空气重介流化床干法选煤技术
关于空气重介流化床干法选煤机结构的探讨
排 煤端 刮 板输 送 机爬 坡 角 度 ２￣ ０ ，排 矸 端 爬 坡 角度
３ ￣ ０。
熊建 军 ，邢 洪波
（ 中国矿 业 大 学 ４ ． 学 院 ，江 苏 徐 州 ２ １０ ） ＬＸ － ２０８
摘 要 对 空气 重介流 化 床 干 法选 煤 机 结 构进 行 了进 一 步 的探 讨 ，从 实践 出发 对 其 进 行 了简要 分
析 ，提 出 了切 实可行 的结 构方 案 ，有 的 已在 新 的选 煤机 中得 到 运 用 ，取得 了明显 的效 果 。
关键词 空气重介
千法选煤
结构方案
文献 标识 码 ：Ａ 端 、尾轴 、刮 板输 送 机 、压链 块 、气 室 、布风 装置
中 图分 类号 ：３）４ ． ＂９２ ４ Ｉ
１ 前 言
中 国矿业 大 学干 法选 煤 中心 在 陈清 如 院 士 的带
领 下 ，经 过 十 多 年 的艰 苦 探 索 ，从 分 选 机 理 人 手 ，
行 分析 ，提 出一 些看 法 及修 改方 案 。 ２ 空气 重 介流 化床 干 法选 煤 机 的工 作原 理 空气 重 介流 化床 干法 选 煤机 如 图 １ 示 。 所
６ｕ ；处理 量 ５ ｔ ；分 选 密 度 为 １３ ２ ２ ／ｍ ； ｎｎ ０／ ｈ ． 、ｇｃ
电机 功 率 ２ ｋ （ 常 工作 电流 为 ２Ａ左 右 ） ２Ｗ 正 ２ ，转 速
圈 ｌ 空 气 Ｉ 介 流 化 床 干 法 选 煤 机 示 意 图
空气重介流化床干法选煤机结构改进设计
目录1 绪论1.1我国能源的现状 (2)1.2选煤技术简介 (2)1.2.1选煤技术分类 (2)1.2.2干法选煤技术的发展过程 (3)1.2.3研究干法选煤技术的重要意义 (6)1.3空气重介干法选煤技术简介 (7)1.3.1空气重介干法选煤技术的原理 (7)1.3.2空气重介干法选煤技术的发展 (7)1.3.3传统空气重介流化床选煤机的结构简介 (10)1.4传统空气重介流化床选煤机的特点及存在问题 (11)1.5 本设计在传统方案上的一些改进 (14)1.6 本章小结 (16)2 空气重介流化床选煤机机构总体设计2.1排料装置的机构设计 (17)2.2布风板的结构设计 (19)2.3选煤机传动方案的确定 (22)2.4本章小结 (23)3 流化床选煤机刮板运输装置的设计计算3.1有关原始数据的说明 (24)3.2输送能力的计算 (24)3.3刮板的设计计算 (25)3.4链及链轮的设计计算 (26)3.5运行阻力的计算 (30)3.6电动机功率的校核 (32)3.7紧链力和刮板强度的计算 (32)3.8链轮轴的设计计算 (34)3.9本章小结 (38)4 流化床布风装置的设计计算4.1布风结构的设计 (39)4.2布风装置参数的确定 (43)4.3本章小结 (44)5 激振装置的设计5.1结构设计 (45)5.2主要参数的计算 (47)5.3激振中心的确定 (48)5.4激振器的选型 (50)5.5安装运行 (51)5.6本章小结 (51)6 排矸装置的设计6.1排矸装置的设计 (52)6.2传感器的选型 (53)6.3本章小结 (54)参考文献 (55)致谢 (56)1 绪论1.1我国能源的现状世界现已探明的煤炭储量是石油的6.3倍。
全球2004年的煤炭消费量增长了6.9％，而石油的消费量仅增加了2.1％。
2005年石油价格高位运行，将进一步带动煤炭需求的增加和煤炭市场的稳定回升。
中国的煤炭资源预测地质储量，达45000亿吨以上，与美国、俄罗斯两国不相上下，中国煤炭行业投资的相对不足更是吸引了全球投资者的目光。
空气重介质流化床分选技术分析
粒 度 小于 ０ ０３ｍｍ 目的含 量 不低 于 ８ ）导致 ． ４ ０ ，
收藕 日期 ０ １ ７ ０ ２ ０ —０ —１ 基盘项 目： 国家 自拣基金资助璜 目（ ９ ７ ０ ０ ５８４３） 作者简介 ： 橱￣ ： ９ ２ ） 女 ， （ ６ － ｔ 江苏徐州＾ ， １ 高级工程师 ． 学士 ，８ ５ ７ １８ 年 月毕业于中国矿业大学 ， 发表论文 ２ 篇， ４ 参与出版学术专著
化 床的行 为在 许 多方面都 呈 现类 似流体 的 特征 ， 如 两连 通 床能 自动调 整到 同一 水平 面 ， 合液 体的连 符 通 器 原理 （ 图 ｌ ） 见 ａ 当容器 倾斜 ， 面保持 水 平 的 表 特征（ 见图 Ｉ ） 床层 中任 意 两 点 压 力 差 大 致 等 于 ｂ； 此两 点 间的 床层静 压头 ， 具有 流 体一 样的静 压 现象 （ 图 ｌ）具有 流体 一 样 的流 动性 ， 见 ｃ｝ 如在 容器 壁 开 孔 ， 粒将 从孔 口喷 出（ 图 Ｉ ）颗粒 在 流化 床 中 颗 见 ｄＩ 受到 浮力 ， 其大 小 等于 与该颗 粒 同体 积的流 化 床重 量 ， 符合 阿 基米德 定 律 ， Ｐ＜Ｐ ２Ｐ、２ 示 即 即 ］ ＜Ｐ， Ｐ 表
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第 ２ ２卷 第 １ 期 ２ ０ 年 ３月 ０２
淮 南 工 业 学 院 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＵ ＡＩ ＮＡＮ Ｉ ＴＩ ＮＳ ＴＵＴＥ ＯＦ Ｅ ＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｔ
Ｖ ｏ１ ２ ．２
№ ．１
Ｍ ＡＲ． ０ ２ ２０
空 气 重 介 质 流 化 床 分 选 技 术 分 析
１部 并 被 教 育 部 遵 进 为 全 国 优 秀研 究 生 用 书 ．
３ ６
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空气重介流化床干法分选与复合式干选分选的对比
空气重介流化床干法分选与复合式干选分选的对比吴万昌，赵跃民，左伟，陈尚龙，刘小军中国矿业大学化工学院，江苏徐州（221008）E-mail：wuwanchang@摘要：文章对目前两种最具应用前景的干选选煤方法：空气重介流化床干法分选和复合式干法分选，进行了全面系统的比较研究。
空气重介流化床干法分选和复合式干法分选除具有相同的不用水、流程简单、投资少等优点外，空气重介流化床干法分选在结构、工艺流程、工艺参数等方面都有着比较严格的规定。
空气重介流化床干法分选适合分选的煤炭范围较广。
而复合式干法分选由于其具有的较宽入料粒度、水分的适应性较广等优点，在用于易选或中等可选性煤炭的分选、动力煤排矸、降硫等方面还是显示出了极大的优越性。
关键词：干法选煤；空气重介流化床；复合式干选机中图分类号：TD941. 引言我国煤炭资源丰富，占一次能源的70%左右，2007年全国煤炭产量达到了25.23亿吨。
但是由于我国煤炭洁净加工与综合利用程度低，煤炭的入选比例为30%左右，动力煤仅为14%，约80%的动力煤不经分选洁净而直接燃烧，造成十分严重的环境污染。
我国有2/3以上的煤炭分布在西北等干旱缺水地区，且我国相当数量年轻煤种遇水易泥化以及洗选产品严寒冬季易冻结，因而无法利用湿法选煤方法加工提高煤质。
因此，大力发展煤炭分选尤其是动力煤分选加工，工艺简单、投资少、成本低的干法分选技术是最经济、见效最快的方法之一。
干法选煤主要是利用煤与矸石的物理性质差别实现分选的[1]，干法选煤主要包括风选、拣选、摩擦选、磁选、电选、X－射线选、微波选、空气重介流化床选煤、复合式干法分选等。
其中已实现工业应用的有风力选煤（风力摇床风力跳汰）﹑空气重介流化床干法选煤和复合式干法选煤。
风力选煤由于其适宜的入料煤粒级窄、分选密度下限高、效率低、工作风量大和粉尘污染严重等缺点，应用范围较小[2~3]。
以下主要讨论最具应用前景的空气重介流化床分选技术和复合式干法分选技术。
干法选矿技术的现状及空气重介质流化床技术前景分析
Land & Resources Herald文章编号：1672-5603（2015）03-092-5干法选矿技术的现状及空气重介质流化床技术前景分析马鑫*（湖南省宜章县国土资源局，湖南 宜章 424200）摘 要 本文阐述了国内外干法选煤技术发展和干法选煤厂实际应用的现状。
提出了实践中遇到的主要问题和解决方案，指出新型空气重介质干法选煤厂介质回收难、非磁性物粉煤对床层影响和干燥成本过高等问题，对新型空气重介质流化床分选技术的应用前景进行了分析。
关键词 选煤；空气重介质；矿物利用中图分类号：TD97 文献标志码：BCurrent Situation of Dry Processing Technology and Analysisof Air-heavy Medium Fluidized Bed TechnologyMa Xin(Hunan Yizhang Land Resources Bureau , Yizhang Hunan 424200)Abstract: This paper elaborates the current situation of the development of dry coal preparation technology and the practical application of dry coal preparation plant at domestic and abroad. The main problems and solutions in practice are put forward. It is pointed out that the medium of the new type air dense medium dry coal preparation plant is dif fi cult to recover, the non - magnetic material powder coal has a heavy impact on the bed and the drying cost is too high. The application prospect of the new type air dense medium fl uidized bed separation technology is analyzed.Key Words: coal preparation; air heavy medium; mineral utilization*第一作者简介 马鑫，男，1987年生，矿业工程专业。
常见的几种选煤技术
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到目前为止，国内外经常采用的选煤方法主要 为重介，跳汰，浮选以及干法选煤方法。 1.重介选煤技术：选矿领域经过几十年的科学研究 和生产实践，重介选煤技术也走向成熟化，功能 也逐步完善化，在我国重介质旋流器选煤技术取 得了重大发展成果，并且得到了很好的推广使用， 选煤效率一般不低于95%，有效提高生产效率和 资源利用率;
•
5.细粒脱水技术：该技术还在不断的发 展完善，为了进一步降低细粒煤产品的水 分，已开始尝试将压滤脱水与热力干燥构 成一体的蒸汽压滤脱水技术的研究，预期 将达到节能和简化工艺系统等技术目标。 我国现阶段研制并推广使用了加压压滤机、 超高速离心机和强气压穿流式隔膜挤压压 滤机，该设备有效地减少了浮选精煤水分， 大大改善了煤泥水处理系统的工况。
• 另外，选煤厂的系统控制技术也在不断提升， 新启用的配煤自动控制系统计量准确，信息 传送准确，提高配煤合格率，能够保证产品 质量的稳定性，提高劳动生产率，减少工作 人员，降低挥发分和灰分的波动范围和提高 自动化水品等均具有十分重要的意义，为配 煤生产管理现代化开辟了一条新途径。
/gsnews/409.html
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4.干法选煤技术：干法选煤技术有两种， 包括流化床选煤和风力选煤，主要应用于 寒冷，水资源短缺地区的煤炭分选以及易 泥化煤种的分选，在众多选煤方法中应用 比例相对较小，应用较多的为风力选煤。 为了提高干法选煤的分选效果，日本，加 拿大和我国先后开展了空气重介质流化床 干法选煤技术的研究。
/gsnews/408.html
常见的几种选煤技术
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随着社会的发展变化及国际市场环境的 不断更新，选煤技术的智能化，节能化， 科技化的研究已在国内外如火如荼的展开。 国外一些国家在煤炭开采、选煤生产和选 煤厂建设等方面发生了很大的变化，一些 小型的，生产效率低的，设备或管理系统 落后的选煤厂已被关闭，新型的，大型化， 科技化的选煤厂受到热捧。下面具体分析 一下国内外的选煤技术现状：
空气重介流化床干法选煤技术的研究
图 １ 空气 重 介 流 化 床 干 选 机 示 意
任重而 道远 。国家 规划 的 １ 大 型煤 炭 基 地 中有 ３个 ８个 （ 神东 、 晋北 、 东 、 中 、 东 、 陇 、 东 、 晋 晋 蒙 黄 宁 陕 北） 分布 在 干旱 缺 水 地 区 ， 而这 些 地 区 的煤 炭 储 量 和煤炭 产量均 占全 国的 ２３以上 ， ／ 近年 来 新疆 又 成 为各大煤 炭 、 电力 集 团跑 马 圈地 的 重 点 区域 ， 新 而
收 稿 日期 ：０９—１ ０ ２０ ２— ３
２ ０世纪 ７ ０年代 以后 ， 、 加 等国开始 了空 美 苏、
气 重介 流化床 干 法选 煤 技 术 的研 究 。在 国 内 ，９４ １８ 年， 中国矿 业大 学开始 进行 流态化技 术 的研 究 ，９ ９ １ ８
作者简介 ： 卫中宽（９ ９ ， 陕西扶风人 ， １７ 一） 男， 工程师，０ ３年毕业于中国矿业大学矿物加工工程专业 ， ２０ 从事选煤厂设计与咨询工作。
空气 重介 流化 床 干选 机 的 工作 原 理 ： 缩 空气 压 经 过干选 机下部 的布 风装 置 进 人 流化 床 ， 流化 床 使 中的重介 质 膨 胀 形 成 似 流 体 的气 一固两 相 流 。人 选 原煤及 重 介 质 由于 选 机 上 方 入 料 口分 别 进 入 流 化床， 流化 床 中介 质 有 似 流体 特 性 ， 料 在 流 化 床 物 中受力 状 态 符 合 阿基 米 德 定 律 ， 度 小 的精 煤 上 密 浮， 密度 大 的矸 石 下 沉 ， 刮 板 输 送 机 分 别 排 出机 由 外， 从而完 成煤 炭 的分 选过 程 … 。
浅述空气重介流化床干法选煤技术
浅述空气重介流化床干法选煤技术作者：王学霞金萍吉靖来源：《读写算》2010年第11期[摘要] 本文就空气重介流化床干法选煤技术的结构、工艺流程、工作原理及其特点做了简单的介绍,根据目前的煤炭情况,此选煤技术在国内外有着广泛而重要的应用前景。
[关键词] 空气重介;流化床;干法选煤1引言我国是世界上最大咏煤炭生产国和消费国,煤炭在国民经济中占有举足轻重的地位。
但由于我国煤炭与水资源的分布现有煤炭分选技术和建设资金短缺等因素的制约。
我国煤炭入洗比例仅为22%～24%。
只采用传统的湿法分选,远远不能满足需求,况且,我国是一个水资源十分贫乏的国家,三分之二以上的煤炭分布在我国西北部,山西、陕西、内蒙古、宁夏等这些地方都是严重缺水地区,传统的跳汰,湿法重介与浮选方法,吨煤耗水量为3—4m3,为了解决煤炭加工与缺水的矛盾,干法选煤技术在20世纪70年代引起了关注。
在选煤技术领域中,风力选煤,风力跳汰及风力摇床等于法选煤方法,存在着分选效果差,分选精度可能偏差Ep值较大,且存在粉尘污染严重等一系列问题,因此采用高效新型的空气重介流化床干法选煤技术是发展煤炭事业的有效途径。
空气重介流化床干法选煤技术是基于“提高分选密度,使之加大等沉比”的原理进行的,从而提高干法分选的效果。
2 空气重介质流化床干法选煤的介绍空气重介流化床干法选煤属于重介质选煤,是将流态化技术应用于煤炭干法分选领域的一种新技术,适用于外在水分小于2%,粒度在50～6mm之间煤炭的分选。
它的特点是:分选介质是气固两相流化床,气固两相流化床之所以可以作为分选介质,是因为它具有似流体的性质,而且具有一定的密度,但不同于选煤系统中普遍采用的水作为介质。
此选煤方法具有分选精度高,处理能力大,成本低和工艺系统简单等优点,并可以节约能源,节约水资源和节约制造设备用的金属材料,具有显著的经济效益和社会效益,适用于缺水地区、严寒地区,并为遇水易泥化煤种的煤炭分选开辟了新途径。
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浅述空气重介流化床干法选煤技术[摘要] 本文就空气重介流化床干法选煤技术的结构、工艺流程、工作原理及其特点做了简单的介绍,根据目前的煤炭情况,此选煤技术在国内外有着广泛而重要的应用前景。
[关键词] 空气重介;流化床;干法选煤
1 引言
我国是世界上最大咏煤炭生产国和消费国,煤炭在国民经济中
占有举足轻重的地位。
但由于我国煤炭与水资源的分布现有煤炭分选技术和建设资金短缺等因素的制约。
我国煤炭入洗比例仅为22%～24%。
只采用传统的湿法分选,远远不能满足需求,况且,我国是一个水资源十分贫乏的国家,三分之二以上的煤炭分布在我国西北部,山西、陕西、内蒙古、宁夏等这些地方都是严重缺水地区,传统的跳汰,湿法重介与浮选方法,吨煤耗水量为3—4m3,为了解决煤炭加工与缺水的矛盾,干法选煤技术在20世纪70年代引起了关注。
在选煤技术领域中,风力选煤,风力跳汰及风力摇床等于法选煤方法,存在着分选效果差,分选精度可能偏差ep值较大,且存在粉尘污染严重等一系列问题,因此采用高效新型的空气重介流化床干法选煤技术是发展煤炭事业的有效途径。
空气重介流化床干法选煤技术是基于“提高分选密度,使之加大等沉比”的原理进行的,从而提高干法分选的效果。
2 空气重介质流化床干法选煤的介绍
空气重介流化床干法选煤属于重介质选煤,是将流态化技术应
用于煤炭干法分选领域的一种新技术,适用于外在水分小于2%,粒度在50～6mm之间煤炭的分选。
它的特点是:分选介质是气固两相流化床,气固两相流化床之所以可以作为分选介质,是因为它具有似流体的性质,而且具有一定的密度,但不同于选煤系统中普遍采用的水作为介质。
此选煤方法具有分选精度高,处理能力大,成本低和工艺系统简单等优点,并可以节约能源,节约水资源和节约制造设备用的金属材料,具有显著的经济效益和社会效益,适用于缺水地区、严寒地区,并为遇水易泥化煤种的煤炭分选开辟了新途径。
因此,干法选煤的新技术,已引起国内外的重视,具有广阔的应用前景。
2.1 空气重介流化床干法选煤的结构及工艺流程
空气重介流化床干法选煤设备由排煤端、主动轴、上室部、排矸端、尾轴、刮板输送机、布风装置等组成。
其中布风装置和刮板输送机是关键,关系着流化床床高和密度的均匀、稳定及分选后的产品是否顺利地排出机外,
工艺流程主要分为:原煤准备、煤炭分选、产品脱介、循环介质分流,介质磁选及遇磁回收等5个环节,及其相应的辅助工艺。
(1)原煤准备工艺主要任务:一是保证入选煤的粒度;二是保证入选煤的外在水分。
它包括原煤的预先筛分、手选、破碎、干燥、脱煤泥等工序,
(2)分选工艺是在空气重介流化床干式分选机内进行的,分选机是整个工艺流程的核心设备,本工序是整个工艺流程的关键所在,
分选机的分选效果直接影响着产品的质量。
从分选机排出的精煤和尾煤都不同程度地带有一定量的介质,所以要设置产品脱介工艺。
(3)产品脱介工艺采用了密封式直线振动筛,振动筛采用了有效的密封装置,可防止粉尘外溢。
(4)脱介筛脱下的介质分为两部分:一部分直接作为循环介质用,另一部分经磁选,退磁、净化后再作为循环介质,其目的是去除在输送、分选及脱介过程中物料不断带人的煤泥及产生的微小煤粒,从而控制流化床介质的稳定性,以保证流化床的分流精度。
经磁选的介质量是由流化床密度的瞬时变化值,通过自动测量装置和自动控制装置自动调节的。
除此之外,为保证系统能正常运行,本工艺还设置了供风、引风除尘、集控等辅助系统。
2.2 空气重介流化床干法选煤的工作原理
空气重介流化床干法选煤原理如下:经罗茨鼓风机压缩后有一
定压力的空气,通过特殊的有一定压降的布风板均匀地送人流化床,使流化床中的重介质膨胀形成似流体的气固两相流。
重介质由磁铁矿粉和煤粉根据人选煤的特点及所需回收率按一定比例混合而成。
入选煤由分选机上方人料口进人流化床,因流化床中介质有似流体的特性,物料在流化床中受力状态符合阿基米德定理,比重小的精
煤上浮,比重大的矸石下沉,由刮板输送机分别排出机外,从而实现了轻重产物的分离,完成煤炭的分选过程。
2.3 空气重介流化床干法选煤的特点
该技术具有如下显著特点:(1)分选精度高。
作为一种新型高效
的干法分选方法,可能偏差ep值可达0.05,比湿法分选小得多;(2)投资少。
由于系统简单,省去了复杂而耗资很大的煤泥水处理系统。
因而工程投资和生产费用都低于湿法分选;(3)无环境污染。
空气重介质流化床所需压缩空气流量和压力小,除尘系统合理,粉尘污染小,排放空气含尘量低于环保要求。
分选机运行平稳,噪声小;(4)分选密度范围宽,可在1.3～2.2g/cm3范围内调节。
在高密度和较高密度分选时采用磁铁矿粉及煤粉混合加重质,可获得稳定的流化床,在低密度和较低密度分选时,采用磁珠和煤粉混合加重质,也可获
得稳定的流化床。
既可用于高密度分选排除矸石,也可用于低密度分选获得优质精煤。
3 空气重介质流化床干法选煤的应用前景
空气重介流化床干法选煤技术是一项高效的干法分选方法,它
所依据的分选理论先进可靠,大大简化了选煤系统,节约水资源,省去了复杂的产品脱水及煤泥水处理系统,整套设备占地面积小,主
选设备结构简单紧凑,安装、调试和设备维护简单方便。
我国是以煤炭为主要能源的国家,而2/3以上可采贮量位于山西、陕西、内蒙等严重缺水地区及严寒地区,发展这些地区及易泥化煤炭的分选加工,成为洁净燃料,采用空气重介流化床干法选煤技术是最佳选择。
当然,该技术也适用于一般地区煤炭的分选。
此外,水资源的缺乏是全球性的问题,对于国外煤炭资源丰富而缺水的地区也有重要的应用意义,因此,该技术将在国内外具有广泛而重要的应用前景,进一步加快世界范围内煤炭事业的迅速发展。