洗煤廠重介質旋流器磨損原理及防磨方案
2023-09-20??
來源：精城特瓷??
作者：謝勇??
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重介質旋流器是洗煤廠選煤的核心部件，它本身并沒有運動部件，依靠外部操作和自身結構參數相互作用調整分選精度，分選效率高。但是洗煤廠重介質旋流器工作強度大，連續工作時間長，很容易出現磨損問題，需要時常停機檢修甚至更換旋流器內筒，造成大量的人力物力浪費，影響生產效率，增加時間成本。因此，旋流器防磨就成了許多選煤廠迫切需要解決的重點問題。今天，我們就從重介質旋流器的磨損原理入手分析其防磨方案。
一、重介質旋流器的工作原理
在分析磨損原理之前，我們先要了解重介質旋流器的工作原理。選煤時，物料和懸浮液以一定壓力沿切線方向進入旋流器，形成強有力的旋渦流，液流從入料口開始沿旋流器內壁形成一個下降的外螺旋流，在旋流器軸心附近形成一股上升的內螺旋流，由于內螺旋流具有負壓而吸入空氣，在旋流器軸心形成空氣柱，物料中的精煤顆粒小、質量輕，隨內螺旋流向上從溢流口排出，矸石等較重的雜質隨外螺旋流向下從底流口排出，精煤和雜質分離，實現煤粉分選效果。
二、重介質旋流器磨損原理
重介質旋流器的磨損主要分為三種——切削磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損。
1. 切削磨損：選煤過程中，物料會在旋流器中高速旋轉運動，顆粒大、重量大的煤矸石等物料會形成外螺旋，沿著旋流器內壁向下螺旋運動，這些物料會對旋流器內壁造成切削磨損。
2. 疲勞磨損：在液體及物料在旋流器內持續高速旋轉時，會在接觸點產生變形和應力，這個過程持續不斷，會造成旋流器內壁顆粒剝離，從表面向內部滲透，逐漸擴大磨損危害。
3. 腐蝕磨損：選煤過程中，旋流器內壁會與物料中的某些物質發生化學反應以及電化學反應，包括氧化反應、物料中氣泡造成的氣蝕磨損、物料本身酸堿腐蝕等。
三、防磨方案
根據以上磨損原理，防磨方案可從四方面考慮。
1. 降低物料運動速度：運動速度是決定物料對旋流器內壁切削力大小的重要因素，降低速度能夠較少切削磨損。但是物料運行速度對選煤精度和選煤效率有較大影響，并不適合隨意調整，因此這種方法并不實用。
2. 改變物料成分和幾何結構：改變物料成分、減少腐蝕性物料的含量，能夠減少腐蝕磨損。而改變物料幾何結構，比如減少棱角，減小物料尺寸，能夠減少切削磨損。但是旋流器本是就分選物料的，提前控制物料成分和幾何結構并不符合需求，因此實際應用也不采用這種方案。
3. 降低旋流器工作時間：疲勞磨損是由于旋流器持續不斷的工作造成的，降低工作時間可以減少疲勞磨損，但這會降低生產效率，不符合需求。
4. 改變旋流器內壁材質：切削磨損和疲勞磨損都與旋流器的內壁材質硬度有關，物料不變的情況下，旋流器內壁材質硬度越高，防磨能力越強，切削磨損和疲勞磨損越弱。內壁材質的化學性能則決定了其抵抗腐蝕磨損的能力。因此，找一種硬度高、化學性能穩定的材料作為旋流器內壁是解決洗煤廠重介質旋流器磨損難題的有效方案，而耐磨陶瓷就符合這個要求。
耐磨陶瓷的主要成分是氧化鋁，其硬度高達HRA88以上，防磨能力強，且耐磨陶瓷是在1700℃的高溫下燒結而成，已經轉化成了α—氧化鋁，化學性能穩定，不導電，不會產生化學腐蝕和電化學反應，對切削磨損、疲勞磨損和腐蝕磨損都有很好的防磨效果。
經過實踐和時間的雙重檢驗，精城生產的耐磨陶瓷已經得到了許多洗煤廠的認可，使用效果非常好。
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