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[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。
[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。