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引言：大型搅拌器是水煤浆配制、储存和管道输送的核心设备之一，该类型搅拌器的设计研发需要进行用相关试验，而试验用煤样与实际水煤浆的粒度组成必须相似才能反映真实的效果，因此试验煤样的制备过程十分重要。本文结合φ2000水煤浆搅拌槽验证试验以管道输送对水煤浆粒度组成为目标详述煤样制备过程。
一、引言
水煤浆是由煤粉、水和少量添加剂混合成的高浓度悬浮液，其中煤粉的质量浓度可达70%。因此搅拌器是水煤浆配制、储存的核心设备。目前国内大型水煤浆搅拌器尚未实现国产化，主要进口美国莱宁公司为代表的欧美企业产品。
郑州九冶三维化工机械有限公司是一家专业研发、设计制造流体混合设备专业企业，该公司针对水煤浆长距离输送缓冲槽搅拌器进行了大量设计研究并成功制造出一台φ2000水煤浆搅拌器。本文即针对该搅拌器验证试验进行了煤样制备研究。
二、试验用煤样要求
参照管道水煤浆输送的工况要求结合实际调研得出了水煤浆搅拌试验用煤样粒度要求如表1所示。
表1 试验用煤样粒度要求
粒级（mm） -1.2 -0.83 -0.425 -0.3 -0.15 -0.075 -0.045
负累积（%） 100 90-95 80-85 70-75 40-45 25-30 20-22
根据试验所需的粒度组成要求计算平均值。
表2 试验用煤样粒度要求平均值
粒级（mm） 1.2-0.83 0.83-0.425 0.425-0.3 0.3-0.15 0.15-0.075 0.075-0.045 -0.045
产率（%） 7.5 10 10 30 15 6.5 21
负累积（%） 100 92.5 82.5 72.5 42.5 27.5 21
其中+1.2mm的颗粒质量百分比不得超高1%，另外细粒级产率如-0.075和-0.045尽可能与要求接近。
三、煤样制备
3.1煤样制备工艺
试验用煤来自陕西某矿洗精煤，产品粒度≤25mm，煤样水分7.02%。综合水煤浆搅拌试验要求本煤样制备过程中以采用破碎为主，少量磨矿为辅，最终以多产品配矿的方法实现目的产品要求。煤样制备工艺流程如图1所示。
图1 试验用煤样制备工艺流程
本煤样制备过程检验参照标准为GBT477-2008《煤炭筛分试验方法》和GB 474-2008《煤样的制备方法》。粒度分析级别采用更为常用的+1mm、1-0.5mm、0.5-0.35mm、0.35-0.15mm、0.15-0.075mm、0.075-0.045mm和-0.045mm。
3.2煤样制备实验研究
由于煤样A粒度较细所以在制备过程中省略粗破过程，而是直接采用Φ400X250型对辊破碎机和4mm振动筛组成细碎闭路将原样全部碎成-4mm的煤样B粒度组成见表3。
表3 细碎后粒度组成（B）
粒级（mm） 产率（%） 正累积（%） 负累积（%）
+1 66.63 66.63 100.00
-1 33.37 100.00 33.37
合计 100.00
煤样B在取出部分存样后，为减少煤样过粉碎，煤样B进入1mm振动筛进行分级作业，其中-1mm部分作为最终配矿产品C粒度，筛上+1mm部分经Φ250X150小型对辊破碎机粉碎。粉碎后煤样记为煤样D。
同样为防止煤样过磨，在煤样D进入细磨前再次进入1mm振动筛分级，筛下-1mm部分作为最终配矿产品E粒度组成，筛上+1mm部分进入XMBL-Φ420X600溢流型棒磨机，磨矿浓度为65%，给料速度为1kg/min。
由于总体煤样较少，与综合考虑后将煤样C、煤样E和煤样F全部混合进行配矿得到最终煤样G。粒度分析结果见表4所示。
表4 最终煤样粒度分析（G）
粒级（mm） 产率（%） 正累积（%） 负累积（%） 平均细度（mm）
+1 0.51 0.51 100.00 1.03
1-0.5 21.89 22.41 99.49 16.42
0.5-0.35 11.05 33.46 77.59 4.70
0.35-0.15 24.67 58.13 66.54 6.17
0.15-0.075 13.57 71.70 41.87 1.53
0.075-0.045 12.69 84.39 28.30 0.76
-0.045 15.61 100.00 15.61 0.35
合计 100.00 0.31
3.3煤样产品数据分析
最终煤样G中+1mm含量为0.51%满足+1.2mm≤1%的要求，-0.045mm含量为15.61%略低于目标要求21%，-0.075mm含量为28.30%基本与目标要求的27.5%相同。将最终煤样粒度曲线和目标要求粒度曲线进行对比发现最终煤样D50值略大于目标要求D50值，说明制备的煤样与目标要求相比略粗。
结语
通过细碎—筛分—粉碎—筛分—细磨—配矿煤样制备工艺流程所得最终煤样产品平均粒度为0.31mm，其中-0.075含量为28.30%，+1mm含量为0.51%满足实验要求，最终得到5吨平均粒度与目标要求略粗的水煤浆搅拌实验用煤样。
参考文献
[1]贾传凯，王燕芳，王秀月等.水煤浆技术的应用与发展趋势[J].煤炭加工与综合利用，2011，（4）.
（河南九冶建设有限公司；郑州九冶三维化工机械有限公司）
作者简介
牛慧娟，1984，汉族，毕业院校：中国矿业大学，单位名称：河南九冶建设有限公司，学历：研究生，学位：硕士，职称：助理工程师，职务：技术员，主要从事化工过程机械设计等方面工作。
一、引言
水煤浆是由煤粉、水和少量添加剂混合成的高浓度悬浮液，其中煤粉的质量浓度可达70%。因此搅拌器是水煤浆配制、储存的核心设备。目前国内大型水煤浆搅拌器尚未实现国产化，主要进口美国莱宁公司为代表的欧美企业产品。
郑州九冶三维化工机械有限公司是一家专业研发、设计制造流体混合设备专业企业，该公司针对水煤浆长距离输送缓冲槽搅拌器进行了大量设计研究并成功制造出一台φ2000水煤浆搅拌器。本文即针对该搅拌器验证试验进行了煤样制备研究。
二、试验用煤样要求
参照管道水煤浆输送的工况要求结合实际调研得出了水煤浆搅拌试验用煤样粒度要求如表1所示。
表1 试验用煤样粒度要求
粒级（mm） -1.2 -0.83 -0.425 -0.3 -0.15 -0.075 -0.045
负累积（%） 100 90-95 80-85 70-75 40-45 25-30 20-22
根据试验所需的粒度组成要求计算平均值。
表2 试验用煤样粒度要求平均值
粒级（mm） 1.2-0.83 0.83-0.425 0.425-0.3 0.3-0.15 0.15-0.075 0.075-0.045 -0.045
产率（%） 7.5 10 10 30 15 6.5 21
负累积（%） 100 92.5 82.5 72.5 42.5 27.5 21
其中+1.2mm的颗粒质量百分比不得超高1%，另外细粒级产率如-0.075和-0.045尽可能与要求接近。
三、煤样制备
3.1煤样制备工艺
试验用煤来自陕西某矿洗精煤，产品粒度≤25mm，煤样水分7.02%。综合水煤浆搅拌试验要求本煤样制备过程中以采用破碎为主，少量磨矿为辅，最终以多产品配矿的方法实现目的产品要求。煤样制备工艺流程如图1所示。
图1 试验用煤样制备工艺流程
本煤样制备过程检验参照标准为GBT477-2008《煤炭筛分试验方法》和GB 474-2008《煤样的制备方法》。粒度分析级别采用更为常用的+1mm、1-0.5mm、0.5-0.35mm、0.35-0.15mm、0.15-0.075mm、0.075-0.045mm和-0.045mm。
3.2煤样制备实验研究
由于煤样A粒度较细所以在制备过程中省略粗破过程，而是直接采用Φ400X250型对辊破碎机和4mm振动筛组成细碎闭路将原样全部碎成-4mm的煤样B粒度组成见表3。
表3 细碎后粒度组成（B）
粒级（mm） 产率（%） 正累积（%） 负累积（%）
+1 66.63 66.63 100.00
-1 33.37 100.00 33.37
合计 100.00
煤样B在取出部分存样后，为减少煤样过粉碎，煤样B进入1mm振动筛进行分级作业，其中-1mm部分作为最终配矿产品C粒度，筛上+1mm部分经Φ250X150小型对辊破碎机粉碎。粉碎后煤样记为煤样D。
同样为防止煤样过磨，在煤样D进入细磨前再次进入1mm振动筛分级，筛下-1mm部分作为最终配矿产品E粒度组成，筛上+1mm部分进入XMBL-Φ420X600溢流型棒磨机，磨矿浓度为65%，给料速度为1kg/min。
由于总体煤样较少，与综合考虑后将煤样C、煤样E和煤样F全部混合进行配矿得到最终煤样G。粒度分析结果见表4所示。
表4 最终煤样粒度分析（G）
粒级（mm） 产率（%） 正累积（%） 负累积（%） 平均细度（mm）
+1 0.51 0.51 100.00 1.03
1-0.5 21.89 22.41 99.49 16.42
0.5-0.35 11.05 33.46 77.59 4.70
0.35-0.15 24.67 58.13 66.54 6.17
0.15-0.075 13.57 71.70 41.87 1.53
0.075-0.045 12.69 84.39 28.30 0.76
-0.045 15.61 100.00 15.61 0.35
合计 100.00 0.31
3.3煤样产品数据分析
最终煤样G中+1mm含量为0.51%满足+1.2mm≤1%的要求，-0.045mm含量为15.61%略低于目标要求21%，-0.075mm含量为28.30%基本与目标要求的27.5%相同。将最终煤样粒度曲线和目标要求粒度曲线进行对比发现最终煤样D50值略大于目标要求D50值，说明制备的煤样与目标要求相比略粗。
结语
通过细碎—筛分—粉碎—筛分—细磨—配矿煤样制备工艺流程所得最终煤样产品平均粒度为0.31mm，其中-0.075含量为28.30%，+1mm含量为0.51%满足实验要求，最终得到5吨平均粒度与目标要求略粗的水煤浆搅拌实验用煤样。
参考文献
[1]贾传凯，王燕芳，王秀月等.水煤浆技术的应用与发展趋势[J].煤炭加工与综合利用，2011，（4）.
（河南九冶建设有限公司；郑州九冶三维化工机械有限公司）
作者简介
牛慧娟，1984，汉族，毕业院校：中国矿业大学，单位名称：河南九冶建设有限公司，学历：研究生，学位：硕士，职称：助理工程师，职务：技术员，主要从事化工过程机械设计等方面工作。