Как разбавить угольную пульпу в зумпфе Текст научной статьи по специальности «СМИ (медиа) и массовые коммуникации»

coal preparation • переработка угля

P

УДК 622.7.098:622.7.061: 622.7.091.2:622.7.01

Как разбавить угольную пульпу в зумпфе

Профессор И.И. Углёв продолжает публикацию ответов на вопросы, задаваемые персоналом углеобогатительных фабрик. В данной статье рассматривается принцип расчета разбавления пульпы в зумпфе до необходимого значения содержания твердого. Ключевые слова: плотность пульпы, содержание твердого в пульпе, классификационный гидроциклон, разбавление пульпы в зумпфе. Контактная информация - e-mail: [email protected].

Как рассчитать необходимый объем воды для разбавления пульпы в зумпфе?

Меня часто спрашивают на ОФ: на сколько кубометров в час необходимо изменить подачу дополнительной воды в зумпф, чтобы перейти от одного содержания твердых веществ в пульпе к другому? Особенно это касается питания классификационных гидроциклонов. Обычно я выполняю расчеты самостоятельно, используя несколько уравнений. Существует ли одно простое уравнение, которое сделает расчеты проще?

Технолог ОФ, Междуреченск

Заданный Вами вопрос важен с точки зрения оперативного обеспечения оптимальной работы оборудования, в частности классификационных гидроциклонов. При расчетах, связанных с разбавлением угольной пульпы или магнетитовой суспензии, у персонала обогатительных фабрик часто возникают затруднения. Например, оператор может предположить, что удвоение объема воды в пульпе приведет к уменьшению содержания твердого в пульпе вдвое. Однако взаимосвязь между объемом воды и содержанием твердого вещества в пульпе не является линейной. Рассмотрим уравнение:

P = P • (100/С - 1),

(1)

где Рв - вес воды; Рт - вес сухих твердых веществ; С - содержание твердых веществ в пульпе, %.

По этому уравнению можно легко рассчитать требуемое для разбавления пульпы количество воды Vв в м3/ч, если вес воды и вес твердого указаны в размерности т/ч. Например, рассмотрим зумпф, изображенный на рисунке (а). В зумпф поступает пульпа с содержанием твердого 25%. Требуется разбавить пульпу до содержания твердого 15%. Вес воды, поступающей в зумпф вместе с 50 т/ч сухого твердого, рассчитывается следующим образом:

Рв = Рт ■ (100/С - 1) = 50 • (100/25 - 1) =

=150 т/ч, (V =150 м3/ч).

Рассчитаем объем воды в пульпе на выходе из зумпфа, если содержание твердого в ней будет 15%:

Рв = Рт ■ (100/С - 1)= 50 • (100/15 - 1) =

= 283,3 т/ч, (¥в = 283,3 м3/ч).

Расчеты показывают, что в пульпе с содержанием твердого 15% будет в 1,9 раза больше воды, чем в пульпе с содержанием твердого 25%. Количество добавочной воды, необходимое для разбавления пульпы до содержания твердого 15%, составит: Д V1 = 283,3 - 150 = 133,3 м3/ч.

Если необходимо разбавить исходную пульпу до содержания твердого 10%, то объем воды в пульпе на выходе из зумпфа должен быть:

Рв = Рт ■ (100/С - 1) = 50 • (100/10 - 1) =

= 450 т/ч, (V = 450 м3/ч).

Тогда в пульпе с содержанием твердого 10% будет в 3 раза больше воды, чем в пульпе с содержанием твердого 25%. Количество добавочной воды, необходимое для разбавления, составит: Д V2 = 450 - 150 = 300 м3/ч.

К сожалению, представленный выше расчет редко применим для повседневной работы, поскольку обычно точная масса твердого в исходной пульпе, поступающей в зумпф, неизвестна. В лучшем случае могут быть известны текущий расход добавочной воды на разбавление (Д^) по степени открытия задвижки на подачу оборотной воды в зумпф и содержание твердого во входящем (Свх) и выходящем (С1) потоках пульпы. Однако этой информации вполне достаточно для расчета дополнительного объема воды (ДV2), которое нужно подать в зумпф, чтобы получить на выходе новое содержание твердого (С 2). Соответствующее уравнение имеет вид:

AV2= AV1 • (C 1 / C2 - 1) • (C / (C - C 1)).

(2)

Важность этого выражения заключается в том, что можно рассчитать расход добавочной воды при отсутствии информации о количестве твердого в угольной пульпе или магнетитовой суспензии.

Предположим, что оператору после того, как он разбавил исходную пульпу с исходным содержанием твердого 25% до 15% требуется дополнительно разбавить пульпу до содержания твердого 10%. Для приведенного на рисунке (б) примера эти значения будут следующими: объем добавочной воды Д V1 = 133,3 м3/ч, С = 25%; С1 =15% и С 2 =10%.

ОКТЯБРЬ, 2024, "УГОЛЬ"

15

щ

переработка угля • coal preparation

На рисунке (а) показано, какое количество воды необходимо для разбавления исходной пульпы с содержанием 25% твердого до содержания 15%, а на рисунке (б) - какое количество воды требуется для снижения содержания твердого в пульпе с 25% до 10%. Разница между объемами воды, подаваемыми в зумпф в первом и во втором случаях, и есть тот самый дополнительный объем воды на разбавление с содержания твердого 15% до 10%. Этот объем можно посчитать с помощью одного уравнения (2):

AV2 = A V1 ■ (C1 / C2 - 1) ■ ■ (C / (C - C1)) =

4 вх 4 вх ''

= 133,3 • ( 15 / 10 - 1) • • ( 25 / (25 - 15)) = 166,7 м3/ч.

450 м3/ч твердого воды

Расчет потока воды в зумпфе для разбавления пульпы с содержанием твердого 25% до содержания твердого 15% (а) и 10% (б)

Следовательно, чтобы снизить содержание твердого в пульпе на выходе из зумпфа с 15% до 10%, оператор должен еще добавить в зумпф 166,7 м3/ч воды. Таким образом, уравнение (2) позволяет определить, сколько оборотной воды необходимо добавить или удалить, чтобы изменить содержание твердого в пульпе с одного значения на другое.

Однако обратите внимание, что если вы пытаетесь повысить содержание твердого в зумпфе при условии, когда (СХ1С2) <1, то новый расход воды А¥2 оказывается отрицательным. В этом случае необходимо уменьшить расход добавочной воды в зумпф и, возможно, удалить излишки воды где-то в схеме фабрики до поступления пульпы в зумпф.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ СРЕДСТВА ВЗРЫВАНИЯ

ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО

КАК ГЛАВНАЯ ЦЕННОСТЬ

16

ОКТЯБРЬ, 2024, "УГОЛЬ"