技术内容
(一)基本原理
针对我国传统的重选+浮选的两段选煤工艺存在粒度介于重选和浮选有效分选粒度界限附近的粗煤泥分选效率低的重大技术问题,开展了增加液固流化床粗煤泥分选的重选+粗煤泥分选+浮选的三段选煤工艺关键技术研究,分别压缩了重选和浮选的有效分选粒度范围,显著提高了全粒级分选的效率,解决了原工艺存在的通过降低重选和浮选精
>2mm 2mm~0.25mm <0.25mm
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大直径旋流器重介或跳汰分选
粗煤泥分选
浮 选
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2mm
mm 0.25mm
25m
图 1 液固粗煤泥分选在选煤中的作用
煤灰分而抵消粗煤泥灰分高或粗精煤煤泥灰分高而掺入精煤牺牲精煤产率的重大技术问题。
煤泥是指粒度介于重选和浮选之间不能用重 选 分 选 的 煤 泥 , 一 般 是 指
2-0.25mm。基本原理是选煤工艺中已经分离出来的精煤粗煤泥矿浆给入液固流化床粗煤泥分选机(如图2),与由底部的流体分配器产生的上升水流相遇,在内形成具有一定密度的悬浮液干扰床层,经过一段时间循环后作为形成流化床的固体颗粒具有非常接近的沉降速度,系统稳定后入料中沉降速度小的颗粒会浮起,并进入浮物产品,沉降速度大的颗粒则穿过床层,并由排矸口进入沉物。由于在粗煤泥粒度范围内的颗粒粒度和形状基本相似,低雷诺数下沉降速度与颗粒的密度关系最大,而煤泥的灰分又与密度基本成正比,从而实现按密度分选。分选密度可由上升水流的
速度和底流排放速度来控制,完全实现自动化无人操作。
(二)关键技术描述
(1) 设备结构的精确优化设计
图 2 液固流化床粗煤泥分选机原理图
本课题通过多年的机理研究和结构设计,完全掌握了其分选的详细机理及规律,根据入料煤质的密度和粒度组成及产品的质量预期,通过详细计算所需设备的相关尺寸, 尤其是上升水流的精确确定,流体分布器布水板的结构设计、布水孔的大小及布置,如需要根据所需上升水流保证布水板上下合适的压力差,太大在底部床层会形成扰动,产生涡流恶化分选效果甚至不能生产。太小布水孔易堵塞上升水流分布不均甚至完全不能给水。设置了可调给料均匀装置和滤网,减少给料对床层的扰动和防止大颗粒进入系统。研发的液固流化床粗煤泥分选机可实现两年内不堵塞,无需维护。底部采用高耐磨合金, 整机24小时运转,寿命长达5-8年。
(2) 触摸屏自动控制
研究开发了触摸屏集中监测和控制,通过密度-底流排放阀的闭路控制可自动适应给料浓度、给料量和给料粒度及密度组成的变化;通过布水板压差、给水压力和给水量的在线监测,跟踪和记录历史变化,便于用户根据现场情况进行调整。水仓的定期自动清洗功能。完全实现24小时无人操作。
目前已开发了多产品液固流化床粗煤泥分选机和重介液固流化床粗煤泥分选。
(三)工艺流程
主要技术指标
以2FBCC-2000 为例, 直径2000mm, 总装机功率7.5kW, 大小为2600 Х 2600 Х
3500mm,生产能力≥60t/h;1.5-0.25mm 的入料 E<0.11。主要优势表现在:
1. 分选效果好:精煤灰分低(灰分低于10%),产率高(一般大于60%);可在较低分选密度(可低于1.4kg/L,而螺旋分选机只能高密度分选)下实现高精度分选;
2. 使用范围广:重介选煤厂、跳汰选煤厂、干粗煤泥选煤厂,烟煤、无烟煤;
3. 处理能力大:单台处理量大(2FBCC-2000处理能力可达60t/h),
4. 电耗低:如2FBCC-2000仅需一台7.5kw 的清水上水泵;
5. 运行可靠:产品指标好,质量稳定,故障率低;
6. 操作简便:实现完全自动控制,分选密度可自动调节;
7. 运行费用低:无需药剂,无环境污染。
8. 工艺成熟、简单:占地面积小,投资少,建设周期短,投资回报率高;