книги из ГПНТБ / Фоменко Т.Г. Водно-шламовое хозяйство углеобогатительных фабрик

Тогда скорость дппжешш твердой частицы в центробежном поле будет

цпклоны — классификаторы, в которые пульпа подводится танген­

и СДО-3) предназначены для мокрой классификации мелкого угля

идной формы располагались поперек или вдоль потока. Сита уста­ навливаются на двух уголках, приваренных к корпусу, и закрепля­ ются в рабочем положении деревянными колодками и клиньями. Для удлинения срока службы сит предусмотрена возможность поворота их на 180°. Общий вид дугового сита показан на рис. 40.

Дуговое сито комплектуется набором щелевидных сит. Сито СД-2 шмеет рабочую поверхность, выполненную из трех частей, размер щели которых уменьшается по направлению к разгрузочному концу. СДО-3 имеет сито с постоянной шириной щели. Колосники дуговых сит изготовляются из нержавеющей стали.

Важнейшим условием нормальной работы сита является танген­ циальный подвод и равномерное распределение исходного материала по всей ширине сита. Такое распределение достигается благодаря регулированию размера разгрузочной щели приемной воронки посредством вращения специальных винтов. В табл. 36 приведена техническая характеристика дуговых сит.

1 0 0

На дуговые сита рекомендуется подавать по возможности сгущепные пульпы, так как при сильном разжижении питания повы­

центрата п удаления из него мелочи используются конические сита ОСО, выпускаемые в ПНР (рис. 41) следующих типоразмеров:

Производительность конических сит ОСО при диаметре 2000 мм равна 100— 120 т/ч твердого по питанию.

Результаты промышленных испытаний сит ОСО диаметром 2000 мм на двух углеобогатительных фабриках ПНР характеризуются дан­ ными, приведенными в табл. 37.

Г л д р о ц и к л о н ы . На углеобогатительных фабриках для классификации шламов применяются гидроциклоны как малых, так и больших (900 мм и более) диаметров.

Пульпа, подаваемая в гидроциклон тангенциально, получает вращательное движение. Действием центробежных сил наиболее крупные частицы шлама прижимаются к стенкам циклона и удаляются в виде сгущенного продукта через выпускное отверстие. Основное количество пульпы, содержащей главным образом тонкий шлам, уходит в слив.

В гидроциклоне имеются внешний (нисходящий) и внутренний (восходящий) вращающиеся потоки пульпы. При вращении восхо­ дящий поток захватывает воздух, поступающий в аппарат через центральную часть нижнего разгрузочного отверстия, и вместе с воздухом, выделяющимся из раствора, устремляется к центру, образуя воздушный столб, расположенный внутри восходящего потока.

101

Т а б л л ц а 37

Результаты промышленных испытании снт ОСО на углеобогатительных фабриках ПИР

Наряду с нисходящим д восходящим потоками в гидроцпклоне существуют дополнительные вихри, перемещающиеся в радиальном и вертикальном направлениях. Процесс разделения частиц в гидро­ цпклоне происходит главным образом в нисходящем потоке пульпы.

Поле скоростей в гндроциклоне характеризуется наличием тан­ генциальной, радиальной и осевой (вертикальной) составляющих скоростей жидкой фазы.

Статическое давление в гидроциклопах уменьшается от пери­ ферии к центру и зависит от скорости вращепия жидкости. Так как сумма статического н скоростного напора па любом радиусе гидроцнклона одинакова, то при уменьшении статического напора с умень­ шением радиуса скоростной напор должен возрастать. Следова­ тельно, угловая скорость жидкости в гндроциклоне возрастает по мере ее приближения к центру аппарата.

Вблизи оси циклона угловая скорость вращающейся жидкости я центробежная сила настолько велики, что происходит разрыв сплошности среды и вдоль оси образуется воздушный столб, кото­ рый сохраняется и тогда, когда одно из разгрузочных отверстий закрыто, а другое соединено с атмосферой.

Производительность гидроциклона по исходной пульпе под­

где dn — диаметр питающего патрубка, м; d — диаметр сливного патрубка, м; g — ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/с2; II — напор на входе в гидроциклон, м вод. ст.

102

ммм вод. ст.

образом от постоянства нагрузки н своевременного выпуска осев­ шего крупнозернистого материала.

С увеличением нагрузки на классификатор увеличивается объем осевшего продукта, ухудшаются условия классификации, и в слив начинают уходить относительно крупные зерна. Это свидетельствует о нарушении процесса классификации. Отрегулировать процесс можно только увеличив выпуск сгущенного продукта.

На различных фабриках применяются разные режимы выпуска •крупнозернистого шлама. В пирамидальных классификаторах с не­ большим объемом ячеек (по 2—4 выпускных отверстия при площади поверхности осветления 6 х 6 м) осевший материал выпускается периодически и поочередно по мере накопления шлама в каждой ячейке. В пирамидальных классификаторах с большим объемом ячеек (по одному выпускному отверстию) выпуск производится, как правило, непрерывно по мере осаждения шлама. Величина выпускных отверстий регулируется пробковыми кранами и устана­ вливается таким образом, чтобы содержание твердого в выпускаемом продукте было по возможности постоянным.

При плановой остановке фабрики водно-шламовое хозяйство должно работать еще некоторое время для выработки оставшегося в классификаторах крупнозернистого шлама. В случае внезапной остановки фабрики и зашламования выпускных отверстий класси­ фикаторов необходимо промыть их технической водой, подаваемой специально для этих целей под напором 15—20 м.

Иной характер носит обслуживание зумпфовых классификато­ ров (багер-зумпфов). Здесь практически отсутствуют элементы регулировки качества продуктов классификации, и обслуживающий персонал должен следить только за равномерностью нагрузки, состоянием элеватора и количеством твердого в оборотной воде. При содержании твердого в оборотной воде более 120 г/л класси­ фикация материала в багер-зумпфах ухудшается — в сливе увели­ чивается содержание относительно крупных зерен шлама.

Изменение нагрузки на классификатор определяется визуально по степени заполнения ковшей элеватора, а также по крупности частиц в сливе. Полностью заполненные ковши свидетельствуют о перегрузке классификатора, что может привести к нарушению процесса классификации и поломке элеватора. При пробуксовке элеватора, его необходимо немедленно остановить и разгрузить

ров отличается возможностью регулирования содержания тонких частиц шлама в осадке. Для этого, как уже указывалось выше, осевший материал дополнительно промывается водой, подаваемой под напором.

Обслуживание гидроциклонов в процессе их работы состоит в правильном распределении нагрузки. При повышенных нагрузках возможен вынос в слив крупных зерен, а при пониженных —

107

Глава VI

СГУЩЕНИЕ ШЛАМОВ И ОСВЕТЛЕНИЕ ВОДЫ

Процесс сгущения шламов заключается в осаждении их в жид­ кости и уплотнении в осевшем осадке. В результате получается осветленный слой и осадок твердого.

Операция сгущения шлама и осветления воды применяется для разбавленных взвесей. Когда в твердой фазе тончайших частиц содержится мало, смесь неустойчива, и шлам быстро осаждается. Если содержание тончайших частиц значительное, то взвесь более устойчива, так как кроме механических воздействий на твердые частицы появляется электрохимическое взаимодействие частиц.

Осаждение твердых частиц и уплотнение осадка представляют

Для сгущения шлама и осветления загрязненной воды в практике обогащения углей применяются различные аппараты и устройства. К ним относятся: радиальные сгустители, сгустители с осадкоуплотнителямн, секционные отстойники, Шламовые бассейны и илонакопители. Принцип действия всех перечисленных аппаратов п устройств основан на использовании силы тяжести твердых частиц.

1. РАДИАЛЬНЫЕ СГУСТИТЕЛИ

Радиальные сгустители применяются для улавливания и сгу­ щения угольных шламов, отходов флотации и осветления воды. В водно-шламовых схемах фабрик их используют для осветления части или всей оборотной воды и чаще для осветления воды отходов флотации.

Первоначально радиальные сгустители в практике рассматрива­ лись как отстойники, в которых осаждение твердых частиц проис­ ходит в вертикальном восходящем потоке. Однако исследования [23, 68] показали, что осаждение твердых частиц в радиальных сгустителях происходит главным образом в горизонтальном потоке, а не вертикальном (рис. 44).

109