轮、齿条驱动使辊轮沿钢轨行走。由于是液压驱动，通过调整油量、油压大小，使转动桥架在一定范围内实现无极调速和双桥架自同步，以适应不同矿浆浓度等工况条件，达到最佳的工艺效果。
4.3 刮集装置
刮集装置采用了双平行四连杆结构，固定在旋转桥架下面。四连杆机构下部与刮板用调节杆、连接杆及销轴连成一体。每个刮板框上焊有 3 个竖直的管柱，刮泥板通过这 3 根管柱用U 形螺栓固定在刮板框上。每个刮板框固定 7 块刮泥板。每块刮泥板半径均不相同，刮泥板相互交错排成一行。当刮集装置降至池底时，可松开 U 形螺栓调整刮泥板与池底距离。各个刮集装置相互***，能够单独或同时升降，分别由各自的液压提耙装置来实现。每个刮集装置上设有行程开关，用以控制刮泥板的升降高度。调定后，刮泥板就自动的在这些区域内工作，并在控制面板上得到显示。
4.4 液压及电控系统
采用液电联合控制系统。在液压系统中，通过油泵液压马达驱动双桥，2个液压马达共享1个液压站，运行时保持同步，并且可调整其流量的大小，使桥架在一定的范围内实现无极调速，确保底流浓度符合要求。
5 高效浓缩机的优点分析
（1）高效浓缩机采用絮凝技术，并将沉降与深层过滤相结合。矿浆直接给入浓缩机的压缩区，在池内形成滤床层。后续给入的矿浆中未絮凝的矿浆颗粒，随水流上升，途径滤床层，与其中的颗粒碰撞，上升动能损耗，与其它颗粒结合在一起下沉，从而增加了底流浓度，减少了溢流水浊度。由于采用了絮凝剂，颗粒形成絮凝团，沉降速度加快，处理能力提高，是传统浓缩机的1.5～2倍。
（2）料浆在进入高效浓缩机前，经消气装置除去所含的大部分气体后，从给料管进人混合装置，料浆在混合装置中与适量絮凝剂充分混合，形成良好絮凝状态，然后，从其底部向四周扩散并进人浓缩池底部预先形成的高浓度沉泥层。此时，絮凝后的料浆（絮团）向池底部沉淀；料浆水则透过沉泥层向上升。在此，沉泥层起到了过滤作用，阻止细颗粒矿泥上升。尚未充分絮凝的料浆，在到达沉泥层时，将继续与絮团块接触，使絮团不断长大。最后，借助于中心驱动装置驱动耙架，将浓缩的物料推向中心排料口排出，料浆水从溢流口流出。正常工作条件下，沉泥层和其上面的澄清液之间有一明显的分界面。为了获得最佳浓缩效果，界面控制在适当位置很重要。因此，高效浓缩机对“适当界面位置”自动控制。 为获得稳定的底流浓度和合理的加药量，高效浓缩机对底流浓度和加药量也实现自动控制。
（3）高效浓缩机的入料方式是深层入料，平流沉降，周边液压驱动，液压自动分段提耙。煤泥水经上方的入料管进入中心料筒，在稳流装置内经缓冲后，一部分较大的颗粒直接进入下部沉降区，在集料锥坑中沉淀，另一部分细小的颗粒经径向分流口进入池中水平沉降。大部分物料沉降在池中心区域，浓缩效率提高。处理量可达2～2.5t/hm2（传统浓缩机为1.5t/hm2）。随桥架回转的刮泥装置将沉淀的物料沿池底刮入锥坑中，进入锥坑的物料被副耙缓慢搅拌，浓度进一步提高，而且不会固结在坑底，易于被底流泵排出。
6 高效浓缩机在我厂的应用
2008年7月随我厂400万t/年重介-浮选车间、浓缩系统改造、压滤系统改造和运输系统工艺改造完成，处理能力大幅度提高；而且随处理量的增大，浮选尾煤泥水系统的处理量也相应增大。对煤泥水浓缩、沉淀工艺环节提出了更高的要求。为此，2010年9月，我厂选用了3台GZN-30T高效浓缩机，取代原来的普通浓缩机。自使用高效浓缩机后，大大提高了，精煤泥系统的处理能力，从原来的1.5t/hm2提高到2.5t/hm2，浓缩效果明显提高，煤泥系统更加完善，循环水工艺高效状态，事故率低，大大提高了设备完好率，提高了生产效益。
7 结束语
该新引进的高效浓缩机在洗煤厂精矿浓缩和尾矿脱水，是进行脱水的主要设备。该设备具有结构紧凑，检修容易，传动效率高，处理能力大等优点，采用筒絮凝技术相结合，大大提高浓缩效率，煤泥水处理系统，特别适用于大中型洗煤厂，值得推广应用。
参考文献：
[1]中国矿业出版社编委会.2009 版选煤实用新技术手册[K].北京：中国矿业出版社，2009.
[2]孙红丽，江剑平，毕淑杰等.GNJ-70 高效浓缩机的设计应用[J].矿山机械，2010（18）.
作者简介：
曹春芳（1973-），女， 2013年6月毕业于河北工程大学，现在冀中能源峰峰集团马头洗选厂机电科担任机械工程师。
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