刘万超

(1.中煤科工集团唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012；2河北省煤炭洗选工程技术研究中心，河北 唐山 063012)

随着采煤机械化程度的提高，原煤中煤泥含量越来越高，而浮选是目前煤泥分选的最有效方法。在众多煤泥浮选设备中，以天地科技股份有限公司唐山分公司XJM-S系列浮选机的市场占有率最高。近年来，选煤厂大型化发展的趋势[1，2]迫切需要选煤设备大型化。为此，天地科技股份有限公司唐山分公司研究人员通过采用模拟放大方法，在单槽容积为45 m3的基础上，研制成功了XJM-KS60型浮选机，并在潞安集团司马煤业选煤厂成功投入应用。

1 XJM-KS60型浮选机设计方法

采用模拟放大方法[3]设计了XJM-KS60型浮选机的关键技术参数。

1.1 设计结构参数

采用几何相似准则来确定XJM-KS60浮选机主要结构参数：

(1)

式中：De为槽体当量圆面积直径，m；D为叶轮直径，m；V为槽体容积，m3；H为槽体深度，m；式中的几个常数是XJM系列浮选机的经验系数。

设定浮选机槽体容积V=60 m3时，由方程组(1)可计算得到：D=1.25 m，De=5.5 m，H=2.1 m。

XJM-KS60型浮选机浮选槽水平断面采用圆形结构，故槽体内径为De=5.5 m。

1.2 动力参数设计

采用运动相似和动力相似准则[4]来确定XJM-KS60型浮选机的动力参数:

(2)

式中: 常数为XJM系列浮选机的经验系数；U2为叶轮圆周线速度，m/s；NQa为气流数，无因次；Qa为充气量，m3/s；Np为功率因数，无因次；N为叶轮转速，r/s；P为搅拌功率，kW；ρ为矿浆的密度，103kg/m3。

将式(1)结构参数值带入式(2)，可以得到：N=U2/(πD)=2.46 r/s(即147 r/min)；Qa=0.07×ND3=0.336 m3/s；P=1.70×(ρN3D5)=77.23 kW。

计算得单位面积充气速率qa=4Qa/(πD2e)×60=0.85 m3/(m2·min)。

将以上参数计算结果汇总，可以得到表1所示的XJM-KS60型浮选机关键技术参数。……