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选煤机械简介. 主讲人:宋继祥. 一 概论. 煤:可燃的固体矿物质。 煤是由古代植物残骸经过漫长的地质年代和地壳运动,在隔绝空气的情况下(高温、高压)逐步形成的。 泥炭 →褐煤→烟煤→无烟煤 选煤:利用煤炭和矿物杂质的不同性质,在选煤厂内用机械方法除去原料煤中的矿物杂质,把它分成不同质量、粒度的产品,满足市场的需要。. 选煤的目的:. ( 1 )去除杂质提高煤炭质量,适应用户需要。 质量指标: A. 灰分 : 非可燃体为灰分 , 燃烧掉的为可燃体。 灰分:煤完全燃烧后的残留物的百分比。

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Presentation Transcript
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选煤机械简介

主讲人:宋继祥

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一 概论

煤:可燃的固体矿物质。

煤是由古代植物残骸经过漫长的地质年代和地壳运动,在隔绝空气的情况下(高温、高压)逐步形成的。

泥炭→褐煤→烟煤→无烟煤

选煤:利用煤炭和矿物杂质的不同性质,在选煤厂内用机械方法除去原料煤中的矿物杂质,把它分成不同质量、粒度的产品,满足市场的需要。

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选煤的目的:

(1)去除杂质提高煤炭质量,适应用户需要。

质量指标:

A.灰分: 非可燃体为灰分, 燃烧掉的为可燃体。

灰分:煤完全燃烧后的残留物的百分比。

精煤灰分每降低1%,焦炭灰分降低1.33%,炼铁焦比降低2.66%,高炉利用系数提高4%,同时可减少石灰石的用量,提高生铁质量。

B.水分:单位质量的煤中水的百分比含量。

水分大的坏处:延长炼焦时间,影响焦炉寿命,增加运输量,不便贮运。

C.硫分: 单位质量的煤中硫的百分比含量。

硫分大的坏处:影响生铁的质量和环境保护。

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(2)按煤炭粒度分成不同规格的产品。如:煤气用块煤,电厂用粉煤。 (3)将矸石就地废弃(或综合利用),减少无效运输。 (4)煤炭质量提高,煤炭燃烧烟尘减少,有利环保。选煤厂的生产规模(两种计算方法):每年工作300天,每天工作14小时。每年工作330天,每天工作16小时。(与矿井同步生产)

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二 重介质选煤

重介质选煤:在重介质悬浮液(简称介质)中按煤和矸石在密度上的差别进行选煤。有效分选>0.25mm的煤粒。

密度:单位体积物质的质量。

重力分层——浮沉试验

氯化锌—浮沉试验(重力分层)

磁铁矿粉—重介质悬浮液(水+磁铁矿粉+煤泥)

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离心力比重力大几十倍,提高处理能力

在旋流器内的离心力作用下,物料按密度分层,大于介质密度的重产物趋向于旋流器器壁旋转,小于介质密度的轻产物趋向旋流器中心运动。不同密度的产物从各自排料口分离出去。

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(1)为什么能用单一低密度的重介质,分离出纯矸石来?(1)为什么能用单一低密度的重介质,分离出纯矸石来?

答:① 在第一段旋流器内,由于离心力的作用,大量的、较粗的磁铁矿粉趋于旋流器的器壁运动,大量的水趋向于旋流器中心运动,到了第二段旋流器,介质密度增高,可达1.8kg/L左右。② 借助第一段旋流器的剩余压力,在第二段旋流器内还能保持足够的离心力场。

(2)为什么第一段旋流器是圆筒形的?第二段是圆筒—圆锥形的?

答:圆筒形的旋流器内,旋转的重介质密度分布均匀,有利于保证精煤质量。圆筒—圆锥形的旋流器内,在圆锥部分,介质密度大,有利于分选于纯矸石。

(3)为什么第一段旋流器直径大?第二段直径小?

答:第一段直径大可以保证处理量,第二段直径小,可以保持适当的离心加速度。

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2.弧形筛:筛面成弧形的固定筛

煤或中煤与重介质悬浮液按切线方向均匀的沿筛面全宽给入,在重力(垂直向下)和离心力(半径方向)的作用下,大部分水和细小颗粒成为筛下物,筛面另一端排出 筛上物。筛缝间隙1mm

优点:不需要动力,结构简单,泄水能力大。作为预先泄水设备。

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当两轴同步异向回转时,每根轴上的偏心块所产生的离心力在X-X方向相互抵消,在Y-Y方向上相互叠加,形成沿Y-Y方向的合力(激振力),使筛箱沿Y-Y方向作往复直线运动。振动方向与筛面成一定角度(一般为45°),使物料在筛面上不断的斜向抛起和落下。当两轴同步异向回转时,每根轴上的偏心块所产生的离心力在X-X方向相互抵消,在Y-Y方向上相互叠加,形成沿Y-Y方向的合力(激振力),使筛箱沿Y-Y方向作往复直线运动。振动方向与筛面成一定角度(一般为45°),使物料在筛面上不断的斜向抛起和落下。
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4.磁选机

液流方向与滚筒转动方向相反,磁性物回收率高, 但精矿中含有煤泥。

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DMAC-Ⅱ型重介工艺参数自动测控系统组成示意图DMAC-Ⅱ型重介工艺参数自动测控系统组成示意图

1—三产品重介质选流器;2—弧形筛;3—分流箱;4—磁选机;

5—合格介质桶;6—介质泵;7—同位素密度计;8—磁性物含量计;

9—电动一体阀;10—电动角行程执行器;11—超声波液位计;12—压力变送器。

三 重介工艺参数自动测试和控制
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1. 合格介质密度的控制

介质密度高于给定值→精煤灰分高

介质密度低于给定值→精煤灰分低

由同位素密度计测量合格介质密度(测量值),

由操作人员通过操作台上电位器确定给定值。

在正常生产时合格介质密度呈上升趋势(选煤是缺水过程)。

补加水管道上设置电动一体阀,调节阀门开度就可以控制补加水量。

当测量值>给定值:测控系统开大阀门→补加水量加大→介质密度下降

当测量值=给定值:测控系统阀门不变

当测量值<给定值:测控系统关小阀门→补加水量减小→介质密度上升

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2. 分流量测控

重介质悬浮液中煤泥含量20%~40%

煤泥含量低→悬浮液不稳定

煤泥含量高→影响分选效果,增加介耗

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3. 合格介质桶液位检测

超声波液位计超限报警。

液位过高时→多打分流

液位过低时→多加介质

液位过高(由加水,加介引起),停产时旋流器管道回流,合格介质桶溢流,介耗增加。

液位过低,旋流器工作压力不能保证。

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4. 旋流器重介质入口压力检测

压力突增的原因:旋流器堵塞。

压力突减的原因:管道、旋流器跑漏;合格介质桶液位过低。

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四 浮选

浮游选煤(浮选):利用矿物表面润湿性的差别。分选<0.5mm的煤泥。

浮选剂:捕收剂和起泡剂。

捕收剂(油类):提高煤粒表面疏水性的浮选剂。

疏水→亲油→易与气泡粘附

亲水→疏油→不易与气泡粘附

起泡剂(醇类):维持气泡的稳定性,控制气泡大小的浮选剂。

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1.浮选预处理器

作用:

A、浮选剂的分散、混合

B、煤浆稀释

C、有足够的时间在煤粒上形成油膜

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A.结构

(1)充气搅拌装置

(2)槽体;流通孔;刮泡堰;假底;

入料口;尾矿箱

(3)刮泡机构

(4)放矿机构

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B.工作特点
  • 微泡析出;
  • 乳化浮选剂;
  • 煤浆通过量大,适于低浓度(≤80g/L)大流量的浮选工艺;
  • 充气均匀;
  • 主要部件用定位止口定位,法兰盘联结紧固,装配精度易保证;
  • 可靠性好,喷嘴出口为刚玉材质,使用寿命长,单壳泵运行平稳,过流部件可用20000小时,易于维护,检修工作量比机械搅拌式少80%。
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C.使用
  • 浮选机操作注意事项
  • 充气量:吸气管盖板开启10mm缝隙(煤质好,充气量大;煤质差,充气量小;浓度大,充气量大)。
  • 泡沫层厚度和液面高度:升降尾矿箱闸板高度来控制液面不过低。
  • 添加浮选剂:分段加药。
  • 工作压力:与搅拌力、循环量、充气量有关。
  • 泡沫层游动性:清除喷嘴堵塞物(吸气管吸力小,部分堵塞,吸气管无吸力,全部堵塞)。
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按常规添加浮选剂

给料

开刮泡器

开泵(浮选机中液面高度>0.8m)

开泵

停料

继续补加稀释水

提升尾矿箱闸板高度

停泵(注意关闭填料密封水)

停止添加浮选剂

停开刮泡器

  • 循环泵运行:入料管上闸阀一般全打开,保证工作压力>0.15MPa,并控制电机工作电流不超过额定值。
  • 浮选机开停车顺序

a.开车: 

b.停车:

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D.维护
  • 严禁杂物进入浮选机堵塞喷嘴,发现堵塞及时处理(压力表压力不降低)。
  • 严禁胶皮、铁片进入单壳泵(压力表压力降低)。
  • 注意检修后泵的转动方向,检查电机、泵轴承温升,轴承箱油位,定期注油或更换润滑油。
  • 检查填料密封水管是否有水,开泵前先注水,停泵后关水门,及时观察轴封水泄漏量,当泄漏量加大时,应调整填料盖的螺栓, 并及时更换填料。
  • 经常检查刮泡器电机、减速机, 对刮板轴的轴承要及时注油。
  • 长期停机应打开放矿装置。
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五 脱水设备

1.离心机

A.立式离心脱水机(刮刀卸料离心脱水机)

末煤(<13mm)脱水,粗煤泥>0.15mm脱水(刮刀多,锥角大)。

离心过滤是把含水物料加入到旋转的筛篮表面,在离心力的作用下,固体颗粒在筛篮上形成过滤层,水通过过滤层和筛篮缝隙排出。

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B.卧脱(卧式脱水机)沉降过滤式离心脱水机

用于>0.045mm煤泥脱水

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2.压滤机

压滤机示意图

尾煤压滤(<0.045mm高灰份、细煤泥)精煤压滤(浮选泡沫)

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六 煤泥水处理

1.斜管浓缩机:用于煤泥水沉降和浓缩。

优点:沉淀距离缩短,沉淀面积增加,流态平稳。

斜管沉降试验示意图 斜管浓缩机示意图

1——入料槽;2——配水口;3——池体; 4——斜管组件体;5——环形刮 泥机; 6——煤泥坑;7——煤泥泵; 8——集水槽;9——溢流水槽

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斜管组件示意图

(乙丙聚丙烯塑料板)

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2.加速煤泥水沉降

A.絮凝

采用高分子絮凝剂(聚丙烯酰胺)

絮凝(架桥)作用示意图

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B.凝聚和絮凝配合

当水质软,泥质多时,采用凝聚剂和絮凝剂配合添加。

凝聚剂:石灰、石膏、氯化镁、氯化铝、聚合铝、硫酸铝、硫酸铁等无机电解质。

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3.洗水闭路循环

煤泥水经过充分浓缩、澄清后煤泥在厂内

回收,澄清水全部循环使用。

目标:清水(或低浓度煤泥水)洗煤。

洗水平衡:生产补充水量=产品带走水量-原料煤带进水量+损失水量

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七 原料煤准备

目的:控制旋流器入选上限。去除杂物(铁器、木材、混凝土块),避免过粉碎,夹矸煤解离。

1.预先筛分(筛孔50mm)

2.手选

去除>50mm的矸石和杂物(保护破碎机)。

3.破碎机

入料粒度≤250mm,破碎粒度30~50mm。