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固体物料水力输送的发展
江西岩鼎地下科技有限公司
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固体物料水力输送的发展

从世界范围上,长距离的(或高扬程的)固体物料水力输送基本都是把固体物料磨碎到1毫米以下,甚至200目以下(0.074 mm)占到50%以上。一方面出于管道输送参数,最佳输送流速、浓度等综合经济效益比较;另一方面,受到设备的制约。渣浆泵虽然可以输送粗粒径物料,但扬程太低,不适宜长距离输送;而往复泵只能适于输送小于1毫米粒径的物料。但在现实生产中,某些特殊情况需要长距离输送粗粒径的物料。如大粒径的煤浆及矿石等,掺有碎石采空区充填等。这些粗粒径物料输送还没有形成一种规模,这里主要是没有一种合适的设备。目前粗粒径输送设备的先行者,就只有混凝土泵了,它的出现引起了建筑业混凝土浇注方式的革命,现在一些人已把它用做碎石尾沙水泥充填泵。但这种泵由于采用液压柱塞泵为动力,其流量较小,即使增大混凝土缸与液压缸的比例关系,可用于高扬程输送的混凝土泵的流量也仅为100 m3/h左右,且噪声太大。

而水隔膜充填泵是一种可以输送粗粒径物料的泵,其最大流量可达1000 m3/h,最高扬程可达14Mpa(6.3Mpa以下最大流量可达2000 m3/h),这就给长距离(高扬程)大流量输送粗粒径料浆提供了设备条件,在下述领域可以采用粗颗粒浆体输送。

    首先,充填领域,现在对采空区进行充填已成为共识,过去尾矿水泥充填,有些地方效果并不理想,如果掺碎石充填,效果要好的多。水隔膜充填泵可以输送大颗粒,又没有水耗不稀释浆体,特别是向采空区进行尾矿充填若掺入大颗粒,充填效果要好的多。

    其次就是尾矿筑坝领域,众所周知,用尾矿筑坝必须用较粗的尾砂,因此,才普遍使用旋流器,而往复泵、油压泵等输送尾砂必须把大于1毫米粒径的粗颗粒筛出,这样对筑坝非常不利,假如用水隔膜充填泵输送掺有碎石比其它泵送要求抛毛筛选后的碎石的尾矿砂,则筑坝效果要好的多。

第三就是井下提升领域,传统井下采矿都是通过罐笼提升,曾经有人设想把球磨和破碎移到井下,用管路运送球磨后的矿浆既可以提高提升效率,又有利于环保,又可以把井下的水送到地面,一举三得。但把球磨机那样庞然大物通过竖井运到井下谈何容易,因此该设想一直不能实施。可是有了水隔膜充填泵,这种设想就可以变成现实。因为水隔膜充填泵可以把破碎后5-10毫米粒径的物料,通过垂直管输送到地面。这样就不用把庞然大物的球磨送到井下,仅把体积小得多的破碎机送入井下即可,破碎后用水隔膜泵,通过在竖井处安装的垂直管路送到地面球磨,同样可以实现一举三得。

第四是粗颗粒管路输送还可以研究复合液做为载体。通常我们都是采用以水做载体,输送细颗粒固体物料。粗粒径物料若以水做载体,其临界流速太高,不仅管路磨损太快,过高的流速,带来过高的阻力,在经济效益上并不划算。假如采用复合液,比如司家营的尾矿采用油隔膜泵输送尾矿,其尾矿200目以下粒径占90%以上,其尾矿用来筑坝,这样细的尾矿用来筑坝是很危险的。

如果在这样尾矿中掺入大颗粒,以原来的尾矿做载体,其临界流速会远远低于以水为载体的临界流速。总之,采用密度大于水的细颗粒浆体为载体,粗颗粒在这种载体中输送的临界流速会大大降低。以复合液做载体,会使输送2~10毫米粒径的物料成为现实。水隔膜充填泵就是利用原全尾矿砂加入粗颗粒,用于长距离输送水煤浆是最理想的。水隔膜充填泵最高扬程可达12~14Mpa,单台最大流量可达1000m3/h,既可输送粒径小于1mm的水煤浆,也可输送2~10mm占相当比例的粗颗粒煤浆,其价格约为相同扬程、流量国产油隔膜泵价格的三分之一。且不耗水,不耗油,不稀释浆体,不耗电,备件费亦降低二分之一。水隔膜充填泵用于水煤浆、膏体等输送将会加快我国管道水力输煤技术的发展。总之水隔膜充填泵的出现,已经促进粗颗粒物料输送的理论研究和实践例证,能促使固体物料水力输送的领域拓宽。

 


 

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