空气重介质流化床分选机及其系统功能分析
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选煤技术
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。
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。
空气重介质流化床干法选煤技术
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空气重介质流化床干法选煤技术
空气重介质流化床干法选煤是将流态化技术应用于选煤领域里的一种新的高效干法分选技术。
在流化床分选机中，外来压缩空气给入空气室，经气体分布器后均匀作用于加重质，形成具有一定密度的均匀稳定气固流化床，入选物料在流化床中按密度分层，即轻产物上浮、重产物下沉、经分离和脱介后获得两种产品。
床层密度由上下微机监控系统进行在线测量与控制。
整个工艺系统由原煤准备、分选、脱介与介质净化回收、压风与引风除尘、产品装车等作业组成。
主要设备包括空气重介质流化床分选机及干法脱介筛、干法琴弦概率分级筛、叶轮给料机、四齿辊破碎机、干式矿粉退磁器、测控装置等专用配套设备。
主要指标及技术特点。
（1）分选精度Ep值：0.05-0.07g/cm3；（2）分选粒度：50(80)-6mm；（3）分选密度调节范围：1.3-2.2g/cm3；（4）生产过程不用水，没有煤泥水污染；（5）建厂投资和生产费用相当于同厂型湿法选煤厂的一半；（6）加重介消耗量：0.5公斤／吨入选煤。
经生产证明该技术有如下的特点和优点：不需水资源，不需选后产品脱水的煤泥水处理系统；能应用于所有动力煤选煤厂的建设，尤其对缺水、高寒地区和遇水易泥化煤炭有特殊的优越性；流化床分选密度可在1.3-2.2g/cm3范围内调节，因此，可出低灰精煤和高灰矸石；无粉尘污染，流化床分选机采用负压技术，使得引风量大于鼓风量，防止粉尘外逸。
推广应用前景：空气重介干法选煤厂（不包括储、装、运系统）投资少，建厂周期短（约一年），投资回收期短（约两年）。
空气重介流化床选煤机排料系统结构受力分析
式 中 ： 一 压链 块 圆 弧 所 对 圆 心 角 ；
ｅ 自然 对 数 。 －
据 此 计 算 出 各 点 张 力 见 表 ２所 示 ：
表 ２ 各点 张力 （ Ｎ）
（ ） 采 用 结 构 简 单 、 本 低 、 载 能 力 大 的 圆 ５ 成 承 环 链 作 为传 动 链 ；
Ｓｔ ｕｃ ｕｒ Ｓｔ ｅｓ Ａ ｎａｌ ｓ ｒ ｔ ａｌ ｒ ｓ ｙｓｉ ｏｆ Ｏ ｕ ｌ ｔ ｔｅ Ｓｙｓ ｅｍ ｏｆ ｔ Ｄｒ Ｃｏａｌ ｙ Ｓｅｐａｒ ｏｒ ａｔ ｗ ｉｈ ｔ Ａ ｉ Ｈｅ ｙ Ｍ ｅ ｕｍ Ｆｌ ｄ Ｂｅｄ ｒ ａｖ ｄｉ ｕｉ
ＸＩ ＮＧ ｉｎ － ｎ， Ｉ Ｃ ｕ — ｈ ｎ ＸＩ Ｈｏ ｇ ｂ Ｏ Ｊａ － ｕ Ｌ ＡＮＧ ｈ ｎ ｃ ｅ ｇ， ＮＧ ｊ ｎ—ｏ
１ 一主 动 轮 ； 一压 链 块 ； 一刮 板 ； ２ ３ ４一尾 轮
（ ） 刮 板 输 送 机 上层 排 煤 ， 层 排 矸 ； １ 下
图 １ 空 气 重 介 流 化 床 选 煤 机 示 意 图
１ 排 煤 端 ； 一上 室 部 ； －排 矸 端 ； 一 ２ ３ ４一气 室
（ ２） 为 防 止 介 质 流 化 后 被 溢 出 机 外 ， 排 料 端 两 的倾 角 较 大 ；
运 行 时 刮 板 上 承 受 的 均 布 载 荷 ｑ为 １３ Ｎ ｍ ， 板 ．６ ／ ｍ 刮 的 几 何 尺 寸 为 ３ ｍｍｘ ０ ｍ ２ ０ ｍ ， 料 为 ４ ５ １０ ｍｘ ０ ０ ｍ 材 ５号
钢 调质 。 由计 算 得 出 ：
排 矸 端 倾 角 ：０ ； ３ 。
处 理 量 ： ０ ｔ ｈ： ２ ０／ 运 行 速 度 ： ０ ５ ０２ ｍ／ ； ０．２ ～ ．５ ｓ
褐煤空气重介质流化床干法分选与干燥一体化研究
褐煤空气重介质流化床干法分选与干燥一体化研究韦鲁滨;朱学帅;马力强;曾鸣;刘道春;李凌月;刘姝抒【期刊名称】《煤炭科学技术》【年(卷),期】2013(041)006【摘要】为实现褐煤的有效分选和初步干燥,利用新型空气重介质流化床干法分选与干燥一体化装置对含表面水褐煤进行了分选研究,同时考察了分选过程中褐煤表面水的脱除和加重质的粘附行为.结果表明:新型空气重介质流化床干法分选与干燥一体化装置对含表面水褐煤具有良好的分选效果,并能在温和条件下实现对表面水的有效脱除.当分选时间为2 min、干燥温度为85℃时,较难选低阶褐煤的可能偏差Ep为0.051 g/cm3,表面水脱除率大于80％,脱介前褐煤粘附加重质率仅为0.26％.【总页数】4页(P125-128)【作者】韦鲁滨;朱学帅;马力强;曾鸣;刘道春;李凌月;刘姝抒【作者单位】中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD94【相关文献】1.空气重介质流化床干法分选原理的单颗粒动力学描述 [J], 管玉平;徐守坤;赵跃民2.空气重介质流化床分选技术：（Ⅲ）有能量引入的空气重介流化床分选技术 [J], 刘有智;张济宇3.空气重介质流化床分选技术：（II）分选设备特性 [J], 刘有智;张济宇4.干法重介质流化床多元加重质流化特性与低质煤高效分选 [J], 姜永宁;齐健;巴玉龙;王庆飞;张真兴;郭君伟;张博5.干法重介质流化床煤炭颗粒受力特性与分选研究 [J], 戴林;房淑海;李思维;吕冠男;柴学森;段晨龙;周恩会因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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空气重介质流化床分选机及其系统功能分析
[摘要]空气重介质流化床分选机是当前应用较为广泛的选煤机械，并且随着技术的发展逐步出现了很多新型的空气重介质流化床分选机，这些选煤机对于煤矿选煤质量具有重要的保障。
本文主要从空气重介质流化床分选机（系统）结构组成及其特点以及空气重介质流化床分选机（系统）工作原理及其应用范围两个方面对空气重介质流化床分选机进行了概括性的分析和讨论，对于实际选煤机械的选择具有一定的参考价值。
[关键词]空气重介质流化床分选机，结构组成，工作原理，工作范围
中图分类号：td327.3 文献标识码：a 文章编号：1009-914x （2013）11-0255-01
1 引言
选煤对于煤矿生产而言至关重要，随着煤矿生产及选煤技术的发展，多种选煤技术及选煤机械被应用到煤矿选煤工作中，并逐步形成了整体的选煤系统。
空气重介质流化床分选机是当前选煤行业广泛应用的选煤机械，它是空气重介质流化床干法选煤系统的核心选煤机械。
空气重介质流化床分选机在选煤行业中应用较早，大约从上世纪60年代开始在国外就已经被广泛的应用于煤矿选煤工作，而我国从上世纪80年代开始对空气重介质流化床分选机及选煤技术和系统进行推广。
经过三十多年的发展已经形成了较为成熟的技术和选煤机械硬件支持，并且随着研究的深入和应用的推广，自发
研制了空气重介质流化床选煤方法及分选机，技术与机械达到了国际先进水平，为促进我国煤炭行业发展提供了有力的技术和产品支持。
2 空气重介质流化床分选机（系统）结构组成及其特点
在当前的选煤机械和选煤工艺中，空气重介质流化床分选机无论是选煤工艺还是结构组成都非常适合我国选煤行业使用，这也为选煤机械的发展提供了有力条件。
2.1 空气重介质流化床分选机（系统）结构组成
从机械及系统本身而言，空气重介质流化床分选机（系统）包含进料、选煤过程以及其他辅助结构等五个大部分，其整体结构组成（如图1）。
第一，原煤准备部分。
这主要是为了给选煤过程进行有效的准备，包含给煤、储存以及整个运输过程，在分选机中负责这一过程的的结构主要包括原煤皮带机、分级筛、除铁器、缓冲仓、给煤机、大倾角皮带机。
第二，分选部分。
分选过程是选煤过程的核心，这一过程主要将煤进行选分，将精煤、尾煤等进行分筛，整个过程原理较为简单。
在分选机中主要包括精、尾煤脱介筛、筛下介质皮带机、精、尾煤皮带机等结构；
第三，介质回收部分。
在煤炭中有很多其他成分，例如硫及其化合物，磁铁矿石等，这些是选煤的副产品，并且具有很大的再利用价值，所以在选煤过程中需要进行重新回收。
分选机中进行这一过
程的结构主要包括分流箱、干式磁选机、混合介质仓、磁选精矿仓。
第四，供风系统部分。
空气重介质流化床分选机的重要工作基础就是以空气为主要动力，通过不同的风力大小来进行煤炭颗粒合理的分化，从而达到选煤效果，在选煤机中这一部分结构包括罗茨鼓风机、风包、空气管道、流量计。
第五，除尘部分。
选煤过程中，除尘是一个非常重要的过程，是煤炭质量的重要保障，在空气重介质流化床分选机中，这一部分结构主要包括旋风除尘器、袋式除尘器。
2.2 空气重介质流化床分选机（系统）结构主要特点
与其他选煤机械和选煤系统相比，空气重介质流化床分选机（系统）结构特点非常明显，概括起来主要体现在三个方面。
首先，系统布置较为简单，减少土地使用。
分选机系统主要采用的是地面单层布置，其结构的组合和装配都在空间中，因此，大大的减少了土地建设的空间和费用；其次，除尘效果明显。
空气重介质流化床分选机（系统）在除尘过程中采用的是主机采用双级除尘，对于各个除尘点都进行了集中的除尘，最大限度的减低的粉尘含量，保护了环境；第三，没有二次污染问题。
空气重介质流化床分选机（系统）采用的是干法选煤，在这个过程中没有涉及到水的问题，这就很大程度上避免了水选法造成的二次污染，实现了选煤过程的环境保护。
3 空气重介质流化床分选机（系统）工作原理及其应用范围
3.1 工作原理
空气重介质流化床分选机（系统）主要由空气室、布风板、刮板输送装置等部分组成。
在选煤过程中，首先通过破碎机将物料粒径破碎到100-130mm左右大小，通过分筛机进行物料粒径的分筛，将物料一起运输到分选机中。
当物料到达分筛机后，通过空气室将高压空气输送到煤仓内，使得物料形成了具有一定密度的均匀稳定的气-固流化悬浮体。
根据阿基米德定律，轻重物料在悬浮体中按密度分层，轻物上浮、重物下沉。
分层的物料分别由刮板输送装置从床体中逆向排出，经脱介后即可获得合格的轻重产品。
空气重介质流化床干法选煤技术是将流态化技术应用于选煤领域的一种新的高效干法分选技术。
其特点是以气-固两相流作为分选介质，其分选精度接近湿法重介选煤，但不用水，没有水污染，符合国家发展洁净煤、能源综合利用和环境保护等政策。
3.2 应用范围及技术参数
空气重介质流化床分选机由于其自身的功能特点而被广泛于选煤行业中。
一般而言，其应用范围主要为：排除各种煤炭中的矸石杂质；用于褐煤等易泥化煤的分选加工；脱除高硫煤中的硫铁矿，降低硫分；用于高炉喷吹用煤的分选加工；适于干旱缺水地区、寒冷地区煤炭分选；适于需要高精度分选的难选煤的分选；适于>6mm炼焦煤的高精度分选加工。
kzx-40和kzx-100是当前重要的空气重介质流化床分选机，是选煤行业经常选用的机械类型，其基本参数（如表1）。
4 结语
通过文章的分析，对于空气重介质流化床分选机及其系统有了一个全面的了解。
文章主要从宏观方面对其进行了研究，所分析的内容对于选煤机的选择及参数控制等具有一定的参考，特别是文章最后给出的两种分选机的参数，对于实际选煤机的选择非常有用。
参考文献
[1] 管玉平，徐守坤.空气重介质流化床干法分选原理的单颗粒动力学描述[j].徐州建筑职业技术学院学报，2001，2.
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[3] 管玉平徐守坤陈清如，等.空气重介质流化床的双流体模型及其数值验证[j]. 中国矿业大学学报，2001，6.。