摘要：介紹了國內外沉降過濾式離心機的狀況，分析了在我國的使用情況，并提出了加快發展的建議。
　　關鍵詞： 沉降過濾式離心機； 煤泥脫水；建議
　　中圖分類號：TD946．2 文獻標識碼：A
　　1 前言
　　近些年，我國的煤炭洗選加工業隨著煤炭工業的發展，取得了很大的進步。全國選煤廠的入選能力已接近6億t，原煤的人選比例達到40％ 左右。按照煤炭工業發展規劃的要求， 到2005年煤炭的入選比例將達到50％ 。與此同時，對選精煤的質量也提出了更高的要求，希望生產灰分和水分更低的精煤，以滿足出口和國內市場的需求。降低煉焦精煤水分主要是降低浮選精煤的水分，這是當今選煤廠迫切要解決的問題。這幾年國內先后成功地開發了用于浮選精煤脫水的加壓過濾機和精煤壓濾機，取得了較滿意的效果。但也應該看到，這兩種設備還存在善投資較大、系統較復雜、占地面積較大等缺點。沉降過濾式離心機在選煤廠應用于煤泥和浮選精煤脫水多年，它具有產品水分低、處理能力大、占地面積小、沒有輔助設備、系統較簡單和適于物料濃度變化范圍大等優點。但由于種種原因，未能在我國選煤廠廣泛地推廣應用。
　　本文將就國內外沉降過濾式離心機的性能和應用狀況、存在問題和發展進行研究，以促進沉降過濾式離心機的研究與應用。
    2 沉降過濾式離心機的結構特點和主要性能
    沉降過濾式離心機是一種連續生產的固液分離設備，廣泛應用于化_丁、制藥、食品、煤炭和污水處理等行業。其工作原理是：當物料進入離心機轉鼓內。在離心力的作用下，物料中的固體顆粒沉降在轉鼓的內壁上，而液體和少量難沉降的微細顆粒從溢流口排出，成為離心液。固體顆粒由螺旋送到過濾段。由于螺旋和轉鼓之間有一定的轉差，物料得以進一步脫水，最終產品從排料口排出。影響沉降過濾式離心機工作效果的主要因素是：
    (1)離心強度(離心因素、分離因素)，即物料所受離心力與重力的比值，主要取決于轉鼓的轉速。早期離心機轉鼓的轉速為700～1 000 r／min，離心強度為500～700。隨著新材料和新技術的不斷出現， 目前離心機的轉鼓轉速達到1 500 r／min，其離心強度可達到1400。小型離心機的轉鼓轉速達3 O00r／min，離心強度達到2 500以上。從而大大提高了固液分離效果并降低了產品的水分。
    (2)離心機的結構參數。如轉鼓長度與直徑的比例，即長徑比(難分離的物料要求有大的長徑比)；推料螺旋和轉鼓之間的轉速差；溢流堰的高度；過濾段錐角和螺旋螺距的大小以及篩孑L尺寸等。
    (3)被分離物料的性質。隨著物料中細粒級含量的增加， 當物料中～0．045mm粒級含量超過40％ 時，產品水分和離心液濃度迅速增加，固體產率和脫水效率明顯下降。
    沉降過濾式離心機在選煤廠可應用于浮選精煤和原生煤泥的回收與脫水。在同樣物料條件下，其產品水分比加壓過濾機、真空過濾機和壓濾機均要低，相對處理能力要大，具有較滿意的應用效果。
     沉降過濾式離心機在選煤設備中精度是比較高的，因此在制造過程中要求的精度也高，并要對轉動部件做平衡試驗，在使用中也要有較高的維護檢修水平。由于沉降過濾式離心機離心液濃度比較高，因此，應在工藝流程中應予以認真考慮。
    2 國外沉降過濾式離心機的簡況
    國外的沉降過濾式離心機廣泛應用于各個行業的固液分離作業中，在選煤廠中主要用于浮選精煤和煤泥的脫水。
    國外生產煤用沉降過濾式離心機的廠家主要是美國的DMI公司和BIRD公司、德國的KHD公司。
    DMI公司的離心機有以下特點：①具有較大的離心強度和長徑比，從而保證了脫水的效果；② 在結構和參數上確保了離心機的處理能力；③ 將多種新材料應用于離心機零部件，提高了制造精度，延長了離心機的使用壽命；④轉鼓和篩籃的更換周期已達1 O00h。
    美國BIRD公司生產的沉降過濾式離心機，采用耐磨陶瓷篩網和螺旋，使用壽命可達15 O00h。在選煤廠應用的SB5700型(直徑900mm、轉鼓長度1 800mm)和SB6400型離心機(直徑1 100mm、轉鼓長度3 300mm)等機型，其處理能力根據煤質不同，據產品樣本介紹，最大可達2O～40t／h和6O～ 100t／h，固體產率98％ ，產品水分13％ ～22％ 。兗州興隆莊選煤廠應用的SB6400型離心機，其處理能力為35～45t／h，固體產率95％ ，產品水分18％ ～20％ ，而且產品的灰分降低了2．31％ ，與盤式真空過濾機相比，水分降低了7～9個百分點。
    德國KHD公司生產的沉降過濾式離心機型號為SVS型。我國曾引進了800×1 300型離心機，在開灤集團范各莊應用于粗煤泥脫水，其處理能力為10t／h。
4 我國沉降過濾式離心機的發展狀況2O世紀8O年代以前，國內選煤廠只有從前蘇
聯引進的YRM一1型和國產WX一1型沉降式離 fl,機，在一些選煤廠應用于煤泥和尾煤的脫水， 取得較好的效果。但由于零部件壽命較短、檢修維護工作量大等問題，未能得到很好的應用。
    為解決浮選精煤水分偏高的問題，上世紀8O年代初我國開始研究沉降過濾式離心機，首臺WLG900型樣機于1983年在靈山選煤廠投入使用，并通過了技術鑒定。以后在全國選煤廠推廣應用了2O多臺。但由于其結構上存在的一些問題，機械加工的精度不夠，造成了差速器使用時間短，螺旋和篩網磨損快，檢修又比較困難等，致使該離心機未能得到進一步推廣應用。針對該機型存在的問題，1986年開始我國開發WLG一1100×2600型離心機，該機在株洲選煤廠用于浮選精煤脫水， 當入料平均濃度為21％ 、入料灰分平均為7．76％ 、入料中一0．045mm粒級物料平均為42．8％ 的條件下，處理能力為21．16t／h， 產品灰分為7．12％ ， 水分22．12％ ， 比58m 盤式真空過濾機低2個百分點，生產能力高了2．7倍。雖然該機使用效果不錯，但由于受到WLG900機型的影響，也未能推廣使用。20世紀80年代初，為提高我國的選煤機械的水平， 在引進設備的同時， 引進了一些設備的制造技術，沉降過濾式離心機就是其中的一種。我國引進了美國BIRD公司的圖紙和技術，產品的型號定為TCL型沉降過濾式離心機，并在一些選煤廠應用，但使用的數量也不多。
    5 影響推廣應用的原因及發展建議
    盡管沉降過濾式離心機在煤泥和浮選精煤脫水中有明顯的優點，但近些年始終未能得到大范圍的推廣和應用，分析原因，主要有以下幾個方面：
    (1)我國自行設計研究的WLG型離心機， 由于受到當時的技術水平、材料和制造工藝的限制，使其在生產應用中出現一些問題。離心機的結構參數、零部件使用壽命、處理能力和使用中的工藝參數等方面與國外同類離心機均有一定的差距。
    (2)在制造精度、加工工藝和材料等方面均達不到設計要求，不能保證制造質量，從而影響了離心機正常的使用和壽命。
    (3)研究制造單位不能根據出現的問題和用戶的要求，不斷地完善和改進產品的結構，提高產品的質量，有的制造廠售后服務跟不上， 出了問題不能很快解決，影響了離心機的推廣使用。
    目前， 國產離心機和國外產品的差距主要是：
    ①總體技術不如國外的先進；② 制造精度和國外先進產品有一定差距；③ 離心強度較低；④ 螺旋和過濾網的使用壽命偏低，耐磨陶瓷片、碳化鎢片及其粘接材料和工藝尚不能滿足生產要求，差速器的精度與壽命較低等。
    為了在選煤廠推廣應用高效的煤泥脫水設備，建議做好以下幾方面的工作：
    (1)在充分調查研究當前國內外沉降過濾式離心機狀況的基礎上。充分肯定以往機型的優點，分析其缺點，找出原因，優化國產離心機的主要結構參數。
    (2)加強離心機前期試驗研究工作。在有條件的研制單位，要應用現場煤樣，進行充分試驗，進一步優化有關的離心機結構參數；對于一些零部件也要做試驗工作，如耐磨陶瓷片的壽命；同時還要加強粘接技術、自動控制技術等的研究工作。
    (3)在研究確定方案的過程中， 應以設備的可靠運轉為基礎，技術上的先進為前提。要加強研究、設計、工廠和選煤廠之間的結合，充分聽取各方面的意見，并組織專家進行論證， 以確保方案的可靠性和可行性。
    (4)制造廠應提高機加工技術水平，確保離心機的制造精度，保證離心機的質量可靠，技術上應該達到國際先進水平。
    (5)進行工業性試驗的選煤廠，要對離心機的主要參數進行考核，并對相關的工藝開展研究，如何進一步降低離心液的濃度和產品水分，并提高檢修維護水平。應認真總結工業試驗情況，為今后離心機的推廣應用提供有益的經驗。
    綜上所述，沉降過濾式離心機是一種高效的脫水設備，在選煤廠有著很好的推廣應用前景，我們應該加快開發研究進度，為選煤廠的煤泥脫水，降低選精煤水分提供新的裝備，進一步縮小我國選煤設備與國際同類產品方面的差距。