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煤炭洗選加工工藝神華國神上榆泉煤礦第一章目錄CONTENTS第二章第三章煤的基本知識(shí)選煤方法及工藝流程選煤洗選環(huán)節(jié)及主要設(shè)備目錄第一章煤的基本知識(shí)

一、煤的形成01二、煤的分類02三、煤的組成03四、煤的性質(zhì)04五、煤的用途051.1煤的形成煤是由古代的植物在湖泊、沼澤地帶埋沒在水底、泥沙中,經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代和地殼運(yùn)動(dòng),在隔絕空氣的情況下,在細(xì)菌、高溫、高壓的作用下,經(jīng)過生物、物理、化學(xué)作用,逐步演變而成的。1.1煤的形成1.2煤的分類1)根據(jù)煤的形成過程,煤可以分為泥炭、褐煤、煙煤和無煙煤四大類。我國是以煤化程度及工藝性能作為煤的分類標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)煤化程度可將煤分為無煙煤、煙煤和褐煤。2)根據(jù)煤的用途,可以分為動(dòng)力用煤、煉焦用煤、化工用煤。按用途分類含義按煤化程度的煤種煤質(zhì)要求動(dòng)力用煤指用于作為動(dòng)力原料的煤炭褐煤、長焰煤、不粘煤、貧煤、少量無煙煤優(yōu)質(zhì)動(dòng)力煤一般指灰分低(<15%),硫分低(<1.5%),發(fā)熱量高的動(dòng)力煤煉焦用煤在隔絕空氣條件下加熱,能軟化形成膠質(zhì)體,并結(jié)為焦炭的煤炭貧瘦煤、瘦煤、焦煤、肥煤、1/3焦煤、氣肥煤、氣煤、1/2中粘煤粘結(jié)性或結(jié)焦性好,精煤灰分不超過11.5%,全硫一般應(yīng)在1.5%以下,全水分12%以下化工用煤用于煤化工的煤炭,化工用煤主要用于煤液化和氣化褐煤、長焰煤、不粘煤、弱粘煤、氣煤、無煙煤氣化用煤要求較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性,較高的灰熔融性和揮發(fā)分,及較低的硫分;液化用煤要求高揮發(fā)分、較低的灰分、較低的碳?xì)浔?.2煤的分類1.2煤的分類名稱揮發(fā)分粘結(jié)指數(shù)主產(chǎn)區(qū)褐煤>37內(nèi)蒙古霍林河、云南小龍?zhí)堕L焰煤>37≤35遼寧阜新、內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾不粘煤20-37≤5東勝、神府、哈密弱粘煤20-375-30大同1/2中粘煤20-3730-50大同、朔州、忻州、呂梁零星產(chǎn)出氣煤28-37

>3750-65

>35大同、朔州、忻州、呂梁、太原大量產(chǎn)出氣肥煤>37>85呂梁、臨汾、忻州、朔州、太原、晉中肥煤10-37>85山西占全國50%,河北開灤、山東棗莊1/3焦煤20-37>65山西、山東焦煤20-28

10-2850-65

>65離石、柳林、峰峰、淮北、古交瘦煤10-2020-65太原、呂梁、長治、臨汾、峰峰貧瘦煤10-205-20太原、呂梁、長治、臨汾、晉中貧煤10-20≤5太原、呂梁、長治、臨汾、晉中,潞安礦區(qū)典型無煙煤<10晉城、永城、焦作、邯鄲、畢節(jié)、寧夏1.2煤的分類1.2煤的分類肥煤、焦煤、瘦煤和無煙煤屬稀缺煤種,受國家立法保護(hù),見《特殊和稀缺煤類開發(fā)利用管理暫行規(guī)定》,并規(guī)定特屬稀缺煤種必須全部洗選,限制作為燃料直接利用。1.2煤的分類特征泥炭褐煤煙煤無煙煤顏色棕褐色、黑色褐至黑褐色黑色灰黑色光澤無多數(shù)暗有一定光澤有弱金屬光澤外部條帶有原生植物殘?bào)w不明顯呈條帶狀無明顯條帶燃燒現(xiàn)象有煙,發(fā)熱量很低,不結(jié)塊有煙,發(fā)熱量低,不結(jié)塊多煙,發(fā)熱量較高,結(jié)塊無煙,發(fā)熱量高,不結(jié)塊內(nèi)在水分很高高低很低密度(t/m3)很低1.1~1.41.2~1.41.35~1.9以上硬度很軟,呈海綿狀脆弱,易裂較高高碳水化合物有無無無腐植酸有有無無不同煤化程度的煤炭特征1.3煤的組成煤是不均質(zhì)的混合物,由有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)兩部分組成,主要是有機(jī)物質(zhì)。有機(jī)物質(zhì)主要由碳、氫、氧、氮、硫、磷六種元素組成,可以燃燒,所以也叫可燃體。無機(jī)物質(zhì)主要是各種礦物雜質(zhì),通常不能燃燒。煤大分子結(jié)構(gòu)模型1.4煤的性質(zhì)煤的性質(zhì)分為物理性質(zhì)、化學(xué)組成、工藝性能和燃燒性能。(一)物理性質(zhì)煤的物理性質(zhì)包括煤巖組成、顏色、光澤、密度、硬度、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐熱性、磁性、粒度組成、泥化程度等(二)化學(xué)組成煤的化學(xué)組成包括元素組成和工業(yè)分析。1.4煤的性質(zhì)1.煤的元素組成煤主要由碳、氫、氧、氮、硫、磷六種元素組成,還含有少量的氟、氯、砷、硼、鉛、汞等元素及微量的鍺、鎵、釩、鈾等稀有元素。碳和氫是煤中的重要成分,在燃燒時(shí)能放出大量的熱量。煤化程度越高,碳的含量越高,而氫和氧的含量越低。氮在煤中的含量不高,一般在2%以下。煤中的氮在燃燒時(shí)形成氮的氧化物NOX等有害氣體,污染大氣,必須設(shè)法減少。煤中的硫,分為有機(jī)硫和無機(jī)硫。硫是煤中的有害雜質(zhì)。根據(jù)煤中硫的含量,把煤分為六個(gè)等級(jí)(見下表1—2)1.4煤的性質(zhì)名稱符號(hào)St.d特低硫煤SLS≤0.50低硫分煤LS0.51~1.00低中硫煤LMS1.01~1.50中硫分煤MS1.51~2.00中高硫煤MHS2.01~3.00高硫分煤HS>3.00表1-2煤按硫分分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)1.4煤的性質(zhì)煤中的硫在燃燒時(shí)形成SO2,污染大氣。在光和熱的作用下形成酸雨,腐蝕金屬、設(shè)備,危害植物、動(dòng)物的生長。我國每年因酸雨造成的經(jīng)濟(jì)損失十分驚人。硫分在煉焦過程中轉(zhuǎn)移到焦碳中,焦碳中的硫在煉鐵中又轉(zhuǎn)移到鐵中,使鐵變脆。因此,硫分是評(píng)價(jià)煤質(zhì)的重要指標(biāo)。硫化鐵硫可在煤炭洗選中除去一部分,硫酸鹽硫和有機(jī)硫只有在燃燒過程中或在凈化煙道氣中才能脫除。氟、氯、砷、磷、鉛及稀有元素等在煤中都是有害元素,在燃燒或煉焦過程中,有的會(huì)腐蝕爐壁和管道,有的會(huì)增加產(chǎn)品的毒性,有的會(huì)影響產(chǎn)品質(zhì)量。Nox、SO21.4煤的性質(zhì)2.煤的工業(yè)分析為了了解煤炭質(zhì)量,判斷煤的種類和加工利用途徑,需要對(duì)煤炭進(jìn)行工業(yè)分析,包括測(cè)定煤的水分、灰分、揮發(fā)分和固定碳四項(xiàng)。(揮發(fā)分時(shí)評(píng)定煤種分類的關(guān)鍵指標(biāo))煤的水分和灰分高,則有機(jī)質(zhì)含量就少,因而發(fā)熱量低,經(jīng)濟(jì)價(jià)值就小,從煤的揮發(fā)分可以大致了解到煤中有機(jī)物質(zhì)的性質(zhì)、煤化程度的高低、粘結(jié)性的強(qiáng)弱和發(fā)熱量的高低MAFcV1.4煤的性質(zhì)水分:煤的水分是指單位質(zhì)量的煤中水的含量。煤的水分有內(nèi)在水分和外在水分兩種。外在水分是指在開采、運(yùn)輸、洗選過程中附著在煤顆粒表面和裂縫中的水;內(nèi)在水分是指吸附或凝聚在煤顆粒內(nèi)部毛細(xì)孔中的水。外在水分可以借助機(jī)械方法脫除;內(nèi)在水分只有火力干燥才能脫出。煤的水分是評(píng)價(jià)煤炭經(jīng)濟(jì)價(jià)值的基本指標(biāo)。1.4煤的性質(zhì)灰分:煤的灰分是指煤完全燃燒后殘留物的產(chǎn)率。煤的灰分分為內(nèi)在灰分和外在灰分。內(nèi)在灰分是指煤在成煤過程中混入的礦物雜質(zhì),外在灰分是指煤在開采、運(yùn)輸、貯存過程中混入的礦物雜質(zhì),即矸石,它可以通過洗選方法除去。煤的灰分對(duì)煤的加工利用有不利影響。外在灰分越高,在洗選時(shí)排除的矸石量越大。內(nèi)在灰分越高,煤就越難選。煤的灰分是衡量煤炭質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo),灰分越高,質(zhì)量就越差,發(fā)熱量越低。1.4煤的性質(zhì)揮發(fā)分:煤的揮發(fā)分是指煤在與空氣隔絕的容器中在一定高溫下加熱一定時(shí)間后,從煤中分解出來的液體(蒸汽狀態(tài))和氣體減去其水分后的產(chǎn)物。它是評(píng)價(jià)煤炭質(zhì)量的重要指標(biāo)和進(jìn)行煤的分類的重要依據(jù)。煤的揮發(fā)分越高,煤的煤化程度越低,在燃燒中越容易點(diǎn)燃。1.4煤的性質(zhì)固定碳:煤的固定碳是指煤在隔絕空氣的條件下有機(jī)物質(zhì)高溫分解后剩下的殘余物質(zhì)減去其灰分后的產(chǎn)物,主要成分是碳元素。固定碳含量越高,揮發(fā)分越低,煤化程度越高,煤的發(fā)熱量也越高。1.4煤的性質(zhì)(三)工藝性能煤的工藝性能包括煤的粘結(jié)性、發(fā)熱量、化學(xué)活性、熱穩(wěn)定性、可磨性、成漿性等。1.煤的粘結(jié)性:煤的粘結(jié)性是指煤粒在隔絕空氣的條件下加熱到一定溫度后,能夠熔融、粘結(jié)成焦塊的性能。2.煤的發(fā)熱量:煤的發(fā)熱量也是煤質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。它是指每單位質(zhì)量的煤在完全燃燒時(shí)所產(chǎn)生的熱量,用MJ/kg表示。發(fā)熱量與煤化程度呈規(guī)律性的變化,一般煤化程度越高,煤的發(fā)熱量也越高。3.煤的化學(xué)活性:煤的化學(xué)活性是指煤在一定溫度下與水蒸汽、氧氣等相互作用的反應(yīng)能力,是評(píng)價(jià)氣化用煤和動(dòng)力用煤的一項(xiàng)重要指標(biāo)。4.煤的熱穩(wěn)定性:煤的熱穩(wěn)定性是指煤塊在高溫條件下保持原來塊狀的能力,它也是評(píng)價(jià)氣化用煤和動(dòng)力用煤的一項(xiàng)重要指標(biāo)。5.煤的可磨性、成漿性:煤的可磨性、成漿性確定煤被磨成粉狀的難易程度和制成水煤漿的可能性。1.5煤的用途不同牌號(hào)的煤有不同的性質(zhì)和用途?,F(xiàn)分述如下:1.泥炭:經(jīng)熱化學(xué)加工可以制取煤氣和化學(xué)產(chǎn)品,其中的腐植酸可加工成植物生長促進(jìn)劑和肥料。2.褐煤:主要用作發(fā)電燃料,也可生產(chǎn)民用和工業(yè)煤氣。3.長焰煤:作為肥煤煉焦的配煤,也可作為工業(yè)和民用燃料。4.不粘煤:主要用于民用燃料,發(fā)電和工業(yè)燃料、氣化原料,也可作為配焦煤。5.弱粘煤:與不粘煤基本一樣。6.氣煤:是生產(chǎn)城市煤氣的好原料,作煉焦配煤可增加焦?fàn)t煤氣和煤化工產(chǎn)品,也可用于發(fā)電。7.肥煤:有很好的粘結(jié)性,是煉焦配煤的主要煤種,可增加焦碳強(qiáng)度。8.焦煤:有較高的粘結(jié)性和機(jī)械強(qiáng)度,是極好的煉焦原料,可單獨(dú)煉焦。1.5煤的用途9.瘦煤:煉焦配煤的重要原料,可提高焦碳的機(jī)械強(qiáng)度。10.貧煤:民用或工業(yè)燃料。11.無煙煤:用途很多,可作為工業(yè)及民用燃料,主要用于工業(yè)原料。根據(jù)我國煤炭分類標(biāo)準(zhǔn),氣煤、1/3焦煤、氣肥煤、肥煤、1/2中粘煤、焦煤、瘦煤和貧煤共八類均屬于煉焦煤范圍。第二章選煤方法及工藝流程第一節(jié)什么是選煤?01第二節(jié)選煤用什么工藝?02第一節(jié)什么是選煤?02選煤的主要目的01選煤的概念04選煤廠03主要用戶對(duì)煤炭質(zhì)量的要求06選煤方法05選煤廠分類07選煤廠采用的選煤方法08選煤產(chǎn)品2.1.1選煤的概念選煤是利用煤炭與其他礦物質(zhì)的不同物理、物理—化學(xué)性質(zhì),在選煤廠內(nèi)用機(jī)械方法除去原煤中的雜質(zhì),把它分成不同質(zhì)量、規(guī)格的產(chǎn)品,以適應(yīng)不同用戶的要求的過程。2.1.2選煤的主要目的1.除去原煤中的雜質(zhì),降低灰分和硫分,提高煤炭質(zhì)量,適應(yīng)用戶的需要。2.把煤炭分成不同質(zhì)量、規(guī)格的產(chǎn)品,供應(yīng)用戶需要的產(chǎn)品,以便有效的、合理地利用煤炭,節(jié)約用煤。3.煤炭經(jīng)過洗選,矸石可以就地廢棄,可以減少無效運(yùn)輸,同時(shí)為綜合利用煤矸石創(chuàng)造條件。4.煤炭洗選可以除去大部分的灰分和50%~70%的黃鐵礦硫,減少燃煤對(duì)大氣的污染。它是潔凈煤技術(shù)的前提。2.1.3我國煤炭主要用戶對(duì)煤炭質(zhì)量的要求1.冶金焦碳用煤:用于生產(chǎn)冶金焦碳的洗精煤灰分必須低于12.5%,硫分一般低于1.5%。2.化肥造氣用煤:化肥造氣對(duì)煤的品種、塊度、灰熔點(diǎn)、熱穩(wěn)定性、化學(xué)活性、粘結(jié)性、灰分、水分、硫分、揮發(fā)分、機(jī)械強(qiáng)度等均有特殊要求。2.1.3我國煤炭主要用戶對(duì)煤炭質(zhì)量的要求3.蒸汽機(jī)車用煤:要求發(fā)熱量大于25.10MJ/kg,灰分小于25%,硫分小于2.5%,揮發(fā)分約16%,灰熔點(diǎn)大于1200℃,粒度13~50㎜的氣煤、長焰煤或弱粘煤。4.高爐噴吹用煤:一般用粒度小于13㎜的末煤或粉煤,灰分小于12.5%,水分要盡量低,固定碳含量要高,硬度要相對(duì)小。2.1.3我國煤炭主要用戶對(duì)煤炭質(zhì)量的要求5.電廠用煤:不同設(shè)備的火力發(fā)電廠,所燃用的煤種和質(zhì)量規(guī)格也不同。6.民用煤:應(yīng)該用無煙塊煤,或無煙末煤成型的煤球和蜂窩煤。為了減少大氣污染,應(yīng)該用煤氣代替燒煤,同時(shí)采用集中供熱。2.1.4選煤廠選煤廠是對(duì)煤進(jìn)行分選,生產(chǎn)不同質(zhì)量、規(guī)格產(chǎn)品的加工廠。2.1.5選煤廠分類1.根據(jù)處理原料煤性質(zhì)和用途不同,可分為煉焦煤選煤廠、動(dòng)力煤選煤廠、篩選廠。2.按照選煤廠的位置及其與煤礦的關(guān)系,選煤廠可分為五種類型:a.礦井選煤廠(上榆泉、黃玉川、大柳塔、準(zhǔn)東)b.群礦選煤廠(布爾臺(tái)選煤廠、邯鄲選煤廠)c.礦區(qū)選煤廠(田莊選煤廠)d.中心選煤廠(太原選煤廠,臨渙選煤廠,渦北選煤廠)2.1.5選煤廠分類e.用戶選煤廠(神東煤制油選煤廠,包鋼焦化廠選煤廠、平頂山焦化集團(tuán)選煤廠)因群礦型、礦區(qū)型、中心型分類界限模糊,一些地方將選煤廠分為礦井型、群礦型、社會(huì)獨(dú)立型、用戶自用型這幾種。我國現(xiàn)有選煤廠大部分是礦井選煤廠2.1.6選煤方法1.選煤方法種類很多,可概括分為兩大類:干法選煤和濕法選煤。干法選煤:選煤過程在空氣中進(jìn)行的作業(yè)。濕法選煤:選煤過程在水、重液或懸浮液中進(jìn)行的作業(yè)。2.選煤方法還可以根據(jù)物料性質(zhì)分為重力選煤、浮游選煤和特殊選煤等。3.手選,即人工揀矸。它是根據(jù)塊煤與矸石在顏色、光澤及外形上的差別由人工揀除。另外對(duì)煤與矸石硬度差別較大的塊煤,可以采用滾筒碎選機(jī)進(jìn)行選擇性破碎,實(shí)現(xiàn)煤與矸石的分離。2.1.7我國選煤廠采用的選煤方法常用的選煤方法廣泛采用重力選和浮選。特殊選煤采用比較少。1、重力選煤:主要是依據(jù)煤和矸石的密度差別而實(shí)現(xiàn)煤與矸石分選的方法。煤的密度通常在1.2~1.8g/cm3之間,而矸石的密度在1.8g/cm3以上,在選煤機(jī)內(nèi)借助重力把不同密度的煤和矸石分開。重力選煤又可分為跳汰選、重介質(zhì)選、TBS選、螺旋分選機(jī)選、溜槽選和搖床選等。2.1.7我國選煤廠采用的選煤方法(1)跳汰選煤法跳汰選煤法是目前應(yīng)用很廣泛的一種選煤方法。該方法對(duì)原煤性質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng),適宜處理易選和中等可選煤。它的分選粒度較寬,上限可達(dá)50㎜~100㎜,甚至更大些,下限為0.5㎜~0.3㎜。它的優(yōu)點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單易行,生產(chǎn)能力大。跳汰選煤的維護(hù)管理方便,分選易選、中等可選煤數(shù)量效率和精煤質(zhì)量指標(biāo)較高,選煤成本低,在處理難選煤時(shí),其工藝指標(biāo)僅次于重介選。2.1.7我國選煤廠采用的選煤方法(2)重介選煤法重介選是當(dāng)前最先進(jìn)的選煤方法。與跳汰選相比,煤越難選,重介選的優(yōu)越性越大,它具有分選精確度和數(shù)量效率高的優(yōu)點(diǎn),因此,可以獲得高質(zhì)量的精煤和較好的分選指標(biāo)。分選粒度范圍寬,上限可達(dá)300㎜~500㎜,甚至更大些,在離心力場(chǎng)中分選時(shí),下限可達(dá)0.3㎜~0.5㎜,可以有效地分選難選煤和極難選煤。我國的煤大部分屬于難選和極難選,采用重介選煤可獲得較好的分選效果。近年來,隨著重介選技術(shù)的發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制,其生產(chǎn)操作和工藝調(diào)整都簡(jiǎn)單易行,易于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)指標(biāo)。特別是大型三產(chǎn)品重介旋流器的研制成功和使用,其處理粒度可達(dá)100㎜~0.5㎜,因此,重介選獲得了迅速發(fā)展。但是重介質(zhì)選煤還存在不少缺點(diǎn),如介質(zhì)流程比較復(fù)雜、設(shè)備、管路、閘門的磨損維修養(yǎng)護(hù)困難,介質(zhì)消耗量大等。2.1.7我國選煤廠采用的選煤方法2、浮游選煤:又叫做浮選,主要是依據(jù)煤和矸石表面潤濕性的差別,分選細(xì)粒(小于0.5㎜)煤的選煤方法。3、特殊選煤:主要是利用煤與矸石的導(dǎo)電率、導(dǎo)磁率、摩擦系數(shù)、射線穿透能力等的不同,把煤和矸石分開。它包括靜電選、磁選、摩擦選、放射性同位選和X射線選等。2.1.7我國選煤廠采用的選煤方法跳汰重介浮選2.1.7我國選煤廠采用的選煤方法干擾床分選機(jī)螺旋分選機(jī)水力旋流器搖床FGX干法分選機(jī)TDS智能干選機(jī)2.1.8選煤產(chǎn)品選煤的主要產(chǎn)品是精煤,副產(chǎn)品有中煤、混煤、煤泥等。選后的矸石和尾煤為廢棄物,由于它含有一些夾矸煤等可燃物,也可以作制磚、燒水泥的原料,進(jìn)行綜合利用。洗精煤洗三八塊煤泥第二節(jié)選煤用什么工藝?02選前準(zhǔn)備流程01選煤工藝流程04選后產(chǎn)品脫水流程03選煤流程06懸浮液凈化和回收流程05煤泥水處理流程2.2.1選煤工藝流程選煤廠生產(chǎn)可分為若干個(gè)作業(yè),整個(gè)選煤工藝流程,就是由許多個(gè)分作業(yè)單元組合而成。其按工藝性質(zhì)可分為五部分:1.選前準(zhǔn)備流程2.選煤流程3.選后產(chǎn)品脫水流程4.煤泥水處理流程5.懸浮液凈化和回收流程2.2.2選前準(zhǔn)備流程選前準(zhǔn)備作業(yè)的任務(wù),除確定合適的選矸方法外,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施,確保入選粒度的上、下限。篩分、手選、破碎是常見的準(zhǔn)備作業(yè)流程。檢查性手選流程選擇性破碎流程動(dòng)篩跳汰入選流程2.2.2選前準(zhǔn)備流程準(zhǔn)備篩分、脫泥篩分流程預(yù)先篩分、準(zhǔn)備篩分流程2.2.3選煤流程-重力選煤(1)重力選煤流程1)典型的不分級(jí)入選流程圖2.2.3選煤流程-重力選煤2)典型的分級(jí)入選流程圖2.2.3選煤流程-浮游選煤(2)典型的浮選流程圖2.2.3選煤流程-TBS選煤(3)典型的粗煤泥分選流程圖2.2.4選后產(chǎn)品脫水流程-重選(1)重選產(chǎn)品脫水流程跳汰選煤脫水,主要指精煤脫水作業(yè)。中煤、矸石一般經(jīng)斗式提升機(jī)一次脫水后,即裝倉作為最終產(chǎn)品,或經(jīng)脫水篩脫水后再進(jìn)倉。2.2.4選后產(chǎn)品脫水流程-重選典型的塊精煤及末精煤脫水流程圖2.2.4選后產(chǎn)品脫水流程-浮選(2)浮選產(chǎn)品脫水浮選精煤的脫水,一般采用(加壓)過濾機(jī)或快開壓濾機(jī)進(jìn)行一次性脫水;浮選尾礦可經(jīng)濃縮機(jī)濃縮后,用壓濾機(jī)或擠壓機(jī)回收。2.2.5煤泥水處理流程煤泥水處理,一般是細(xì)粒煤泥進(jìn)入濃縮池進(jìn)行沉降濃縮,濃縮池底流使用板框壓濾機(jī)或者加壓過濾機(jī)處理,壓出的煤泥摻配商品煤或者外排,濃縮池溢流作為循環(huán)水使用。2.2.6懸浮液凈化和回收流程重介選煤廠存在懸浮液凈化回收流程,目的是將稀介中的磁鐵礦粉使用磁選機(jī)后重復(fù)進(jìn)入合介中使用,合介則循環(huán)使用。2.2.7工藝流程圖選煤廠的生產(chǎn)過程可以用工藝原則流程圖和設(shè)備流程圖來表示。工藝原則流程圖就是按原料煤加工順序表明工藝過程中各作業(yè)相互聯(lián)系的示意圖。設(shè)備流程圖就是用圖示符號(hào)表明工藝過程中所使用的設(shè)備和設(shè)施及其相互聯(lián)系的系統(tǒng)圖。2.2.7工藝流程圖典型工藝原則流程圖(1)-跳汰+浮選2.2.7工藝流程圖典型工藝原則流程圖(2)-三產(chǎn)品重介旋流器+TBS+浮選2.2.7工藝流程圖典型工藝原則流程圖(3)-塊煤淺槽+末煤重介旋流器+粗煤泥TBS+細(xì)煤泥浮選2.2.7工藝流程圖典型設(shè)備流程圖(1)第三章選煤洗選環(huán)節(jié)及主要設(shè)備介紹第一節(jié)受煤給煤環(huán)節(jié)01第二節(jié)選矸揀雜環(huán)節(jié)02第三節(jié)篩分破碎環(huán)節(jié)03第四節(jié)分選環(huán)節(jié)04第五節(jié)脫水(脫介脫泥)環(huán)節(jié)05第六節(jié)介質(zhì)回收凈化環(huán)節(jié)06第七節(jié)煤泥水處理環(huán)節(jié)07第一節(jié)受煤給煤3.1受煤給煤3.1.1受煤:不同類型的選煤廠入廠原煤有不同的方式,礦井型選煤廠多采用輸送機(jī)來煤,中心型選煤廠有鐵路來煤、公路來煤多種方式。鐵路來煤可采用螺旋卸煤機(jī)、翻車機(jī)將煤卸入受煤坑。3.1.2給煤:生產(chǎn)時(shí)需將煤倉中的煤給入運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)中,此環(huán)節(jié)采用給煤機(jī)進(jìn)行作業(yè)。給煤機(jī)種類繁多,有甲帶給煤機(jī)、振動(dòng)給煤機(jī)、往復(fù)給煤機(jī)、圓盤給煤機(jī)、葉輪給煤機(jī)和板式給煤機(jī)等。選煤廠應(yīng)用最多的是振動(dòng)給煤機(jī),近些年來甲帶給煤機(jī)因無振動(dòng)、噪聲低、處理量大開始廣泛使用。3.1受煤給煤火車翻車機(jī)自卸卡車甲帶給煤機(jī)振動(dòng)給煤機(jī)第二節(jié)選矸揀雜3.2選矸揀雜1.對(duì)含矸量高的毛煤或原煤,應(yīng)該進(jìn)行選矸。2.礦井毛煤選矸,可采用機(jī)械選矸,如:動(dòng)篩跳汰排矸機(jī)、重介淺槽分選機(jī)、選擇性破碎機(jī)選矸等。3.煉焦煤選煤廠多設(shè)置手選作業(yè)。手選作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度大,多數(shù)選煤廠一般采用檢查性手選或機(jī)械除矸。4.檢查性手選只揀除大塊矸石、鐵器、木片等雜物。5.一般現(xiàn)代大型選煤廠不再設(shè)置選矸作業(yè),取而代之的是大型排矸設(shè)備例如重介淺槽、動(dòng)篩跳汰機(jī)等,揀雜作業(yè)大部分選煤廠仍保留。3.2選矸揀雜選矸揀雜作業(yè)第三節(jié)篩分破碎作業(yè)02篩分分類01篩分基本概念04篩機(jī)實(shí)例介紹03篩孔篩面06破碎方式分類05破碎基本概念07破碎機(jī)實(shí)例介紹3.3.1篩分基本概念1.篩分:是指用帶孔的篩面把顆粒大小不同的混合物料分成各種粒級(jí)的作業(yè)。

2.在選煤廠和篩選廠,篩分作業(yè)廣泛地應(yīng)用于原煤準(zhǔn)備和產(chǎn)品處理上。3.篩分機(jī)的基本工作部分是篩面,其上有一定形狀和尺寸的篩孔。4.通常用一個(gè)篩面可以得到兩種產(chǎn)物,留在篩面上的物料稱為篩上物,透過篩面的物料稱為篩下物。3.3.2篩分分類篩分方式干法篩分濕法篩分篩分任務(wù)準(zhǔn)備篩分檢查篩分最終篩分脫水篩分脫介篩分脫泥篩分選擇性篩分機(jī)械類型振動(dòng)篩弧形篩固定篩旋流篩滾軸篩等厚篩概率篩滾筒篩搖動(dòng)篩3.3.3篩孔篩面篩機(jī)起主要篩分作用的部件為篩面。9.篩孔尺寸的表示法:圓孔用直徑;正方孔用邊長;長方孔用寬度。10.為避免物料堵塞篩孔,篩孔稍呈錐形(錐角約為7°),使篩孔向下逐漸擴(kuò)大。11.篩面的有效面積以開孔率表示:篩面上篩孔總面積開孔率=—————————×100%

篩面總面積12.開孔率越大越好,但受篩面強(qiáng)度的限制,圓孔篩板的孔徑可以從7mm到100mm,相應(yīng)的開孔率為40%~63%。13.穿孔篩面的優(yōu)點(diǎn)是比較牢固,但開孔率較低,適用于13~100mm物料分級(jí)(最好是25~100mm)3.3.3篩孔篩面14.篩面有五種類型:1)沖孔篩面:簡(jiǎn)稱篩板,用鋼板沖孔或鉆孔而成。常用的篩孔形狀是圓形,也有方形或長方形。各種篩孔的排列方法如下圖所示:沖孔篩板3.3.3篩孔篩面3.3.3篩孔篩面2)條縫篩面:由梯形斷面的不銹鋼條或尼龍條等平行排列而成。結(jié)構(gòu)形式有穿條式、焊接式和編織式3種。開孔率為14%~25%。條縫篩面比網(wǎng)狀篩面強(qiáng)度大,但其缺點(diǎn)是開孔率低。條縫篩面的篩縫尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化,目前有0.25、0.5、0.75mm三種規(guī)格,適合用于選后產(chǎn)品的脫水以及脫泥和脫介。3.3.3篩孔篩面3.3.3篩孔篩面4)棒條篩面:由平行排列的鋼棒組成。鋼棒的斷面有多種形狀,如下圖。開孔率為50%~60%。棒條篩面強(qiáng)度大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。通常用在固定篩、重型振動(dòng)篩和概率篩分級(jí)上,適合對(duì)粒度大于50mm的粗粒物料篩分。3.3.3篩孔篩面3.3.3篩孔篩面5)模壓篩面:用橡膠和聚氨酯等非金屬材料在模具中壓制而成。篩孔有方形、圓形和條縫形,前兩種用于煤炭分級(jí),后一種用于產(chǎn)品的脫水、脫泥和脫介。優(yōu)點(diǎn)是重量輕、噪音小、耐磨損,缺點(diǎn)是開孔率低。3.3.3篩孔篩面3.3.3篩孔篩面5)編織篩面:用金屬絲、條或者其他材料編制而成。篩孔為方形,主要用于分級(jí),目前使用較少。優(yōu)點(diǎn)是重量輕、噪音小、開孔率高,缺點(diǎn)是易磨損。3.3.3篩孔篩面3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹滾筒篩搖動(dòng)篩滾軸篩固定網(wǎng)格篩3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹資深院士陳清如和他的概率篩分機(jī)3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹振動(dòng)篩和弧形篩是選煤廠使用最多的篩分設(shè)備。其中振動(dòng)篩主要類型有直線振動(dòng)篩、圓振動(dòng)篩、高頻振動(dòng)篩。雙層振動(dòng)篩單層振動(dòng)篩弛張篩弧形篩3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-直線振動(dòng)篩15.直線振動(dòng)篩1)振動(dòng)篩是選煤廠最多的設(shè)備之一,其中直線振動(dòng)篩是目前應(yīng)用最多的篩機(jī),直線振動(dòng)篩是振動(dòng)軌跡為直線的振動(dòng)篩,具有水平篩面,由雙偏心振動(dòng)器激振。激振器普遍采用偏心塊作不平衡重,傳動(dòng)軸間可用齒輪強(qiáng)迫聯(lián)系,亦可用無強(qiáng)迫聯(lián)系。3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-直線振動(dòng)篩2)工作原理:直線振動(dòng)篩靠等質(zhì)量的雙偏心振動(dòng)器產(chǎn)生的直線振動(dòng)進(jìn)行工作,與篩面成45°左右的激振力使物料在篩面上做連續(xù)的斜上拋運(yùn)動(dòng),物料在拋起時(shí)被松散,在下落過程中逐漸分層,在與篩面相遇的碰撞中使液體和小顆粒透篩。物料在篩面上的移動(dòng)不是依靠篩面的傾角,而取決于振動(dòng)的方向角。3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-直線振動(dòng)篩3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-直線振動(dòng)篩3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-直線振動(dòng)篩直線振動(dòng)篩支撐彈簧激振器驅(qū)動(dòng)電機(jī)3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-直線振動(dòng)篩雙層直線振動(dòng)香蕉篩支撐彈簧激振器上層篩板下層篩板3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-直線振動(dòng)篩單層直線振動(dòng)香蕉篩3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-直線振動(dòng)篩單層直線振動(dòng)篩3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-直線振動(dòng)篩雙層直線振動(dòng)香蕉篩3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-直線振動(dòng)篩5)直線振動(dòng)篩在脫水、分級(jí)、脫介、脫泥中的應(yīng)用:直線振動(dòng)篩的拋射角在30°~65°之間,多采用45°,物料行進(jìn)距離遠(yuǎn),利于脫水、分級(jí)、脫介、脫泥,在選煤各相關(guān)環(huán)節(jié)中廣泛應(yīng)用。6)直線振動(dòng)篩的處理能力與處理物料的性質(zhì)和篩孔大小有直接關(guān)系。篩分效果除與篩子的性能有關(guān)外,還與給料方式、給料量、篩面結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。給入篩子的物料要沿整個(gè)篩面寬度均勻分布,以充分利用篩面的有效面積。若篩上物集中于中心線附近,或靠篩箱兩側(cè),可能是篩面固定不緊或給料槽安裝角度不合適,必須及時(shí)調(diào)整。亦可在篩面上裝置平煤刮板,把煤攤平。篩子單位面積負(fù)荷過大、物料層太厚也會(huì)使產(chǎn)品的篩分效率降低,限下率增高。給料忽多忽少,也會(huì)使產(chǎn)品限下率波動(dòng)。3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-圓振動(dòng)篩16.圓振篩圓振篩是一種篩機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡為圓周的振動(dòng)篩,其原理、結(jié)構(gòu)與直線振動(dòng)篩相似,不同之處在于直線振動(dòng)篩激振器是兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)偏心塊,運(yùn)動(dòng)中抵消了其他方向作用力僅在直線方向上有作用力,而圓振篩僅安裝一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向的偏心塊,受偏心塊圓周運(yùn)動(dòng)的作用力,篩機(jī)運(yùn)動(dòng)軌跡為圓周。圓振篩目前主要應(yīng)用于塊煤分級(jí)作業(yè),適合處理13mm粒級(jí)以上的原煤,壽命長,維護(hù)量小,能耗低,處理量大,分級(jí)效果一般。3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-圓振動(dòng)篩圓振篩偏心軸或激振器3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-圓振動(dòng)篩圓振篩3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-圓振動(dòng)篩圓振篩激振器一邊只有一個(gè),不成對(duì),無同步齒輪箱3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-圓振動(dòng)篩直線振動(dòng)篩偏心塊成對(duì),圓振篩只有一個(gè)3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-高頻振動(dòng)篩17.高頻振動(dòng)篩高頻振動(dòng)篩是一種高效脫水設(shè)備,它有平面篩面和曲面篩面之分。曲面篩面的特點(diǎn)是弧形篩和直線篩的完美結(jié)合。高頻振動(dòng)篩本身具有高振次和高振動(dòng)強(qiáng)度,另外還具有壽命長、效率高、耗電少、維修方便等優(yōu)點(diǎn)??捎糜谌肓狭6?~1㎜、入料濃度<35%的末煤及煤泥的脫水、脫介,對(duì)中小型選煤廠細(xì)粒煤泥的脫水、脫介更為適宜。產(chǎn)品有高頻圓振動(dòng)篩和高頻直線振動(dòng)篩兩種類型。高頻篩最直觀的特點(diǎn)是翹屁股——入料段有一段上包的篩板,發(fā)揮了弧形篩的作用圖7-4高頻篩

3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-高頻振動(dòng)篩入料段上翹3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-高頻振動(dòng)篩VSW-1800/3700高頻篩3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-高頻振動(dòng)篩康威德高頻篩3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-弧形篩18.弧形篩:弧形篩一種固定篩,多用于產(chǎn)品的脫水、脫介。弧形篩工作原理

3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-弧形篩弧形篩的篩縫寬度一般為1.0㎜、0.75㎜、0.5㎜?;⌒魏Y的給料方式有兩種:一種為無壓給料,稱自流弧形篩,給料速度為0.5~3m/s;另一種為壓力給料,稱壓力弧形篩,給料壓力為0.1~0.2MPa,料漿速度可達(dá)10m/s?;⌒魏Y的規(guī)格是以篩面的曲率半徑(R)、篩面寬度(B)、弧度(ɑ)表示。例如:HSR2030-3400-60。自流弧形篩的弧度有45°、60°、90°等,多用于選煤廠的脫水及金屬選礦廠的選別產(chǎn)品分級(jí)。壓力弧形篩的弧度有180°和270°,其中270°多用于水泥工業(yè)。3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-弧形篩弧形篩3.3.4篩機(jī)實(shí)例介紹-弧形篩振動(dòng)弧形篩3.3.5破碎基本概念1.破碎:把大塊物料破碎成小顆粒的加工過程叫做破碎。2.破碎機(jī):用于破碎的機(jī)器叫做破碎機(jī)。3.在選煤廠或篩選廠,破碎作業(yè)主要有以下用途:適應(yīng)入選粒度的要求。有些煤塊是煤與矸石夾雜共生的夾矸煤,為了從中選出精煤,需要將它破碎成更小的粒度,使煤與矸石分離。滿足用戶對(duì)粒度的要求。4.破碎作業(yè)的分類:按其在選煤中的作用不同可分為:準(zhǔn)備破碎(分選前)和最終破碎(分選后)。按破碎產(chǎn)物的粒度不同分為:粗碎、中碎、細(xì)碎與粉碎。按其所消耗的能量形式不同分為:機(jī)械能破碎(即用機(jī)械力破碎物料)和非機(jī)械能破碎(應(yīng)用電能、熱能等進(jìn)行破碎)。選煤廠和選礦廠主要是采用機(jī)械能破碎。3.3.6破碎方式分類5.物料破碎主要采用機(jī)械方式?;镜钠扑榉绞接幸韵挛宸N:壓碎、劈碎、折斷、擊碎、磨碎?;镜钠扑榉绞?.3.6破碎方式分類1)壓碎(圖5-3a):是利用兩個(gè)破碎工作面靠近時(shí),使夾在其間的物塊受擠壓而破碎。此法多用于硬物塊(如硬煤及混入的矸石)的破碎。3.3.6破碎方式分類2)劈碎(圖5-3b):將物塊放在兩個(gè)帶有尖棱的工作面之間,兩工作面靠近時(shí)產(chǎn)生劈力,尖棱劈入物塊,使其裂開。此法適用于脆而不太硬的物塊的破碎。3.3.6破碎方式分類3)折斷(圖5-3d):使物塊受彎曲作用而斷開。此法適用于破碎脆而硬的物塊。3.3.6破碎方式分類4)擊碎(圖5-3c):物塊受沖擊力作用而破碎。此法適用于破碎脆性物塊。3.3.6破碎方式分類5)磨碎(圖5-3e):使破碎工作面在物塊上相對(duì)滑動(dòng),物塊表面受研磨作用,被逐漸磨剝掉而成碎末。此法用于要求破碎產(chǎn)品是粉末的情況。在各種破碎機(jī)中,往往是以一種破碎方式為主,同時(shí)伴有其他破碎方式。3.3.6破碎方式分類5.破碎比:物料破碎時(shí)采用以哪種破碎方式為主的破碎機(jī),則需要根據(jù)物料的物理機(jī)械性質(zhì)、粒度大小以及要求的破碎比來決定。破碎比:通常是由物料破碎前的最大直徑Dmax與破碎后物料中最大顆粒直徑dmax的比值來表示。即:

Dmax破碎比i=————dmax3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹破碎機(jī)齒輥破碎機(jī)圓錐破碎機(jī)錘式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)反擊式破碎機(jī)滾筒式碎選機(jī)選煤廠使用較多的是輥式破碎機(jī),齒輥破碎機(jī)有單齒輥破碎機(jī)和雙齒輥破碎機(jī)兩種。3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-齒輥破碎機(jī)齒輥破碎機(jī):是以劈碎作用為主,兼有沖擊和彎曲等作用的破碎機(jī)。齒輥破碎機(jī)的工作原理:如下圖所示,雙齒輥破碎機(jī)由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向相反的齒輥組成,單齒輥破碎機(jī)由一個(gè)旋轉(zhuǎn)的齒輥和一段弧形的破碎板組成。齒輥轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),輥面上的齒牙可將煤塊咬住并加以劈碎。物料由上部給入,破碎后的產(chǎn)物隨著齒輥的轉(zhuǎn)動(dòng)從下部帶出。3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-齒輥破碎機(jī)單齒輥破碎機(jī)原理3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-齒輥破碎機(jī)雙齒輥破碎機(jī)原理3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-齒輥破碎機(jī)a.鷹嘴式

b.標(biāo)槍式c.刀刃式3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-齒輥破碎機(jī)3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-齒輥破碎機(jī)優(yōu)點(diǎn):1)利用剪切和拉伸的力量來破碎物料具有更高的破碎效率。2)使細(xì)粒的增量減少到最少,也降低了能量消耗。而較大顆粒的三維尺寸都受到破碎齒形成的空間限制,超粒率很少。2PFQG50AM齒板式直聯(lián)型分級(jí)破碎機(jī)結(jié)構(gòu)3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-齒輥破碎機(jī)3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-齒輥破碎機(jī)英國DOSCO澳大利亞ABOH英國MMD中國煤科院SSC3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-齒輥破碎機(jī)8.顎式破碎機(jī)

1858年,英國人布萊克發(fā)明顎式破碎機(jī)。顎式破碎機(jī)的動(dòng)顎圍繞固定心軸周期地?cái)[動(dòng),使物料受擠壓、劈裂、彎曲而破碎。用于物料的粗碎或中碎,其抗壓強(qiáng)度不超過200MPa,一般用于石料的破碎。通常,顎式破碎機(jī)的破碎比為4—6,小型顎式破碎機(jī)有時(shí)可達(dá)10。大中型顎式破碎機(jī)的給科粒度可達(dá)1000-1200mm,排料粒度為20-250mm。顎式破碎機(jī)從結(jié)構(gòu)上講分兩種,一種是單擺式,一種是復(fù)擺式。3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-顎式破碎機(jī)3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-顎式破碎機(jī)顎式破碎機(jī)3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-圓錐破碎機(jī)9.圓錐破碎機(jī)旋回破碎機(jī)又稱粗碎圓錐破碎機(jī),1878年問世,主要應(yīng)用于大、中型金屬礦山,破碎比3~5。按排料方式可分為側(cè)面排料和中心排料型,前者因易堵塞,已不再生產(chǎn)。旋回破碎機(jī)是連續(xù)工作的破碎機(jī)械,它借助于做旋擺運(yùn)動(dòng)的圓錐面周期性地靠近固定錐面,使夾于兩個(gè)錐面間的物料受到擠壓和彎曲來達(dá)到破碎的目的。3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-圓錐破碎機(jī)圓錐破碎機(jī)3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-圓錐破碎機(jī)圓錐破碎機(jī)3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-錘式破碎機(jī)10.錘式破碎機(jī)選煤廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用較少,煤質(zhì)化驗(yàn)制樣設(shè)備使用較多。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)器緊湊、處理能力大、破碎比高、功耗小。缺點(diǎn):物料含水分過高時(shí)易堵塞蓖條;錘頭磨損較快。3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-錘式破碎機(jī)環(huán)錘破碎機(jī)3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-反擊式破碎機(jī)反擊式破碎機(jī)3.3.7破碎機(jī)實(shí)例介紹-滾筒碎選機(jī)滾筒碎選機(jī)第四節(jié)分選作業(yè)-跳汰分選02跳汰機(jī)分類01跳汰選煤基本情況介紹04空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)實(shí)例介紹03空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)主要部件05動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹3.4.1跳汰選煤基本情況介紹1.距今已有400多年的歷史,后來才逐漸應(yīng)用于煤炭分選。第一臺(tái)跳汰選煤機(jī)是1830年出現(xiàn)的。1840年應(yīng)用了偏心傳動(dòng)的活塞跳汰機(jī),1892年出現(xiàn)了第一臺(tái)采用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的無活塞跳汰機(jī),即著名的鮑姆跳臺(tái)機(jī)。此后,隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,選煤技術(shù)也在不斷發(fā)展,跳汰機(jī)也逐漸獲得改進(jìn)與完善,出現(xiàn)了具有各種不同結(jié)構(gòu)形式的煤用跳汰機(jī)。2.目前,我國跳汰機(jī)在機(jī)械結(jié)構(gòu)、風(fēng)閥和自動(dòng)排料系統(tǒng)及分選指標(biāo)等方面與國外先進(jìn)跳汰機(jī)相比水平相當(dāng),但在設(shè)備制作水平、使用可靠性及檢測(cè)技術(shù)、自動(dòng)化程度等方面存在較大差距。3.4.1跳汰選煤基本情況介紹3.跳汰選煤工作原理:所謂跳汰,是指物料在垂直升降的變速水流中按密度進(jìn)行分選的過程。在跳汰過程中,物料給到跳汰機(jī)篩板上,形成一個(gè)跳汰床層。在給料的同時(shí),從跳汰機(jī)下部透過篩板周期地給入一個(gè)上下交變的水流,物料就在水流作用下進(jìn)行分選。在跳汰室中水流運(yùn)動(dòng)包括垂直升降的變速脈動(dòng)水流和水平水流。前者對(duì)顆粒按密度分層起主要作用,后者對(duì)顆粒按密度分層也有影響,但主要作用是運(yùn)輸物料。3.4.1跳汰選煤基本情況介紹4.跳汰選煤基本過程:首先,在上升水流的作用下,密集的床層逐漸松散、呈浮游狀態(tài),床層中的顆料按密度和粒度的差別作上升運(yùn)動(dòng),并進(jìn)行分層。上升水流結(jié)束后,在膨脹期以及下降水流期間,床層逐漸收攏并繼續(xù)進(jìn)行分層,當(dāng)全部顆粒都沉降到篩板后,床層趨于緊密,這時(shí)大部分顆粒彼此間已失了發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的可能性,只有小部分極細(xì)的顆粒才能穿過床層縫隙繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分層。當(dāng)下降水流結(jié)束后,分層作用終止,即完成了一個(gè)跳汰循環(huán)。在每一個(gè)跳汰循環(huán)中顆粒都受到一定的分選作用,經(jīng)過多次反復(fù),分層趨近完善。低密度顆粒隨溢流排出;高密度大顆粒由跳汰機(jī)各段末端的底部開口排出,而小于篩板孔徑的高密度細(xì)顆粒,直接透過篩孔排到篩下,兩者合并由脫水斗式提升機(jī)排出機(jī)外。3.4.1跳汰選煤基本情況介紹跳汰機(jī)篩板跳汰機(jī)水位控制跳汰機(jī)風(fēng)閥使矸石、精煤有效分層是個(gè)技術(shù)活!精煤矸石3.4.1跳汰選煤基本情況介紹跳汰分選示意動(dòng)畫3.4.1跳汰選煤基本情況介紹各密度層在跳汰室中的分布1、精煤;2、精煤與中煤;3、中煤;4、原煤;5、矸石;6、中煤與矸石3.4.2跳汰機(jī)分類5.根據(jù)跳汰選煤所用介質(zhì)分類:跳汰選煤所用介質(zhì)為水、空氣或重懸浮液。以水作分選介質(zhì)的叫水力跳汰;以空氣作分選介質(zhì)的叫風(fēng)力跳汰;以重懸浮液作分選介質(zhì)的叫重介跳汰;選煤生產(chǎn)中,以水力跳汰用的最多。3.4.2跳汰機(jī)分類3.4.2跳汰機(jī)分類6.水力跳汰機(jī):水力跳汰機(jī)的脈動(dòng)水流可用活塞、動(dòng)篩或壓縮空氣建立。脈動(dòng)水流的建立方式見下圖:1)活塞式跳汰機(jī)活塞式跳汰機(jī)的篩板是固定的,篩板旁側(cè)是活塞。當(dāng)活塞向下運(yùn)動(dòng)時(shí),迫使跳汰室水流上升,活塞向上提起時(shí),跳汰室水流下降?;钊鶑?fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生脈動(dòng)水流實(shí)現(xiàn)物料的分選。2)動(dòng)篩式跳汰機(jī)動(dòng)篩式跳汰機(jī)的篩板在水中上下運(yùn)動(dòng),當(dāng)篩床向下運(yùn)動(dòng)時(shí),水從篩孔進(jìn)入形成上升水流;當(dāng)篩床向上運(yùn)動(dòng)時(shí),水從篩孔外流,形成下降水流;篩床上的物料在脈動(dòng)水流中作干擾沉降,實(shí)現(xiàn)物料按密度有效分層。3.4.2跳汰機(jī)分類脈動(dòng)水流的建立方式1—機(jī)殼;2—跳汰室;3—活塞(空氣)室;4—篩藍(lán);5—篩板;6—活塞;7—偏心套;8—拉桿;9—風(fēng)閥3.4.2跳汰機(jī)分類7.空氣脈動(dòng)式跳汰機(jī)空氣式跳汰機(jī)的篩板也是固定的。脈動(dòng)水流是借風(fēng)閥周期性給入和排出壓縮空氣來建立。壓縮空氣進(jìn)入空氣室時(shí),迫使跳汰室水流上升;壓縮空氣從空氣室排出時(shí),跳汰室形成下降水流??諝饷}動(dòng)式跳汰機(jī)按其結(jié)構(gòu)可分為兩類:篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)和篩下空氣室跳汰機(jī),這兩類跳汰機(jī)還可根據(jù)其用途、入選粒度和機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類,見下圖。動(dòng)篩跳汰機(jī)與空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)的區(qū)別在于:不用風(fēng)、也不用沖水和頂水;物料的松散度由動(dòng)篩機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特性所決定。選煤廠主要使用的跳汰機(jī)有空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)和動(dòng)篩跳汰機(jī)。3.4.2跳汰機(jī)分類表6-1空氣室跳汰機(jī)的類型3.4.4空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)實(shí)例介紹-篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)11.篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)結(jié)構(gòu):下圖為篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)的基本構(gòu)造。機(jī)體:機(jī)體的作用是容納洗水和分選物料,構(gòu)成分選空間,支承跳汰機(jī)的部件和附屬裝置。機(jī)體上部為長方形,下部為半圓形、角錐形或過渡形。篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)1、機(jī)體;2、風(fēng)閥;3、篩板;4、排料裝置;5、補(bǔ)充水管3.4.4空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)實(shí)例介紹-篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)3.4.4空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)實(shí)例介紹-篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)3.4.4空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)實(shí)例介紹-篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)機(jī)體內(nèi)用縱隔板分為空氣室和跳汰室。跳汰室內(nèi)裝有篩板及控制排料的閘門??諝馐疑喜垦b有風(fēng)閥,中部裝有補(bǔ)充水管。機(jī)體沿縱向用橫隔板分為矸石段和中煤段。每段又分為二個(gè)或三個(gè)格室及排料筒。每個(gè)格室有單獨(dú)的風(fēng)閥和補(bǔ)充水管,可單獨(dú)調(diào)節(jié)風(fēng)量和水量。一般在每段末端設(shè)重產(chǎn)物排料筒及排料裝置,采用倒排矸時(shí),第一段起始端設(shè)排料筒。為防止格室之間及格室與排料筒之間水流相互竄擾,隔板幾乎伸到機(jī)體底部。3.4.4空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)實(shí)例介紹-篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)跳汰室的寬度決定著跳汰機(jī)的允許給煤量,從而影響跳汰機(jī)的處理能力。由于受到水流運(yùn)動(dòng)均勻性的限制,目前跳汰室的寬度最大只達(dá)到2.5~3m,因而篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)難以大型化。跳汰機(jī)每段的長度決定物料在跳汰機(jī)中分層的時(shí)間,長度過大,重產(chǎn)物向排料口移動(dòng)困難,所以跳汰機(jī)各室的長度一般為1.0~1.2m。3.4.4空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)實(shí)例介紹-篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)工作過程:風(fēng)閥周期性給入和排出壓縮空氣,推動(dòng)跳汰室形成脈動(dòng)水流。頂水從空氣室下部的補(bǔ)充水管給入,以改變跳汰機(jī)的跳汰周期特性,并在跳汰室形成水平水流,運(yùn)輸物料。物料在機(jī)頭被沖水潤濕后給入跳汰機(jī)。經(jīng)過分層,矸石和中煤分別經(jīng)矸石段和中煤段的排料閘門排到機(jī)體下部,與透篩排出的細(xì)粒矸石和中煤匯合,由脫水斗式提升機(jī)運(yùn)出;精煤經(jīng)溢流堰隨水流出。3.4.4空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)實(shí)例介紹-篩下空氣室跳汰機(jī)12.篩下空氣室跳汰機(jī)簡(jiǎn)介篩下空氣室跳汰機(jī)是使跳汰機(jī)進(jìn)一步大型化,提高跳汰機(jī)處理能力的另一種新型設(shè)備。這種跳汰機(jī)把空氣室移到跳汰室篩板下,克服了篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)脈動(dòng)水流不均勻的缺點(diǎn)。篩下空氣室跳汰機(jī)除了把空氣室移到篩板下面以外,其他部分與篩側(cè)空氣室跳汰機(jī)結(jié)構(gòu)相似。它的工作原理也是壓縮空氣經(jīng)風(fēng)閥控制,交替地壓入和排出篩板下面的空氣室,使其水位交替地下降和上升,從而形成穿過篩板的脈動(dòng)水流。所產(chǎn)生的脈動(dòng)水流特性,實(shí)測(cè)結(jié)果與一般篩側(cè)室跳汰機(jī)的典型特性相似。篩下空氣室跳汰機(jī)基本構(gòu)造見下圖。SKT系列跳汰機(jī)1、數(shù)控氣動(dòng)風(fēng)閥;2、側(cè)壁;3、出料端;4、浮動(dòng)閘門;5、上機(jī)體;6、蝶閥;7、中煤機(jī)體;8、總水管;9、接管;10、分水管;11、排料裝置;12、矸石錐體;13、浮標(biāo);14、進(jìn)料端3.4.4空氣脈動(dòng)跳汰機(jī)實(shí)例介紹-篩下空氣室跳汰機(jī)3.4.5動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹13.動(dòng)篩跳汰機(jī)(1)發(fā)展歷史20世紀(jì)80年代,動(dòng)篩跳汰機(jī)在德國(西德)被廣泛使用;1989年,北票礦務(wù)局冠山選煤廠、順礦務(wù)局龍鳳礦選煤廠1995年,阜新礦務(wù)局八道壕選煤廠1996年,簽署技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議——山東煤礦泰安機(jī)械廠近10年來,液壓驅(qū)動(dòng)和機(jī)械驅(qū)動(dòng)兩種類型的動(dòng)篩跳汰機(jī)在我國迅速得到了推廣應(yīng)用,全國各煤礦使用近80臺(tái),在煤炭洗選加工中發(fā)揮了越來越重要的作用,其性能被廣泛認(rèn)可。(2)設(shè)備結(jié)構(gòu)主機(jī)+驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)+電控系統(tǒng)主機(jī):槽體、動(dòng)篩機(jī)構(gòu)、提升輪裝置、產(chǎn)品溜槽驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)、排矸裝置的運(yùn)行電控系統(tǒng):設(shè)備主控(強(qiáng)電控制)、自動(dòng)排矸檢測(cè)控制3.4.5動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹3.4.5動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹(3)設(shè)備優(yōu)點(diǎn)處理粒度大范圍寬單位面積處理量大分選精度高,分選效率達(dá)95–98%循環(huán)水用量少,噸煤循環(huán)水量為0.3m3系統(tǒng)簡(jiǎn)單,自動(dòng)化程度高(4)主要應(yīng)用動(dòng)力煤分選原煤準(zhǔn)備車間的排矸從掘進(jìn)煤和臟雜煤中回收煤炭資源干旱缺水地區(qū)降灰提質(zhì)老廠改造替代重介排矸和選擇性破碎機(jī)取代人工揀矸3.4.5動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹(5)工作原理物料進(jìn)入動(dòng)篩跳汰機(jī)槽體之后,物料和篩板在驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下在水中上下運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)的過程中,當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)上升時(shí),物料與篩板沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng),而水介質(zhì)相對(duì)于物料是向下運(yùn)動(dòng)的;當(dāng)驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)篩板下降時(shí),物料顆粒因重力和水介質(zhì)的阻力作用,所產(chǎn)生的加速度小于篩板下降的加速度時(shí),水介質(zhì)形成相對(duì)于動(dòng)篩篩板的上升流,床層才能懸浮。當(dāng)顆粒下降速度小于動(dòng)篩篩板的下降速度時(shí),物料在水中作干擾沉降,并使床層有足夠的松散度和松散時(shí)間,實(shí)現(xiàn)物料按密度有效分層。分層的輕、重產(chǎn)物分別進(jìn)入雙道提升輪中,依靠雙道提升輪脫去水分,并將分離出來的煤及矸石送入各自的排料溜槽中。透篩細(xì)粒物料由底部槽體排料口排出。3.4.5動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹3.4.5動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹3.4.5動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹3.4.5動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹3.4.5動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹3.4.5動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹LTD機(jī)械動(dòng)篩跳汰排矸機(jī)3.4.5動(dòng)篩跳汰機(jī)實(shí)例介紹第四節(jié)分選作業(yè)-重介分選07重介分選設(shè)備分類06重介選煤基本情況介紹09重介分選機(jī)實(shí)例介紹08重介旋流器實(shí)例介紹3.4.6重介選煤基本情況介紹1.重介質(zhì)選煤:是用密度介于煤與矸石密度之間的液體作為分選介質(zhì)的選煤方法。2.重介質(zhì)選煤的基本原理:重介質(zhì)選煤的基本原理是阿基米德原理,即浸沒在重介質(zhì)中的顆粒受到的浮力等于顆粒所排開的同體積的介質(zhì)重量。3.所用的分選介質(zhì)有重液和懸浮液兩種。重液:重液是無機(jī)鹽水溶液或有機(jī)溶液,由于難以回收,再生不經(jīng)濟(jì)而沒有在工業(yè)中應(yīng)用。懸浮液:目前,國內(nèi)外普遍采用磁鐵礦粉與水配制的懸浮液作為選煤的分選介質(zhì)。3.4.6重介選煤基本情況介紹重介選煤原理示意圖重懸浮液,密度>1例如:1.5Kg/L煤密度<1.5Kg/L矸石密度>1.5Kg/L3.4.6重介選煤基本情況介紹4.重介質(zhì)選煤是一種高效率的重力選煤法,其突出優(yōu)點(diǎn)是:1)分選效率高下圖是各種選煤設(shè)備的可能偏差E值的比較。從圖中不難看出,重介質(zhì)分選機(jī)和重介質(zhì)旋流器的分選效率在各種重力選煤方法中是最高的,我國各廠重介選的平均E值為0.038。各種選煤設(shè)備的可能偏差E值3.4.6重介選煤基本情況介紹2)分選密度調(diào)節(jié)范圍寬重介選的分選密度一般為1300~2200kg/m3,而且易于調(diào)節(jié),其誤差可保持在±0.5%范圍之內(nèi)。3)適應(yīng)性強(qiáng),分選粒度范圍寬重介質(zhì)選煤在入選原煤的粒度、數(shù)量和質(zhì)量上允許有較大的波動(dòng)。4)生產(chǎn)過程易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化重介質(zhì)選煤所用懸浮液的密度、液位、粘度、磁性物含量等工藝參數(shù)均能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。重介質(zhì)選煤法使用范圍廣。對(duì)于難選煤和極難選煤,采用全重介選或部分重介選流程,都可提高精煤產(chǎn)率。用重介質(zhì)旋流器再選跳汰中煤和精煤,可提高精煤產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。4.重介質(zhì)選煤的缺點(diǎn)是:增加了加重質(zhì)的凈化回收工序,工藝復(fù)雜,生產(chǎn)費(fèi)用較高;設(shè)備磨損快,維護(hù)量大。3.4.7重介分選設(shè)備分類重介分選設(shè)備是否用水濕法重介重介旋流器重介淺槽重介斜輪重介立輪干法重介重介流化床干法分選機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)工作力場(chǎng)重介旋流器(離心力場(chǎng))有壓無壓兩產(chǎn)品三產(chǎn)品筒式錐式中心給料周邊給料大直徑小直徑正立倒立斜立重介分選機(jī)(重力場(chǎng))重介淺槽重介斜輪重介立輪目前國內(nèi)選煤廠主要使用重介旋流器和重介淺槽進(jìn)行分選。3.4.7重介分選設(shè)備分類5.重介質(zhì)分選設(shè)備分類(1)根據(jù)其工作原理分為兩大類:一類是在重力場(chǎng)中進(jìn)行分選的設(shè)備,通常稱為重介質(zhì)分選機(jī);另一類是在離心力場(chǎng)中進(jìn)行分選設(shè)備,通常稱為重介質(zhì)旋流器。6.重介質(zhì)旋流器的分類重介質(zhì)旋流器分類方法較多,下面介紹幾種常規(guī)的分類方法,見下圖:(1)按其外形結(jié)構(gòu)可分為:圓柱形、圓錐形、圓柱圓錐形重介質(zhì)旋流器兩種。(2)按其選后產(chǎn)品的種類可分為:二產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器;三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器。(3)按給入旋流器的物料方式可分為:周邊(有壓)給原煤、給介質(zhì)的重介質(zhì)旋流器;中心(無壓)給原煤、周邊(有壓)給介質(zhì)的重介質(zhì)旋流器。3.4.7重介分選設(shè)備分類(4)按旋流器的安裝方式可分為:正(直)立式、倒立式和臥式三種。(5)根據(jù)加重質(zhì)的磁化性能,可分為非磁性介質(zhì)和磁性介質(zhì)兩大類。我國和大多數(shù)國家均用強(qiáng)磁性的磁鐵礦粉配制選煤用的懸浮液。以上各種類型的重介質(zhì)旋流器都有自己的特點(diǎn),它們是不同時(shí)期不同條件下,結(jié)合具體需要的產(chǎn)物。因此,在選擇使用時(shí),應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)的要求,多方權(quán)衡考慮,才能達(dá)到理想的效果。3.4.7重介分選設(shè)備分類3.4.8重介旋流器實(shí)例介紹7.重介質(zhì)旋流器分選過程:重介選煤過程示意動(dòng)畫如下圖3.4.8重介旋流器實(shí)例介紹分選過程:物料和懸浮液以一定壓力沿切線方向給入旋流器形成強(qiáng)有力的旋渦流。液流從入料口開始沿旋流器內(nèi)壁形成一個(gè)下降的外螺旋流;同時(shí),一部分液流分離出來移向旋流器軸心附近形成一股上升的內(nèi)螺旋流。由于內(nèi)螺旋流具有負(fù)壓而吸入空氣,在旋流器軸心全長形成空氣柱。入料中的精煤隨內(nèi)螺旋流向上,從溢流口排出;矸石隨外螺旋流向下,從底流口排出。3.4.8重介旋流器實(shí)例介紹8.重介無壓三產(chǎn)品旋流器無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器第一段為圓筒型,第二段為圓筒圓錐型。第一段和第二段可垂直布置,也可平行布置3.4.8重介旋流器實(shí)例介紹3GDMC1200/850A型旋流器

平行式結(jié)構(gòu)示意圖3.4.8重介旋流器實(shí)例介紹分選過程:洗選介質(zhì)以一定的壓力由給介管沿切向方向給入一段旋流器,在入口壓力作用下,分選筒內(nèi)產(chǎn)生離心力場(chǎng),并形成向下的內(nèi)螺旋流和向上的外螺旋流;此時(shí),原煤以中心給料方式由入料管給入一段旋流器中內(nèi)旋流,在離心力作用下,顆粒按不同的密度沿旋流器中心到器壁迅速分層;小于分選密度的物料向中心聚集,并隨內(nèi)旋流進(jìn)入溢流口;大于分選密度的物料穿過分選密度界面向器壁運(yùn)動(dòng),隨外旋流經(jīng)一段底流口到二段旋流器;加重質(zhì)顆粒在離心力及外旋流的推擠作用下,沿圓筒器壁向給煤口方向移動(dòng),產(chǎn)生濃縮現(xiàn)象,同時(shí)也伴有分級(jí)作用,使進(jìn)入二段旋流器的懸浮液密度升高,自然提高了二段分選密度,從而有效地對(duì)重產(chǎn)物進(jìn)行再分選。3NZX系列有壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器3.4.8重介旋流器實(shí)例介紹3.4.8重介旋流器實(shí)例介紹3.4.8重介旋流器實(shí)例介紹3.4.8重介旋流器實(shí)例介紹3.4.8重介旋流器實(shí)例介紹3.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹9.重介分選機(jī)重介分選機(jī)主要有斜輪重介質(zhì)分選機(jī)、立輪重介質(zhì)分選機(jī)淺槽重介質(zhì)分選機(jī),目前使用較多的是淺槽重介質(zhì)分選機(jī)。3.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹3.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹-淺槽因立輪重介分選機(jī)、斜輪重介分選機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、空間大、維護(hù)困難,目前除一些老選煤廠使用外,新選煤廠很少使用,現(xiàn)在使用范圍最廣的重介分選機(jī)是刮板式淺槽分選機(jī)(下稱重介淺槽),將進(jìn)行重點(diǎn)介紹。入料端精煤出料端矸石出料端3.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹-淺槽重介淺槽結(jié)構(gòu)及原理圖3.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹-淺槽3.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹-淺槽淺槽分選機(jī)的特點(diǎn)是分選槽為敞開式,用刮板排料,處理量大,重懸浮液循環(huán)量大,對(duì)磁鐵礦粉粒度組成要求較細(xì)。該分選機(jī)兼有水平液流和上升液流,80%~90%的重懸浮液從給料端下面沿水平方向給入,形成縱向水平液流;10%~20%的重懸浮液通過槽底數(shù)排孔給入,形成上升液流,促使精煤上浮。1驅(qū)動(dòng)裝置組件,2前軸組件,3惰軸組件,4張緊軸組件,5鏈板組件,6襯板組件,7洗煤排放漏斗組件,8鑄造導(dǎo)軌和側(cè)面磨損板組件,9惰軸件和滑動(dòng)/順序開關(guān)9a滑動(dòng)/順序開關(guān)支架組件,10水平流管組件3.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹-淺槽3.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹-斜輪平煤田莊選煤廠使用的重介斜輪分選機(jī)3.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹-斜輪平煤田莊選煤廠使用的重介斜輪分選機(jī)3.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹-立輪開灤集團(tuán)范各莊選煤廠使用的立輪重介分選機(jī),該工程獲得國家銀質(zhì)獎(jiǎng)?wù)?.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹-立輪立輪重介分選機(jī)3.4.9重介分選機(jī)實(shí)例介紹-空氣重介質(zhì)流化床分選機(jī)資深院士陳清如和他的重介質(zhì)流化床分選機(jī)第四節(jié)分選作業(yè)-粗煤泥分選11粗煤泥分選設(shè)備分類10粗煤泥分選基本情況介紹13螺旋分選機(jī)12干擾床分選機(jī)3.4.10粗煤泥分選基本情況介紹1.概述:近年來,隨著我國煤炭開采機(jī)械化程度不斷提高,開采煤炭粒度變小,粗煤泥在原煤中的含量逐漸增大。在現(xiàn)有選煤工藝中,三產(chǎn)品重介旋流器的有效分選下限提高;浮選機(jī)的有效分選上限降低;處于兩者之間的粗煤泥不能得到有效回收。現(xiàn)有的粗煤泥分選設(shè)備主要有干擾床分選機(jī)、煤泥重介旋流器、螺旋分選機(jī)等,但仍沒有成熟的設(shè)備和工藝。3.4.11粗煤泥分選設(shè)備分類2.煤泥重介旋流器煤泥重介旋流器采用小直徑、有壓給料、單一重介質(zhì)的兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器,分選下限可達(dá)0.04mm。(屬重介旋流器一種,不贅述)小直徑煤泥重介旋流器3.4.11粗煤泥分選設(shè)備分類3.螺旋分選機(jī)利用液流在螺旋槽面上運(yùn)動(dòng)的過程中,產(chǎn)生離心力,從而實(shí)現(xiàn)分選過程。分選精度不高,不完善度I值僅0.20-0.25,分選密度難以控制在1.7(或1.65)kg/l以下,難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。4.干擾床分選機(jī)干擾床分選機(jī)是利用上升水流在槽體內(nèi)產(chǎn)出紊流使物料按密度分選的設(shè)備。該設(shè)備分選物料的粒度區(qū)間為3.0~0.15mm,因而可降低進(jìn)入重介系統(tǒng)和浮選系統(tǒng)的入料量,達(dá)到降低介耗、油耗、電耗的目的。采用干擾床分選機(jī)既可以克服大直徑旋流器分選細(xì)粒煤效果差的缺點(diǎn),又能夠發(fā)揮浮選柱分選細(xì)粒煤效果好的優(yōu)勢(shì),使煤泥水系統(tǒng)更趨合理。3.4.12干擾床分選機(jī)(TBS)5.干擾床分選機(jī)基本原理可以描述為:粗煤泥顆粒的密度、粒度不同,在同一流體(水)中的沉降速度也不同。高密度粗粒具有較大的沉降速度,低密度細(xì)粒的沉降速度則較小。如果提供一個(gè)上升流體速度,使其介于低密度細(xì)粒的沉降速度和高密度、粗粒的沉降速度之間,則高密度、粗粒將在該上升流體中沉降,而低密度、細(xì)粒將上浮,從而實(shí)現(xiàn)多組分粒群按密度和粒度的分離。進(jìn)而,如果粒群的粒度相近或在很窄的粒級(jí)范圍內(nèi),則顆粒的沉降速度取決于顆粒的密度,不同密度的顆粒在一定上升水速作用下將按密度進(jìn)行分選3.4.12干擾床分選機(jī)(TBS)7.設(shè)備結(jié)構(gòu)本設(shè)備是由執(zhí)行器、觀察平臺(tái)、入料井、筒體、探測(cè)器、紊流板、連桿機(jī)構(gòu)和控制器等組成。TBS分選機(jī)構(gòu)造圖1-執(zhí)行器2-觀察平臺(tái)3-溢流堰4-入料井5-筒體6-探測(cè)器7-紊流板8-連桿機(jī)構(gòu)9-控制器10-排污口11-沉物排放口3.4.12干擾床分選機(jī)(TBS)干擾床分選機(jī)(TBS)工作原理圖

3.4.12干擾床分選機(jī)(TBS)1.5x0.125mm尾煤Refuse1.5x0.125mm脫泥篩篩下物U/FofdeslimeScreen0.125x0mm上升水流UCW弧形篩Sievebend高頻脫水篩HFdewateringscreen煤泥離心機(jī)Centrifuge精煤皮帶Cleancoalconveyor煤泥桶Slimetank矸石皮帶Refuseconveyor分級(jí)旋流器Classifyingcyclone精煤Cleancoal1.5x0mm濃縮機(jī)/浮選機(jī)Thickener/Flotation典型的TBS流程圖3.4.13螺旋分選機(jī)8.螺旋分選機(jī)是一種依靠液流特性,在重力和離心力的作用下實(shí)現(xiàn)不同密度礦物分離的分選設(shè)備。自上世紀(jì)90年代初螺旋分選機(jī)開始應(yīng)用于選煤業(yè),用于分選3~0.15mm級(jí)粗煤泥。在美國和澳大利亞等產(chǎn)煤國,螺旋分選機(jī)已經(jīng)得到普遍應(yīng)用。螺旋分選機(jī)是近代用于分選煤泥的一種較好設(shè)備,它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、分選效率較高、無噪音、無轉(zhuǎn)動(dòng)部件、無動(dòng)力、維修量極少、使用期限較長等優(yōu)點(diǎn)?,F(xiàn)在日益受到選煤和環(huán)境保護(hù)界人士的重視并已開始運(yùn)用于我國選煤生產(chǎn)。物料在螺旋分選機(jī)內(nèi)基本是在軸向液流和徑向液流的復(fù)雜作用下對(duì)輕重礦物按密度進(jìn)行分選。在螺旋槽內(nèi)重礦物在內(nèi)緣聚集,輕礦物在外緣聚集。輕重物料產(chǎn)品在末端分別截取。分選效果除了與礦物本身性質(zhì)有關(guān)外,與螺旋分選機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù):傾角、螺距、直徑、斷面形狀等也有直接關(guān)系。3.4.13螺旋分選機(jī)9.工作原理入料自螺旋分選機(jī)上端給入,沿螺旋槽做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。液流在螺旋槽的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過程中,沿槽的內(nèi)側(cè)至外側(cè),水層密度逐漸增大,矸石等重產(chǎn)物逐漸移入下層,煤等輕礦物浮于液流上層,形成了以重產(chǎn)物為主的下部流動(dòng)層和以輕產(chǎn)物為主的上部流動(dòng)層。顆粒群實(shí)現(xiàn)分層后,由于重產(chǎn)物位于下層,與槽體接觸,又受到上層液流的壓力,運(yùn)動(dòng)阻力加大,與輕產(chǎn)物形成一個(gè)速度差。輕產(chǎn)物受到螺旋液流的作用向槽的外緣運(yùn)動(dòng),重產(chǎn)物在重力、流體動(dòng)壓力、摩擦力和慣性離心力的作用下向槽的內(nèi)緣運(yùn)動(dòng),中間密度物料則占據(jù)中間帶。在螺旋分選機(jī)的底部,輕、重產(chǎn)物分別由不同的溜槽收集,從而實(shí)現(xiàn)輕重產(chǎn)物的分離3.4.13螺旋分選機(jī)10.結(jié)構(gòu)組成給礦槽沖洗水導(dǎo)槽螺旋槽連接用法蘭盤尾礦槽機(jī)架重產(chǎn)物排出管3.4.13螺旋分選機(jī)3.4.13螺旋分選機(jī)

分離過程:1分層2分帶3平衡

螺旋槽橫斷面環(huán)流3.4.13螺旋分選機(jī)3.4.13螺旋分選機(jī)第四節(jié)分選作業(yè)-浮游分選15浮游選煤過程14浮游選煤基本情況介紹16浮選機(jī)分類17浮選設(shè)備實(shí)例介紹3.4.14浮游選煤基本情況介紹1.浮游選煤知識(shí)浮選是依據(jù)礦物表面潤濕性的差別,分選細(xì)粒煤(0.5mm以下)的選煤方法。對(duì)小于0.5mm的細(xì)粒級(jí)煤泥最有效的分選方法是浮選。浮選的方法包括油浮選、球團(tuán)浮選和泡沫浮選等。浮選方法中應(yīng)用最廣泛的是泡沫浮選法。泡沫浮選是在浮選劑的作用下,形成礦化泡沫,從而實(shí)現(xiàn)分選的一種浮選方法。浮游選煤一般用于煉焦煤、無煙煤等稀有煤種的洗選,動(dòng)力煤選煤廠較少采用。2.煤泥浮選是以煤和矸石顆粒表面性質(zhì)的差異為依據(jù)而進(jìn)行的分選過程,其目的是獲得-0.5mm低灰精煤。3.4.14浮游選煤基本情況介紹浮游選煤原理示意圖水煤矸石氣泡3.4.15浮游選煤過程

(1)充分?jǐn)嚢枋沟V漿處于湍流狀態(tài),以保證礦粒懸浮并以一定的動(dòng)能運(yùn)動(dòng);(2)懸浮礦粒與浮選藥劑作用,目的是礦物表面的選擇性疏水化

(3)礦漿中氣泡的發(fā)生及彌散;3.4.15浮游選煤過程(4)礦粒與氣泡的接觸;(5)疏水礦粒在氣泡上的黏附,礦化氣泡的形成;(6)礦化氣泡的浮升,精礦泡沫層的形成與排出;3.4.16浮選機(jī)分類3.浮選機(jī)的分類浮選機(jī)種類繁多,有多種分類方法:按浮選機(jī)槽箱深度和寬度的比值分為深槽型浮選機(jī)和淺槽型浮選機(jī);按浮選機(jī)的入料方式分為直流式浮選機(jī)和吸入式浮選機(jī);按空氣進(jìn)入浮選機(jī)的方式分為空氣自吸式浮選機(jī)和空氣壓入式浮選機(jī)等。3.4.16浮選機(jī)分類選煤廠使用的浮選機(jī)主要有壓氣式機(jī)械攪拌浮選機(jī)和浮選柱兩種。3.4.17浮選設(shè)備實(shí)例介紹4、浮選機(jī)浮選機(jī)是將已準(zhǔn)備好的礦漿按一定的質(zhì)量要求分選為若干產(chǎn)品的設(shè)備。根據(jù)浮選過程的特點(diǎn),浮選機(jī)有進(jìn)料、充氣、攪拌、刮泡、排料等裝置。煤炭浮選的三個(gè)重要環(huán)節(jié)即煤漿充氣、氣泡礦化和產(chǎn)物分離都是在浮選機(jī)中實(shí)施的,因此浮選機(jī)結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)參數(shù)的完善程度即工作性能的好壞,在很大程度上決定了煤炭浮選效果的優(yōu)劣。3.4.17浮選設(shè)備實(shí)例介紹5.浮選機(jī)應(yīng)具有的基本作用:(1)充氣作用以最小的動(dòng)力消耗吸入數(shù)量足夠的空氣,并將其粉碎生成大小合適、穩(wěn)定性適宜的氣泡并均勻分散在整個(gè)浮選槽箱內(nèi)。(2)攪拌作用使煤漿在浮選槽箱內(nèi)處于湍流狀態(tài),保證煤粒的懸浮和浮選劑的分散,并以一定的動(dòng)能使煤粒、氣泡運(yùn)動(dòng)碰撞,從而實(shí)現(xiàn)煤粒和浮選劑的附著,選擇性地實(shí)現(xiàn)氣泡的礦化。(3)浮選產(chǎn)物分離作用形成三相泡沫層,實(shí)現(xiàn)良好的二次富集作用,及時(shí)、準(zhǔn)確地分離、排出泡沫和尾煤。3.4.17浮選設(shè)備實(shí)例介紹3.4.17浮選設(shè)備實(shí)例介紹6.CHF-X型浮選機(jī)(充氣攪拌式)葉片為帶有8個(gè)徑向葉片的圓盤,蓋板是有4塊組裝而成的圓盤,在周邊均布有24塊徑向葉片。葉輪與蓋板的軸向間隙微15-20mm,徑向間隙微20-40mm。

中心筒上部的給氣管與總風(fēng)筒相連,中心筒下部與循環(huán)筒和蓋板相連。鐘形進(jìn)入管安裝在中心筒下端。循環(huán)筒與鐘形進(jìn)圓管之間的環(huán)形空間供循環(huán)礦漿用,鐘形進(jìn)入管具有導(dǎo)流作用。CHF-X型浮選機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖3.4.17浮選設(shè)備實(shí)例介紹3.4.17浮選設(shè)備實(shí)例介紹7.充氣式浮選機(jī)(浮選柱)浮選柱(flotationcolumn)屬于單純型充氣浮選設(shè)備,其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無機(jī)械攪拌裝置,柱底部設(shè)有透氣性好的充氣器,柱外部的壓縮空氣經(jīng)充氣器向柱內(nèi)彌散充氣。還有給礦器,泡沫槽以及管網(wǎng)等。充氣器的工作性能直接影響充氣量和氣泡的彌散程度以及浮選柱工作效率。充氣器的結(jié)構(gòu)型式:豎管式、爐條式、床石式、旋流式和水汽噴射式等。鄭州大學(xué)校長劉炯天憑借旋流-靜態(tài)微泡柱評(píng)為中國工程院院士。3.4.17浮選設(shè)備實(shí)例介紹豎管型充氣器浮選柱1.豎管充氣器;2.下體;3.上體;4.中間圓筒;5.風(fēng)室;6.給礦器;7.尾礦器3.4.17浮選設(shè)備實(shí)例介紹旋流式充氣器并帶有泡沫噴淋沖洗水結(jié)構(gòu)的浮選柱旋流氣流3.4.17浮選設(shè)備實(shí)例介紹微泡浮選柱3.4.17浮選設(shè)備實(shí)例介紹劉炯天院士和他的旋流靜態(tài)微泡浮選柱3.4.17浮選設(shè)備實(shí)例介紹3.4.18浮選設(shè)備實(shí)例介紹浮選柱浮選流程圖第五節(jié)脫水(脫介脫泥)02脫水設(shè)備分類01脫水設(shè)備基本情況介紹04脫水式斗式提升機(jī)03選煤廠脫水環(huán)節(jié)介紹05脫水篩06離心脫水機(jī)07過濾脫水機(jī)08板框壓濾機(jī)09干燥設(shè)備3.5.1脫水設(shè)備基本情況介紹在選煤廠中,經(jīng)過分選后的煤帶有大量的水,因此,產(chǎn)品脫水作業(yè)是濕法選煤工藝過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。水分過高的煤會(huì)給貯存、運(yùn)輸和使用造成浪費(fèi)和困難,特別是在寒冷地區(qū)的冬季更是如此。選煤廠常用的產(chǎn)品脫水方法有:重力脫水、離心脫水、過濾脫水、壓濾脫水、干燥脫水等。脫介脫泥與脫水過程類似,脫介的目的是將煤流中夾帶、粘附的重介質(zhì)脫除,脫泥的目的是將原煤中的細(xì)粒煤泥脫除,常用的重力脫水設(shè)備基本都可以用以脫介和脫泥,因此本節(jié)以脫水為主。3.5.2脫水設(shè)備分類重力脫水:利用重力作用實(shí)現(xiàn)脫水的方法,如脫水斗式提升機(jī)、脫水篩、脫水倉。離心脫水:利用離心力作用實(shí)現(xiàn)脫水的方法,如各式離心脫水機(jī)。過濾脫水:利用真空抽吸使物料脫水的方法,如過濾機(jī)。壓濾脫水:利用擠壓作用使物料脫水的方法,如壓濾機(jī)。干燥脫水:利用熱力蒸發(fā)作用降低物料水分的方法,如火力干燥機(jī)。我國現(xiàn)行產(chǎn)品目錄規(guī)定精煤水分一般不超過12%~13%。為滿足這個(gè)要求,各種精煤必須在不同的脫水設(shè)備中進(jìn)行脫水。各類篩機(jī)均可用于脫水作業(yè),因在本章第三節(jié)已經(jīng)介紹,本節(jié)不再贅述。3.5.2脫水設(shè)備分類脫水設(shè)備重力脫水(脫泥脫介)弧形篩振動(dòng)篩斗提機(jī)離心脫水振動(dòng)離心機(jī)刮刀離心機(jī)沉降過濾離心機(jī)沉降離心機(jī)過濾脫水圓盤真空過濾機(jī)抽濾機(jī)壓濾脫水加壓過濾機(jī)板框壓濾機(jī)帶式壓濾機(jī)干燥脫水煙氣干燥蒸汽干燥3.5.3選煤廠脫水環(huán)節(jié)介紹選煤廠脫水環(huán)節(jié)包括如下:1、塊精煤脫水:脫水篩--精煤產(chǎn)品;脫介篩--離心機(jī)--精煤產(chǎn)品2、跳汰末精煤:脫水篩--離心機(jī)--精煤產(chǎn)品3、粗粒精煤:①角錐池—旋流器—煤泥篩—煤泥離心機(jī)—精煤產(chǎn)品②精煤磁選機(jī)--旋流器—煤泥篩—煤泥離心機(jī)—精煤產(chǎn)品4、浮選精煤:濃縮機(jī)底流—旋流器溢流—浮選機(jī)—過濾機(jī)(真空過濾機(jī)、加壓過濾機(jī))—精煤產(chǎn)品5、中煤和矸石:脫水斗式提升機(jī)—脫水篩--中煤、矸石產(chǎn)品6、尾煤:①深錐濃縮機(jī)溢流—45米濃縮機(jī)—壓濾機(jī)—尾煤②深錐濃縮機(jī)—旋流器—高頻篩—尾煤3.5.4脫水式斗式提升機(jī)一、脫水斗式提升機(jī)脫水斗式提升機(jī)是利用水本身所受重力使煤和水自然分離的一種脫水設(shè)備。脫水斗式提升機(jī)通常兼有脫水和運(yùn)輸雙重作用??勺鳛樽罱K脫水設(shè)備,也可作為初步脫水設(shè)備。脫水斗式提升機(jī)的構(gòu)造如圖7-1所示。它是由機(jī)頭1、

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