【正文】 ares, the mean sum of squares, the ‘F’ ratio and the ‘p’ values were calculated. Those variables having a ‘p’ value of more than were taken as significant factors. 中文譯文選煤廠介耗分析摘要在重介質(zhì)分選中主要的操作損失是介耗。昂貴的介耗在決定介質(zhì)準(zhǔn)備中起著關(guān)鍵性的作用。選煤人員常常試圖通過改變渦流或者套管直徑和給料密度來優(yōu)化選煤過程。雖然這些變化有利于更好控制分離過程，但導(dǎo)致介質(zhì)流失是由于對(duì)介質(zhì)分離比率的改變（從溢流至底流的介質(zhì)比率）。由于介質(zhì)會(huì)黏附在產(chǎn)品上并且會(huì)隨磁選機(jī)流出，因此需要改進(jìn)磁選流程。印度jharkhand塔塔鋼鐵公司的選煤人員，使用一段和二段重介質(zhì)旋流器生產(chǎn)精煤，中礦和矸石。降低介質(zhì)的相對(duì)密度在介質(zhì)分離比率中起著一定的作用。另一方面，錐比的改變（溢流直徑與底流直徑之比）改變了相對(duì)密度和旋流器出口的流量，從而影響磁選機(jī)磁選的性能。通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和機(jī)械設(shè)備采樣運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)研究有助于查明磁鐵礦損失的原因。經(jīng)研究表明，選煤廠介耗降低后每半年可節(jié)省美國(guó)大約27500美元。這項(xiàng)研究還有助于為正在擴(kuò)建中的選煤廠操作人員提供磁鐵礦損失的原因。 關(guān)鍵字：重介質(zhì)旋流器；磁鐵礦損失；脫水篩；磁選機(jī)引言水煤漿懸浮液中有用的固體和煤矸石的重物（對(duì)煤炭中的磁鐵礦）在大多數(shù)選煤廠被普遍分離。昂貴的介質(zhì)在選煤廠決定經(jīng)濟(jì)成本時(shí)起著關(guān)鍵的作用。達(dá)迪斯（ 1987年）的報(bào)價(jià)數(shù)字中2040 ％的重介質(zhì)選煤廠生成成本是由于選煤廠使用硅介質(zhì)而造成的介耗，對(duì)磁鐵礦則是10–20%。通過較小的投資改進(jìn)工作流程和改變?cè)O(shè)備型號(hào)能很好地減少這方面的損失。文章鼓勵(lì)以印度jharkhand塔塔鋼鐵公司賈姆謝普爾的經(jīng)驗(yàn)確定選煤廠影響介耗的因素。2 、重介質(zhì)選煤廠介耗分析一般情況下，選煤設(shè)備中的介耗有兩種途徑：?排水和清洗工作后依然進(jìn)行產(chǎn)品分離；?介耗通常是因磁選機(jī)沉降錐或固液分離器受損引起。介耗的原因列舉如下：?礦石和介質(zhì)顆粒之間由于礦石空隙而產(chǎn)生的吸附作用；?磁選和分離效率低；?用硅做介質(zhì)造成的介質(zhì)腐蝕和磨損；?在補(bǔ)加新介質(zhì)時(shí)管路太多；?廠房清洗（樓層清理和清洗）；?設(shè)備停機(jī)檢修（與廠房清洗有關(guān)）；?介質(zhì)特性（大小，形狀，磁化率）。多年來選煤廠做了很多工作以確定介耗的數(shù)量并將介耗降到最低。然而，這種工作由于在礦漿中決定介質(zhì)平衡而存在的困難顯得很復(fù)雜。在相對(duì)較短的運(yùn)行期間這種固定的平衡是很難的，只能通過分選設(shè)備在一個(gè)月或一年的報(bào)導(dǎo)期反映數(shù)量上的消耗。皮爾文基賢等人（1995年）在摩紐曼和湯姆選煤廠對(duì)鐵礦石的研究發(fā)現(xiàn)黏附損失會(huì)因篩面裝填而增加。負(fù)載篩面顯示超輕負(fù)載篩面的損失（以克/噸/米，篩面寬度表示）有明顯的增長(zhǎng)。操作時(shí)的相對(duì)密度加大也導(dǎo)致介耗明顯的增加。大多數(shù)的介耗增加是由于高粘度介質(zhì)的低水流特性（kittel等人，1987年）。相對(duì)密度小幅度的增加會(huì)導(dǎo)致粘性而且更低水流特性介質(zhì)較大的增長(zhǎng)。通過選煤流程發(fā)現(xiàn)排水管和沖洗篩面也會(huì)在介耗方面有加大的影響。各種選煤流程表明篩堰和劇烈的篩分與橫向開槽給水管和有溢流堰的篩子相比能明顯地減少磁鐵礦的損失。 磁選設(shè)備介耗在文獻(xiàn)里關(guān)于選煤廠磁選設(shè)備介耗對(duì)總的介耗的影響沒有一致的觀點(diǎn)。例如，達(dá)迪斯（1987）認(rèn)為磁選設(shè)備的介耗多達(dá)75%以上，而穆德（1985）認(rèn)為對(duì)于選礦用重介質(zhì)旋流器只有18%的介耗。kittel等人（1987）%~24%之間。然而當(dāng)使用高粘度的介質(zhì)時(shí)就會(huì)觀察到大量介耗。介質(zhì)黏附到煤塊上和在磁選設(shè)備中的損失是選煤廠磁鐵礦損失的兩個(gè)主要原因。一般情況下磁選設(shè)備的介質(zhì)消耗占20%~40%，但這個(gè)比率會(huì)由于粘度損失異常高而下降，例如孔隙多的礦石。因此磁選設(shè)備雖不是必然但是重要突出的介耗設(shè)備。所以這些設(shè)備的性能會(huì)因不正確的操作或維修而明顯的惡化，因此應(yīng)對(duì)其進(jìn)行密切的關(guān)注。Rayner (1994)通過分析選煤廠磁選機(jī)中介耗后指出這種現(xiàn)象可能是由于磁選機(jī)所裝物料就其額定容積或?qū)嶋H容積而言超過了其處理范圍。Hawker (1971) 、Sealy 和Howell (1977)從固液比和（）給出了磁選機(jī)的裝填極限，這些介質(zhì)損失因素都不能超出范圍。Dardis (1987)指出影響磁選機(jī)分離性能的操作因素有pulp height、磁鐵方位（角度）、separation and discharge zone gaps, drum speed以及磁性物與非磁性物的比率。Lantto (1977)從鈦鐵礦收集器得出觀點(diǎn)認(rèn)為磁選機(jī)介質(zhì)回收率與介質(zhì)入料質(zhì)量有關(guān)。他還給出不同分選設(shè)備性能參數(shù)推薦數(shù)據(jù)。DeVilliers (1983)根據(jù)Iscor鐵礦礦井實(shí)際運(yùn)作經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)磁選機(jī)容積超載是磁介質(zhì)損失的主要原因。他同時(shí)列出了在該礦廠使用的分離設(shè)備。3 、塔塔鋼鐵公司選煤廠調(diào)查印度jharkhand賈姆謝普爾塔塔鋼鐵公司擁有提供其煉鋼所需焦煤60%的煉焦選煤廠。在選煤廠ROM ，（初選），（精選）。（）精煤，一段底流作為二段的入料產(chǎn)生相選密度高的中煤和矸石（）。該廠的磁鐵礦回收循環(huán)是在每個(gè)選煤廠都有的循環(huán)。見圖一圖一 磁鐵礦回收循環(huán)及采樣點(diǎn)圖重介質(zhì)和精煤（中煤或矸石）通過弧形篩和脫介篩脫介?；⌒魏Y和第一組脫介篩用于從煤中脫除介質(zhì)，介質(zhì)在篩下收集后通過一段旋流器介質(zhì)桶又返回一段旋流器。第二組篩子是用來沖洗黏附在煤表面的介質(zhì)并將煤脫水。沖洗煤之后含重介質(zhì)的沖水被收集在二段脫介篩篩下并返回稀介質(zhì)桶用于之后的介質(zhì)回收。可以通過PID介質(zhì)循環(huán)改變稀介質(zhì)桶中的磁鐵礦礦漿濃度。當(dāng)介質(zhì)桶中磁鐵礦濃度增加時(shí)，會(huì)減少介質(zhì)系統(tǒng)中的介質(zhì)以保持介質(zhì)系統(tǒng)的平衡。循環(huán)特征也導(dǎo)致介質(zhì)控制系統(tǒng)中介質(zhì)濃度的高低變化。稀介質(zhì)桶中的介質(zhì)通過泵打到磁選機(jī)中與里面的高濃度介質(zhì)混合產(chǎn)生循環(huán)介質(zhì)。高濃度介質(zhì)返回到高濃度介質(zhì)桶中以補(bǔ)償介質(zhì)密度。磁選機(jī)殘?jiān)魑驳V處理?？紤]到煉鋼的經(jīng)濟(jì)效益，該廠曾從2003年4月起將精煤灰分從17%降到16%。為了將精煤灰分降為16%，選煤廠做了如下的改進(jìn)：(a) ；(b) 二段旋流器入料口直徑從140mm降為125mm。這些改變對(duì)介質(zhì)分離比率（從溢流至底流的介質(zhì)比率）有影響因此也將對(duì)介質(zhì)回收產(chǎn)生作用。Laskowski (1995)在兩種不同密度介質(zhì)中通過改變旋流器溢流管管路直徑以及旋流器入料口壓力研究介質(zhì)分離比率的變化，總共研究了27組不同旋流器入料管直徑，這項(xiàng)測(cè)試用了四種不同的磁鐵礦。研究表明在入料口壓力不變的情況下，介質(zhì)分離比率和旋流器錐比對(duì)介質(zhì)特性是不變的。，因此可以忽略對(duì)介耗造成的影響。降低旋流器入料管直徑會(huì)間接增加錐比，也就是說旋流器溢流管直徑與管路直徑之比會(huì)影響介質(zhì)分離。通過溢流的介質(zhì)流量會(huì)增加而底流減少，從而影響總體介質(zhì)分離。改變錐比會(huì)導(dǎo)致旋流器出料礦漿相對(duì)密度低/高或高/低的變化。密度較低的礦漿對(duì)脫介篩影響很小，可以忽略。但是低密度的礦漿給入磁選機(jī)時(shí)將抑制磁選機(jī)中重要成分絮凝劑的性能。通過Rayner和NapierMunn (2000)“conceptual collection mechanism”模式發(fā)展，磁選機(jī)快速形成的絮凝劑或者礦漿給料所帶來的經(jīng)濟(jì)效益很快就在磁選應(yīng)用領(lǐng)域流傳開來。當(dāng)?shù)V漿通過磁選機(jī)的介質(zhì)收集區(qū)時(shí)剩余的磁性顆粒被排出。當(dāng)單一介質(zhì)顆粒黏附在絮凝劑表面上時(shí)顆粒就會(huì)被排出。礦漿相對(duì)密度低時(shí)，絮凝作用對(duì)絮凝劑與礦漿發(fā)生絮凝形成太慢了，因此絮凝作用就在單一介質(zhì)顆粒中進(jìn)行，這對(duì)易流失的細(xì)小顆粒產(chǎn)生明顯的負(fù)面影響。與此類似相對(duì)密度更高的礦漿會(huì)增加重介質(zhì)旋流器出口介質(zhì)的粘度，這種變化將減少脫水篩的排水量而增加煤樣中介質(zhì)的粘性。這將直接增加沖洗磁鐵礦損失。在篩子的處理能力范圍內(nèi)增加或減少介質(zhì)循環(huán)比率不會(huì)影響脫介篩的性能，但是在磁選機(jī)中增加介質(zhì)循環(huán)比率將減少停留時(shí)間因此影響磁性介質(zhì)的回收率。減少或增加介質(zhì)循環(huán)比率也會(huì)影響磁選機(jī)的性能，磁選機(jī)水槽深度應(yīng)保持在最佳液面高度以保證高效的介質(zhì)分離。這可以通過調(diào)整磁選機(jī)中介質(zhì)排放量來調(diào)整。研究人員在磁鐵礦回收系統(tǒng)中進(jìn)行了詳細(xì)的抽樣實(shí)驗(yàn)，選取了精煤、中煤和矸石，以及溢流、底流、磁選一段入料和二段入料作為樣本。這些樣本通過一分鐘標(biāo)準(zhǔn)樣本增量的15%來收集，每個(gè)樣本在所有流體中抽取，流體中所有成分被采集的概率是一樣的。在一分鐘抽樣過程中大約有15kg尾礦和1kg精礦被收集。干濕樣本的重量用適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)技術(shù)(Rayner, 1999)測(cè)量，計(jì)算礦漿的相對(duì)密度（質(zhì)量/體積）和固體濃度。少數(shù)的精礦和尾礦磁性物樣本用Davis Tube回收。樣本資料的收集要花一個(gè)月的時(shí)間，應(yīng)注意避免選煤廠有反?，F(xiàn)象時(shí)抽樣。這些資料反應(yīng)精礦固體含量和每個(gè)試驗(yàn)的磁性物回收量。影響脫介篩性能的主要因素有：介質(zhì)在潤(rùn)濕之前的粘度；洗選用水量；篩上物移動(dòng)速度；床層厚度；篩分時(shí)間；礦物粒度；礦物的孔隙度；礦漿特性。選煤廠的煤粒度是固定的，牌號(hào)也不會(huì)改變。因此實(shí)驗(yàn)室研究的影響因素就是介質(zhì)在潤(rùn)濕之前的粘度、篩分時(shí)間、篩分速度和介質(zhì)的相對(duì)密度以及洗選用水量。實(shí)驗(yàn)所用煤為從洗選設(shè)備中選取的精煤（1號(hào)）和矸石（2號(hào)）。洗煤用水和煤的牌號(hào)分為兩個(gè)等級(jí)，其它因素作為第三等級(jí)。實(shí)驗(yàn)總共做了108組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表一。表一 脫水脫介篩模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果表洗選時(shí)間一號(hào)煤相對(duì)密度1一號(hào)煤相對(duì)密度2一號(hào)煤相對(duì)密度3二號(hào)煤相對(duì)密度1二號(hào)煤相對(duì)密度2二號(hào)煤相對(duì)密度3洗選用水1篩分速度1123篩分速度2123篩分速度3123洗選用水 2篩分速度1123篩分速度2123篩分速度3123表中數(shù)據(jù)顯示洗選之后磁鐵礦損失的百分含量。影響因素分為3等級(jí)，“洗選用水量1”指一級(jí)洗選用水量。在實(shí)驗(yàn)室中可以用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)步驟模仿介質(zhì)在脫介篩中的回收流程。在選煤廠用三種不同相對(duì)密度的介質(zhì)（粒度：90% ?mm，磁性物含量：90%）收集磁鐵礦。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中第一步是將礦物與介質(zhì)接觸以使其粘附在一起，被粘附的礦物被帶入篩籃后進(jìn)入介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)30s后排出，這一時(shí)間比在旋流器里的45s要多。礦物被排出篩籃后又進(jìn)入振動(dòng)篩篩面通過脫介篩篩面震動(dòng)模擬介質(zhì)回收過程，振動(dòng)篩在沒有噴水的情況下運(yùn)行15s以使多余的介質(zhì)從礦物中排出。通過排出礦樣的多少推測(cè)出在洗選過程中介質(zhì)粘附礦物的量。然后將礦樣裝入盛有水的桶中，其體積是礦樣的兩倍。用葉輪攪拌裝置攪拌大約2min，之后取出礦樣，干燥，稱重。通過對(duì)礦物的沖洗就可以回收礦物中粘附的介質(zhì)。篩面上的礦物通過大約515s的進(jìn)一步篩分、噴水以沖出被粘附的介質(zhì)，仍被粘附在礦物中的細(xì)小顆粒用上面所用的沖洗礦物的方法回收。實(shí)驗(yàn)采用統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果用方差分析方法(ANOVA)分析。從不同層次研究實(shí)驗(yàn)影響因素，磁鐵礦損失在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中都進(jìn)行了計(jì)算。方差之和、“F”比率和“p”值都能計(jì)算出來。這些 因素中“p”。