Приготовление структурированных суспензий с учетом влияния гидротранспорта на измельчение угля

Abstract

Рассмотрены основные способы измельчения угля, которые могут применяться в процессе приготовления структурированных суспензий. Механический способ, при котором для измельчения кусков и частиц минерального сырья и других материалов используются дробилки и мельницы, наиболее широко распространен, но при этом является достаточно энергозатратным. Менее энергозатратными и, соответственно, более эффективными являются гидроимпульсный и электрогидроимпульсный способы измельчения, которые предполагают разрушение твердого материала под действием ударных волн, генерируемых в результате гидравлического удара. Кроме того, при гидротранспортировании происходит самопроизвольное естественное разрушение угля в углесосах и трубопроводах. Представляет интерес использовать разрушение угля при гидротранспортировке для получения угля с требуемой степенью дробления. Существует возможность рассчитать параметры гидротранспортной установки, при которых на выходе можно получить полидисперсную среду с частицами угля необходимой крупности. Для этого в рассматриваемых условиях необходимо знать крупность и концентрацию транспортируемых частиц на входе в гидротранспортную систему. В конечном итоге можно вычислить концентрацию полидисперсной среды, при которой обеспечивается не только доставка нужного количества угля, но и измельчение его до требуемой степени дробления. Определение требуемой объемной концентрации гидросмеси для рассматриваемых условий позволяет связать воедино количество транспортируемого угля, степень измельчения частиц угля в углесосах и степень измельчения частиц в транспортных трубопроводах. Таким образом, гидротранспортная система, кроме транспортировки угля, может решать задачу пропитывания и дезинтеграции транспортируемых частиц с нужной степенью измельчения для последующего создания структурированных суспензий.

Розглянуті основні способи подрібнення вугілля, які можуть застосовуватися в процесі приготування структурованих суспензій. Механічний спосіб, при якому для подрібнення шматків і частинок мінеральної сировини і інших матеріалів використовуються дробарки і млини, найширше поширений, але при цьому є достатньо енерговитратним. Менш енерговитратними і відповідно ефективнішими є гидроімпульсній і електрогідроімпульсний способи подрібнення, за допомогою яких відбувається руйнування твердого матеріалу під дією ударних хвиль, що генеруються в результаті гідравлічного удару. Крім того, при гідротранспортуванні відбувається мимовільне природне руйнування вугілля у вуглесосах і трубопроводах. Представляє інтерес використовувати руйнування вугілля при гідротранспортуванні для отримання вугілля з необхідним ступенем подрібнення. Існує можливість розрахувати параметри гідротранспортної установки, при яких на виході можна отримати полідисперсне середовище з частинками вугілля необхідного розміру. Для цього в даних умовах необхідно знати крупність і концентрацію частинок, що транспортуються, на вході в гідротранспортну систему. Зрештою можна обчислити концентрацію полідисперсного середовища, при якій забезпечується не тільки доставка потрібної кількості вугілля, але і подрібнення його до необхідного ступеня дроблення. Визначення необхідної об'ємної концентрації гідросуміші для даних умов дозволяє зв'язати воєдино кількість вугілля, що транспортується, ступінь подрібнення частинок вугілля у вуглесосах і ступінь подрібнення частинок в транспортних трубопроводах. Таким чином, гідротранспортна система, окрім транспортування вугілля, може вирішувати задачу просочення і дезинтеграції частинок, що транспортуються, з потрібним ступенем подрібнення для подальшого створення структурованих суспензій.

Key methods of coal breaking, which can be used for preparing structured suspensions are considered including mechanical method of breaking lumps and particles of minerals and other materials with the help of crushers and mills. This method is the most extensively applied, however, it requires great energy consumption. Methods which consume less energy and, therefore, are more effective are electrohydroimpulsive and hydroimpulsive breaking which break solid materials by shock waves generated by hydraulic shock. In addition, when coal is conveyed by hydrotransport a spontaneous and natural coal breakage is occurred in the coalinsuckers and pipelines. Of particular interest is to use the coal destruction in the hydrotransport for getting coal with the required rate of fragmentation. It is possible to calculate parameters for the hydrotransports at which an output can be obtained with a polydisperse medium containing coal particles of the required size. To this end, and under the conditions considered, it is necessary to know size and concentration of particles transported to the entrance into the hydro-system. Ultimately, it is possible to calculate concentration of the polydisperse medium which can ensure not only delivery of the desired amount of coal but also its breakage to the desired degree of fragmentation. Determining the required volume concentration of the slurry under the considered conditions allows to link together amount of the coal transported and degree of the coal particles crushing in the coal insuckers and transporting pipelines. Thus, the hydraulic system, additionally to the function of the coal transporting, can also overcome a problem of transported particles soaking and disintegration with the desired degree of breakage which ensures further creation of the structured suspensions.