[發(fā)明專利]一種重介干法分選設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210548809.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN102974543B
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫剛;吳玲;孫崢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 孫剛;吳玲;孫崢
• 主分類號(hào): B07B9/00
• 分類號(hào): B07B9/00
• 代理公司: 北京邦信陽專利商標(biāo)代理有限公司 11012
• 代理人: 金璽

本發(fā)明公開了一種重介干法分選設(shè)備，所屬設(shè)備包括：流化床，用于物料的分選；箱體，用于提供形成流化床的空間和安裝設(shè)備；導(dǎo)料推進(jìn)裝置，物料沿流化床側(cè)端通過該裝置導(dǎo)入流化床后物料得以松散、分層并推動(dòng)物料向前運(yùn)動(dòng)；布風(fēng)裝置，壓縮空氣通過布風(fēng)板后獲得壓差送入流化床，流化床充分流化且均勻穩(wěn)定，精煤、中煤、矸石獲得最佳分選效果；刮板運(yùn)輸裝置，一種用于干法分選設(shè)備的大型刮板輸送裝置，為防止較寬刮板部件變形，刮板采取防變形措施，分選后的矸石和中煤由刮板排出；取料篩分裝置，物料通過分選流化床后，精煤由流化床側(cè)端取料篩分裝置取出，取料過程中重介質(zhì)被篩出并返回流化床。本發(fā)明設(shè)備能避免出風(fēng)口堵塞引起的無法流化、分選問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及選礦、選煤、建材和化工的分選設(shè)備，尤其涉及一種利用空氣重介干法分選的分選設(shè)備。

背景技術(shù)

在選煤技術(shù)中，空氣重介干法分選技術(shù)由于其能夠有效的用于干旱、缺水地區(qū)，因此，受到了世界各地的廣泛關(guān)注。我國一次能源儲(chǔ)量豐富，世界許多缺水干旱地區(qū)和我國西部、西北部地區(qū)特別需要干法選煤技術(shù)，褐煤由于成煤時(shí)間短泥化程度高不適合用濕法分選，更需要干法選煤技術(shù)。重介干法選煤主要是利用煤與矸石的物理性質(zhì)差別進(jìn)行分選，在工業(yè)生產(chǎn)上應(yīng)用的有風(fēng)力選煤和空氣重介質(zhì)流化床選煤，其實(shí)兩者之間有本質(zhì)區(qū)別，各自采用不同的分選介質(zhì)，有不同的分選機(jī)理和分選效果。我國干法選煤的研究和開發(fā)工作于1967年開始，上世紀(jì)80年代末中國礦業(yè)大學(xué)選礦工程研究中心開始進(jìn)行空氣重介質(zhì)流化床干法選煤技術(shù)的研究和開發(fā)，在教學(xué)和理論上獲得了巨大成功。美國、加拿大、南非和前蘇聯(lián)等國都相繼進(jìn)行過實(shí)驗(yàn)室研究，但都沒有在工業(yè)中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，在工業(yè)化的道路上還有許多工程技術(shù)問題沒有解決。國家發(fā)改委、黑龍江七臺(tái)河市、山西省西山礦業(yè)集團(tuán)、中國礦業(yè)大學(xué)分別立項(xiàng)投入巨資集中資源優(yōu)勢(shì)力圖攻克這一難關(guān)，在七臺(tái)河市桃山和西山礦業(yè)集團(tuán)白家莊礦分別建造了兩座工業(yè)應(yīng)用的示范重介干法選煤廠，但由于工程技術(shù)難度大，影響因素多，最終都沒能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化實(shí)際應(yīng)用。總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，認(rèn)真分析研究空氣重介干法分選過程的每一項(xiàng)具體工程技術(shù)問題，在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出可行的技術(shù)方案是本課題重點(diǎn)研究方向。北京科技大學(xué)2008年與投資方北京博后篩分工程技術(shù)有限公司合作開發(fā)進(jìn)行大型空氣重介流化床干法選煤設(shè)備的工業(yè)應(yīng)用研究，科研人員經(jīng)過五年的不懈努力，在大量反復(fù)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上完了成理論研究和設(shè)計(jì)計(jì)算工作，并在北京博后公司機(jī)械加工廠分別完成了三臺(tái)不同技術(shù)方案的大型工業(yè)樣機(jī)制造和半工業(yè)性試驗(yàn)工作，掌握了大量的可靠工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，最終獲得了良好的分選效果，準(zhǔn)備投入到工業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用。總結(jié)以往空氣重介流化床干法選煤設(shè)備工業(yè)應(yīng)用的失敗原因和設(shè)備技術(shù)缺陷，正是今后改進(jìn)提高和研究工程技術(shù)的方向。歸納如下：1、已試驗(yàn)過的老型空氣重介流化床干法選煤試驗(yàn)樣機(jī)處理量小50T/H，商業(yè)價(jià)值不顯著，難以滿足市場(chǎng)需求，不能解決大規(guī)模實(shí)際工業(yè)應(yīng)用問題。隨著煤炭事業(yè)的飛速發(fā)展，年處理量幾百萬噸乃至千萬噸的煤礦已經(jīng)普及，對(duì)于干法選煤建設(shè)具有大處理能力的大型現(xiàn)代化干法選煤廠是今后研究發(fā)展的主要方向。2、老型樣機(jī)入料粒度6-50mm,入料粒度范圍小，由于含水分較高的6mm以下細(xì)粒煤炭篩分非常困難，限下率高，細(xì)粒級(jí)物料混入流化床中惡化分選效果，容易造成布風(fēng)板出風(fēng)口的堵塞。我國動(dòng)力煤產(chǎn)量約占煤炭總產(chǎn)量的70％以上，末煤篩分后直接供給用戶，塊煤入洗將矸石和精煤選出供給用戶是目前動(dòng)力煤選煤廠設(shè)計(jì)的常規(guī)工藝，試驗(yàn)證明，利用空氣重介流化床干法選煤技術(shù)對(duì)原煤進(jìn)行分選，入料的分選粒度不同操作制度也有所區(qū)別。13mm以下粒級(jí)流化床分選是一種操作制度，屬于淺床分選，處理量小且分選難度大，13mm以上粒級(jí)流化床分選是另外一種操作制度，屬深床分選，處理量大且分選容易，空氣重介流化床干法選煤分選粒級(jí)的選擇對(duì)分選效果影響較大。3、老型樣機(jī)從分選機(jī)中部單點(diǎn)入料，物料容易漂浮在流化床上層難以松散，物料不松散分層則無法進(jìn)行，所以物料進(jìn)入流化床后必須設(shè)計(jì)一種裝置使物料全寬均勻進(jìn)入流化床，并與流化床充分接觸才能進(jìn)行正常的分選工作，入料不均勻，容易造成已經(jīng)完成分選的物料再度與入料混合在一起破壞分選效果。4、老型樣機(jī)流化床高度350-400mm，屬淺床分選，矸石和精煤之間容易相互污染，分選精度低，流化床工作時(shí)床層的穩(wěn)定性難以保證。5、老型樣機(jī)流化床分選面積僅10m²，流化床容積僅有4m³，處理能力小，且受入料組成和瞬時(shí)處理量大小波動(dòng)影響敏感，不利于分選流化床穩(wěn)定正常工作，流化床的工作面積和容積與入料量的比例關(guān)系有其內(nèi)在規(guī)律性，流化床分選面積大容積大則流化床工作時(shí)穩(wěn)定性好，流化床的設(shè)計(jì)應(yīng)為物料均勻穩(wěn)定工作提供良好的分選環(huán)境。6、老型樣機(jī)刮板部件采用45^#鋼材質(zhì)，刮板部件寬2000mm，厚度60mm，高120mm，刮板笨重且對(duì)布風(fēng)板磨損嚴(yán)重，刮板部件較寬影響上部流化，且沒有解決好刮板剛性變形問題。7、老型樣機(jī)刮板輸送機(jī)機(jī)尾精煤排料端下層布置鋼板，排料時(shí)帶走介質(zhì)多。8、老型樣機(jī)布風(fēng)板采用兩塊4mm厚普通A₃鋼板，并配鉆2mm的孔，當(dāng)中布置一層尼龍布獲得淺床流化床壓差，在流化床中布風(fēng)板的通氣孔開口向上，介質(zhì)和煤泥容易直接灌入孔中不容易清理，且普通金屬材質(zhì)的布風(fēng)板磁性強(qiáng)，磁性介質(zhì)容易磁化后相互聚集、結(jié)團(tuán)，堵在孔中更難清理。9、老型樣機(jī)羅茨鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)系統(tǒng)通過風(fēng)包提供穩(wěn)壓壓縮風(fēng)，沒有設(shè)計(jì)脈沖風(fēng)，不利于物料定期的松散和分層，出風(fēng)口不易實(shí)現(xiàn)自清理功能。10、老型樣機(jī)機(jī)頭排矸石，機(jī)尾排精煤，兩端出兩產(chǎn)品，產(chǎn)品單一。對(duì)煤礦而言，隨著采煤機(jī)械化程度的提高開采出的原煤中大部分是煤炭，矸石的比例正常情況下約為原煤的20％-30％，而老型樣機(jī)用同樣寬度刮板上下兩層等處理量排料，在設(shè)備的排料結(jié)構(gòu)上存在著比例不合理，影響主機(jī)潛能最大處理能力的發(fā)揮。11、老型樣機(jī)介質(zhì)粒度范圍在0.15-0.3mm，經(jīng)過大量試驗(yàn)證明分選不同粒度、不同密度的物料對(duì)介質(zhì)的粒度范圍和密度范圍也應(yīng)有所區(qū)別，過分嚴(yán)格要求介質(zhì)的粒度范圍，在工業(yè)生產(chǎn)中很難實(shí)現(xiàn)，合理的粗細(xì)比例搭配會(huì)使得流化床分選效果更好。12、老型樣機(jī)對(duì)入料水分沒有設(shè)計(jì)工藝過程控制，實(shí)踐證明原煤入料水分、介質(zhì)水分對(duì)流化床能否正常工作影響重大，空氣重介流化床干法選煤技術(shù)和分選設(shè)備必須對(duì)入料水分加以控制，才有可能在工業(yè)應(yīng)用中獲得成功。