国内外分级破碎技术的研究

潘永泰1 ,2 , 路迈西1 , 张日祯3 (11 中国矿业大学北京校区 化学与环境工程学院 , 北京 100083 ;
21 煤炭科学研究总院唐山分院 , 河北 唐山 063012 ; 31 大同市焦煤有限责任公司 , 山西 怀仁 038301) 摘要 分级破碎是 20 世纪 80 年代世界范围内出现的一种新型破碎技术 , 近些年来在选煤业得到 了普遍应用 。文章在总结多年研究推广经验的基础上 , 对分级破碎技术现状及其应用情况进行了 较为全面的介绍 。 关键词 分级破碎 技术现状 应用 中图分类号 : TD941 + 12 ; TD941 + 15 文献标识码 : A
择等方面都已走在世界的前列 。另外 , 南非舒马 尔 、澳大利亚爱邦等公司在分级破碎的基本机理及 实验研究等方面都做了大量细化的研究工作 , 在分 级破碎的过粉碎 、功率消耗 、破碎比的系统优化及 处理能力的确定等方面均具有较高水平 。
程难免有一些掺杂破碎现象发生 , 但通过破碎齿 型 、破碎机转速及破碎辊转向的合理设计 , 可以将 其降至最低限度 。 311 粒度特性
粒度特性是分级破碎机最主要的特性之一 。因
3 分级破碎机在煤炭 、焦炭等领域的应用
破碎齿型及其布置方式都是根据粒度要求而特殊设 计的 , 所以其破碎效率 、细粒增量等指标较传统的
近 20 年尤其是近 10 年来 , 分级破碎技术在煤 齿辊破碎机都有很大改善 。
炭及焦炭领域得到较广泛的应用 , 其主要原因是 :
212 国外技术现状 近年来 , 国外分级破碎技术发展比较迅速 , 新
产品层出不穷 , MMD 的破碎筛分机 、澳大利亚爱 邦机械工程公司的齿辊型碎煤机 、美国 Mclanahan 的 DDC - Sizer 型破碎机 , 以及德国 KRUPP 公司和 南非舒马尔公司的分级破碎设备等都从破碎机理和 整机结构形式上有了较大的发展 。对于煤炭行业而 言 , 首推英国矿山机械发展集团公司 (MMD) 的 破碎筛分机 。该种破碎机从整机结构 、破碎机理 、 破碎齿型与布置方式 、安装形式及破碎齿材质的选
与老式齿辊破碎机相比 , 分级破碎机破碎效率
①因分级破碎机可直接保证产品粒度 , 故只通过分 提高 413 个百分点 , 细粒增量减小 25117 个百分点
级破碎机即可直接保证商品煤的粒度质量 , 而无需 (表 1) 。图 1 所 示 为 300 ～ 0mm 混 煤 破 碎 前 后 及
传统的闭路系统 , 这样可节省大量的设备及基建投 300～100mm 大块煤破碎后粒度组成情况 。
分级破碎机一般都具有整机高度低 , 内力平 衡 、无振动等优点 , 可有效降低厂房高度和对厂房 承载强度的要求 , 有利于降低老厂的更新改造和新 厂建设的基建投资 。
2 技术现状
211 国内技术现状 国内对分级破碎技术的研究始于 20 世纪 80 年
代中后期 , 经过十几年的努力 , 产品的自主设计开 发能力取得了长足进步 , 处理能力 < 300tΠh的中 、 小型机基本能满足用户的使用要求 , 但与国外同类 产品的设计水平相比还有一定的差距 , 主要体现在 设备的可靠性及设计理念前后及 300～100mm 大块煤破碎后粒度组成
312 可靠性及使用寿命 以 2PLF 系列分级破碎机为例 , 因其整机结构
简单 、设计强度高 、过载保护系统完善 , 实际使用 过程中很少出现问题 , 可靠性高 。 一般粗碎 、中 碎时破碎齿的使用寿命可达 12～18 个月 , 磨损后 可现场堆焊修复 , 维修时间短 , 费用低 。细碎齿因
分级破碎设备一般采用固定中心距对物料强行 破碎 , 齿辊的结构尺寸根据产品粒度要求进行设 计 , 严格控制产品通过的空间尺寸 , 故能严格保证 产品粒度 , 可作为最终的粒度把关破碎设备 , 分级 的概念即从此而得 。所谓分级是指针对破碎产品粒 度级别上的分级作用 。
收稿日期 : 2002 - 11 - 06 第 1 作者简介 : 潘永泰 (1972 - ) 男 , 河北省雄县人 , 工 程师 , 中国矿业大学北京校区在读博士 , 现任天地科技股 份有限公司唐山分公司破碎筛分研究室主任 。联系电话 : 0315 - 7759416。
表 1 破碎设备工艺效果对比表
%
设备
分级破 碎机
450 ×500 双 齿辊破碎机
破碎粒 度Πmm
80
50
细粒上 限Πmm
13
13
入料中大于 破碎粒度的
含量
100100
95132
入料中小于 破碎粒度的
含量
入料中细 粒含量
排料中大于 破碎粒度的
含量
0
0
7181
4168
015
4155
排料中小于 破碎粒度的
01250、01125、01075、01045mm 的套筛 , 根据 MTΠT
58 - 1993 进行了小筛分试验 , 结果见表 3。
表 3 原煤筛分试验结果表
%
粒级Πmm
γ
Ad
∑γ ∑Ad
St
015～0125 30180 32162 30180 32162 3197
0125～01125 23171 27146 54151 30138 3171
含量
92119
95145
排料中细 粒含量
27104 52171
破碎 效率
9915
9512
细粒 增量
27104
52121
齿型较小 , 采用耐磨性高的合金钢并经表面处理 , 其使用寿命为 10～15 个月 , 磨损后可现场维修或 整辊更换 , 更换方便快捷 。 313 对于粘湿物料的破碎
分级破碎机采用特殊的自清理机构 , 对粘湿物 料的适应性强 。2PLFX、SSCX 系列细粒分级破碎机 就是专门为粗精煤再选 、动力配煤 、水煤浆的原料
A ad 26186
Mad 0193
V daf 13147
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表 2 硫分分析结果
%
煤样 西铭煤
S t ,ad 3139
S s ,ad 0103
Sp ,ad 2133
So ,ad 1103
为了考察煤样各粒度级的灰分和硫分 , 用 015、
收稿日期 : 2003 - 02 - 26 第 1 作者简介 : 董宪姝 (1964 - ) , 女 , 吉林省东丰县人 , 讲 师 。现就职于太原理工大学矿业工程学院 。联系电话 : 0351 - 6042129。
1 分级破碎概念
分级破碎是 20 世纪 80 年代世界范围内出现的 一种新型破碎技术 , 其特点是 : 保证产品粒度要 求 , 减小过粉碎 。对于不同粒度组成的入料进行选 择性破碎 , 符合粒度要求的物料直接通过 , 只对大 于要求粒度的物料进行破碎 , 所得产品全部满足粒 度要求 。现将其主要特点分述如下 。 111 破碎筛分双重功能
第3期 2003 年 6 月
COAL
选 煤 技 术 PREPARATION TECHNOLOGY
J
No un.
.
3 2003
文章编号 : 1001 - 3571 (2003) 03 - 0007 - 02
国内外分级破碎技术的研究
分级破碎机因其从结构上保证了破碎过程的强 行破碎 , 破碎辊不退让 , 且破碎齿型可根据不同的 入料 、出料粒度而特殊设计 , 所以能严格保证产品 粒度 。破碎齿螺旋布置在齿辊上 , 两辊相对运动如 旋转的格筛 , 小于产品粒度的物料自然通过 , 只对 大块物料进行破碎 , 从而避免了进入破碎机的物料 掺杂破碎的缺陷 。采用分级破碎机后 , 可采用开路 破碎流程 , 原煤经拣矸 、除杂后直接进入分级破碎 机 , 生产出合格产品 , 无需先检查筛分而后再返回 破碎的闭路流程 , 极大地简化了工艺流程 , 节省了 设备及基建投资 。 112 严格保证产品粒度
充分解离 , 达到较好的脱硫效果 , 将所采集的原煤
先用 015mm 筛孔的筛子筛分 , 大于 015mm 的物料
全部磨碎到小于 015mm , 然后按照 GB474 - 1996 的
要求 , 制成试验用煤样 。
煤样的工业分析结果见表 1 , 煤样的硫分分析
结果见表 2 。
表 1 工业分析结果
%
煤样 西铭煤
J
No un.
.
3 2003
文章编号 : 1001 - 3571 (2003) 03 - 0009 - 02
浮选法脱硫的最佳工艺条件研究
董宪姝1 , 王志忠2 (11 太原理工大学 矿业工程学院 , 山西 太原 030024 ; 21 太原理工大学 化学工程与技术学院 , 山西 太原 030024) 摘要 选择西山煤电集团西铭矿高硫煤为研究对象 ,在分析煤样性质的基础上 ,运用浮选正交试验方 法 ,分析得出浮选法脱硫的最佳工艺条件。同时 ,确定药剂用量是浮选脱硫过程的主要影响因素。 关键词 高硫煤 浮选 脱硫最佳工艺 中图分类号 : TD943 文献标识码 : A
113 过粉碎极低 、处理能力大 采用剪切原理 , 小于要求粒度的物料直接通
过 , 只对大于粒度要求的物料进行破碎 , 避免了进 入破碎机的物料掺杂破碎的缺陷 , 最大限度地减少 了过粉碎率 。同时 , 可根据不同的入料组成及破碎 比 , 选择两破碎辊的旋转方向 , 增加了破碎通道 , 提高了设备的处理能力 。 114 整机高度低 、无振动
在设备的制造工艺水平方面 , 包括整机造型 、 装配技术 , 破碎部材质 、加工技术 、热处理工艺 等 , 以及标准件和机加工件的性能和可靠性方面还 处于较低水平 。
另外 , 国内在研发条件方面尚缺乏高水平的实 验设备及手段 , 使得技术的研发很大程度停留在经 验设计的水平上 , 严重制约了该类技术产品的技术 升级和深层次本质性技术的提高 。因此 , 强化实验 手段 , 建立一流的专业实验室 , 是从技术水平上赶 上并超越国际同类产品的根本保障 。