在煤炭开采与洗选加工过程中,煤泥作为一种重要的副产物大量产生。煤泥具有粒度细、粘性大、灰分高、含水量大等特点,其有效处理与综合利用一直是煤炭行业关注的重点。水洗筛凭借独特的水洗筛分工艺,在煤泥的脱水、脱泥、分级等处理环节中得到广泛应用,对提高煤炭资源利用率、降低环境污染、增加企业经济效益具有重要意义。深入探究水洗筛在煤泥行业应用的特点,有助于优化煤泥处理工艺,推动煤炭行业的可持续发展。
一、煤泥的特性
(一)粒度特性
煤泥的粒度分布极为广泛,从几微米到几毫米不等,其中大量颗粒集中在细粒级范围。这些细粒煤泥具有较大的比表面积,容易吸附水分和杂质,使得煤泥的处理难度增加。
(二)物理化学特性
煤泥的颗粒表面性质复杂,具有较强的亲水性和粘性。这是因为煤泥颗粒表面存在大量的含氧官能团,使其容易与水分子结合,形成水化膜,导致煤泥的流动性变差,在储存和运输过程中容易发生团聚和结块现象。此外,煤泥中还含有一定量的矿物质,这些矿物质的存在不仅增加了煤泥的灰分,还影响了煤泥的燃烧性能。
二、水洗筛的工作原理与结构
(一)工作原理
水洗筛的工作原理基于水洗和筛分的双重作用。当煤泥进入水洗筛后,首先受到高压水流的冲洗,水流的冲击力能够破坏煤泥颗粒之间的团聚结构,使包裹在煤泥颗粒表面的杂质和细泥分离出来。同时,在筛面的振动作用下,煤泥颗粒在筛面上做跳跃式运动,细泥和杂质随水流通过筛孔排出,而较粗的煤泥颗粒则在筛面上逐渐向出料端移动,最终实现煤泥的脱水、脱泥和分级。
(二)结构组成
1.筛箱:是水洗筛的主体结构,通常采用高强度钢板焊接而成,具有良好的强度和刚性。筛箱的内部安装有筛网,筛网的材质一般为不锈钢或聚氨酯,具有较高的耐磨性和耐腐蚀性。
2.激振器:通过产生周期性的激振力,使筛箱产生高频振动。激振器的性能直接影响水洗筛的筛分效果和工作稳定性,常见的激振器有偏心块式激振器和振动电机式激振器。
3.冲洗装置:由多个高压喷头组成,均匀分布在筛箱的上方。冲洗装置的作用是向煤泥喷洒高压水流,通过水流的冲洗作用,提高煤泥的脱泥和分级效果。
4.支撑装置:一般采用弹簧或橡胶减震器,用于支撑筛箱并吸收振动能量,减少设备运行时对基础的冲击,降低噪音。
三、水洗筛在煤泥行业应用的优势
(一)高效的脱泥和分级效果
水洗筛通过高压水流的冲洗和筛面的振动,能够有效地将煤泥中的细泥和杂质分离出来,实现煤泥的高效脱泥。同时,根据不同的筛网孔径设置,水洗筛可以对煤泥进行精确分级,将不同粒度的煤泥分别筛选出来,满足后续不同的利用需求。
(二)良好的脱水性能
煤泥的高含水量一直是制约其综合利用的关键因素之一,水洗筛在实现脱泥和分级的同时,还具有良好的脱水性能。在筛面的振动作用下,煤泥颗粒之间的水分被挤出,通过筛孔排出,从而降低煤泥的含水量。经过水洗筛处理后,煤泥的含水量可降低至 20% - 30% 左右,为后续的干燥、燃烧等利用环节创造了有利条件。
(三)适应性强
水洗筛能够适应不同性质和粒度组成的煤泥。对于粒度较细、粘性较大的煤泥,通过调整冲洗水流的压力和流量,以及筛面的振动参数,可以有效地改善筛分效果;对于不同产地、不同煤质的煤泥,只需更换合适的筛网,即可满足相应的分级和脱水要求。这种较强的适应性使得水洗筛在煤泥行业得到了广泛的应用。
(四)运行成本低
水洗筛的结构相对简单,主要部件为筛箱、激振器和冲洗装置等,设备的维护和检修相对方便。同时,水洗筛在运行过程中,主要消耗的能源为电能和水资源,其能耗较低。与其他煤泥处理设备相比,水洗筛的运行成本具有明显的优势,能够为企业降低生产成本,提高经济效益。
(五)环保性能好
在水洗筛的工作过程中,通过高压水流的冲洗,能够将煤泥中的细泥和杂质充分分离出来,减少了煤泥在后续处理过程中产生的粉尘和污染物。同时,分离出来的细泥和污水可以通过专门的处理系统进行回收和处理,实现水资源的循环利用,减少对环境的污染,符合煤炭行业绿色发展的要求。
四、水洗筛在煤泥行业应用的局限性
(一)对细粒煤泥的筛分效果有限
虽然水洗筛在煤泥的脱泥和分级方面具有一定的优势,但对于极细粒煤泥,其筛分效果并不理想。这是因为极细粒煤泥具有较强的亲水性和粘性,容易在筛面上形成泥饼,堵塞筛孔,导致筛分效率降低。此外,极细粒煤泥在水流的冲击下,容易发生团聚现象,进一步影响筛分效果。
(二)水资源消耗较大
水洗筛在工作过程中需要消耗大量的水资源,用于冲洗煤泥和带走分离出来的细泥和杂质。在水资源短缺的地区,大量的水资源消耗不仅增加了企业的生产成本,还可能面临水资源供应不足的问题。同时,煤泥水洗过程中产生的污水需要进行专门的处理,以达到环保排放标准,这也增加了企业的污水处理成本和管理难度。
上一篇: 脱水筛在不同行业领域应用的优缺点
下一篇: 1530粪污振动单层脱水筛