第6期選煤技術(shù)No.62003年12月COAL PREPARATION TECHNOLOCYDec. 2003文章編號(hào): 1001-3571 (2003) 06 -0034- 06干法選煤評(píng)述陳清如2，駱振福'(1.中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇徐州221008;2.中國煤炭學(xué)會(huì)選煤專業(yè)委員會(huì),河北唐山063012)摘要:文章以大量詳實(shí)的資料，回顧了干法選煤技術(shù)的理論與實(shí)踐研究成果和取得的新進(jìn)展,指出了研究先進(jìn)高效的干法選煤技術(shù)對順應(yīng)我國煤炭工業(yè)戰(zhàn)略西移，促進(jìn)潔凈煤事業(yè)的全面發(fā)展的重要意義。關(guān)鍵詞:干法選煤;氣固流化床;風(fēng)力選煤;磁穩(wěn)定流化床;研究中圖分類號(hào): TD942文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A為了順應(yīng)中國煤炭工業(yè)的戰(zhàn)略西移，促進(jìn)潔凈1前言煤事業(yè)的全面發(fā)展，就需要研究高效的千法選煤技選煤是合理利用煤炭資源、保護(hù)環(huán)境的最經(jīng)濟(jì)術(shù)。和最有效的技術(shù)，是煤炭加工、轉(zhuǎn)化為潔凈煤基燃干法選煤主要是利用煤與矸石的物理性質(zhì)差別料必不可少的基礎(chǔ)和關(guān)鍵環(huán)節(jié);通過選煤可以優(yōu)化實(shí)現(xiàn)分選的，所謂物理性質(zhì)包括密度、粒度、形產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高利用效率。因此，國際上公認(rèn)選煤狀、光澤度、導(dǎo)磁性、導(dǎo)電性、輻射性、摩擦系數(shù)是實(shí)現(xiàn)煤炭高效、潔凈利用的首選方案。加快發(fā)展等。干法選煤主要包括風(fēng)選、揀選、摩擦選、磁選煤技術(shù)對于實(shí)現(xiàn)煤炭資源的綜合利用、節(jié)約能選、電選、X-射線選、微波選、空氣重介質(zhì)流化源、減少環(huán)境污染具有十分重要的意義。床選煤等,其中已實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的有風(fēng)力選煤(風(fēng)中國煤炭的人選比例一直較低，2001 年只有力搖床、風(fēng)力跳汰)和空氣重介質(zhì)流化床選煤。30%，動(dòng)力煤的人選比例更低，僅為18%，資源2干 法選煤研究回顧浪費(fèi)和環(huán)境污染問題嚴(yán)重。造成這些問題的原因是多方面的，其中水資源短缺是造成煤炭入選比例低2.1流化床選煤的主要原因之- -。中國煤炭資源主要分布在干旱缺2.1.1基本原理水地區(qū)，已探明的1萬億t煤炭保有儲(chǔ)量中,晉、氣固流化床分離(選)礦物可分為兩類: -類陜、蒙三省區(qū)占60.3%，新、甘、寧、青等省區(qū)是根據(jù)兩種顆粒的粒度差別進(jìn)行分離。其原理是:占22.3%，東部4大缺煤區(qū)的19個(gè)省區(qū)只占粒度大的塊狀物不參與流化，而粒度小的粉狀物能17.4%。占全國煤炭保有儲(chǔ)量三分之二以上的千旱夠流態(tài)化，不參與流化的大顆粒沉在床底，能夠流缺水地區(qū)的煤炭難于采用耗水量大的濕法分選方法化的小顆粒流態(tài)化后不斷溢出床面，從而達(dá)到分離(就濕法跳汰選煤而言，人選1t原煤約需3~St循的目的;另一類即本文所述及研究的氣固流化床對環(huán)水，還需補(bǔ)加部分清水);其次，中國相當(dāng)數(shù)量礦物的分選。其原理是:以微細(xì)顆粒作為固相加重的年輕煤種遇水易泥化，不宜采用濕法分選;第質(zhì),形成具有一定密度的流化床層,不同密度組成三，濕法分選產(chǎn)品外水高達(dá)12%以上，嚴(yán)寒地區(qū)的被分離礦物(由有用礦物與無用礦物組成)進(jìn)入冬季凍結(jié)，貯運(yùn)困難，導(dǎo)致部分選煤廠被迫停產(chǎn)，流化床層后按床層密度分層,輕者上浮，重者下而且，采用濕法跳汰、重介和浮游選煤，耗水量沉，從而實(shí)現(xiàn)氣固流化床對礦物的分選。氣固流化大，投資及生產(chǎn)費(fèi)用高，噸煤投資達(dá)80元以上,床密度p可以表示為限制了部分地方小煤礦企業(yè)的發(fā)展。ρ = (1-e)p. = (W/A)Hg .式中:p為床層密度, kg/m2 ;e為空隙率,% ;p,為固.收稿日期: 2002-08- 12作者簡介:陳清如(1926-), 男，浙江杭州人，中國工程相力中國煤化工床層質(zhì)量,kg;A為院院士,中國煤炭學(xué)會(huì)選煤專業(yè)委員會(huì)名譽(yù)主任委員，中HCN MH Gig為重力加速度，國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院教授。電話: 0516 - 3885384。m/s"。第6期陳清如等:干法選煤評(píng)述2003年12月25且不同密度的礦物在均勻流體中因受到流體的凈小。因此在- -定范圍內(nèi)改變固相加重質(zhì)粒度組成可浮力作用而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),同時(shí)受到流體阻力的作用,最以調(diào)節(jié)流化床分選密度。但要形成高質(zhì)量流化床,終按流體密度分層分離。由于氣固流化床屬聚式流不同種類的固相加重質(zhì)各有其最佳的粒度范圍,陳化床,床層內(nèi)壓力及密度有一定的不均勻性,因此要清如等6)的研究結(jié)果表明了這一點(diǎn)。Weintaub實(shí)現(xiàn)被分選礦物按流化床密度分離,就要求被分選等V,)在中100mm圓簡型流化床裝置上,以0.043 ~礦物的粒度足夠大于固相加重質(zhì)顆粒粒度，使得被0.074mm的磁鐵礦粉為固相加重質(zhì)被選礦物(煤選礦物受到流化床密度的凈浮力作用占主導(dǎo),并且炭)與固相加重質(zhì)的質(zhì)量比為1:100,分別對1.17~克服床層介質(zhì)阻力及固相加重質(zhì)顆粒返混產(chǎn)生的曳0.58 mm.3.33~2.36mm.9.53 ~ 6.35 mm的3個(gè)粒級(jí)力作用而分層。礦物在流化床的分離除決定于床層煤炭進(jìn)行分選試驗(yàn),結(jié)果表明可以實(shí)現(xiàn)按密度分層密度的均勻穩(wěn)定性外,還受床層內(nèi)氣泡行為宏觀返分離,且粒度越大所需分選時(shí)間越短。Lery 等[0]試混引起的曳力等因素影響,因此，氣固流化床分選研圖用氣固流化床對微細(xì)煤粉進(jìn)行分選,試驗(yàn)裝置的究涉及床層密度均勻穩(wěn)定性、固相加重質(zhì)顆粒物性、直徑為152mm.高70 ~ 80mm,以磁鐵礦粉作固相加氣泡控制分選機(jī)理及設(shè)備結(jié)構(gòu)等問題.是化工學(xué)科重質(zhì),人料與固相加重質(zhì)質(zhì)量之比為1:9~3:7,人與礦物加工學(xué)科交叉領(lǐng)域的研究課題。料粒度小于0.55mm,取得了較好的效果,其脫硫率2.1.2基礎(chǔ)研究高于傳統(tǒng)的濕法分選技術(shù)。氣固流化床分離特性的研究，必須從氣體分布操作參數(shù)(如流化數(shù)和風(fēng)壓)對流化床質(zhì)量也器(結(jié)構(gòu)等)、固相加重質(zhì)顆粒物性(密度、粒度有重要影響，因?yàn)榇矊又袣馀莸拇笮?、壓力和密度分布和形狀?和操作參數(shù)(風(fēng)壓和氣速)等方面都與之密切相關(guān)。Douglas 等41使用硅鐵粉(0.104著手。~ 0.074mm)作固相加重質(zhì),在488.9mm的裝置上氣體分布器是使氣體在進(jìn)人床層之前均勻分進(jìn)行試驗(yàn)研究， 結(jié)果表明，在流化數(shù)為2時(shí),分離布，調(diào)整或控制其流速的裝置,它對形成高質(zhì)量的效果最佳。陳清如[6]以磁鐵礦粉作固相加重質(zhì)，在流化床起決定性作用。Douglas 等(1)設(shè)計(jì)了孔徑小、中100mm 的流化床裝置上的研究表明，其流化數(shù)應(yīng)分布均勻的氣體分布器。研究認(rèn)為，分布器應(yīng)具備控制在1.4~ 1.6之間。氣體通過它時(shí)所產(chǎn)生的壓降必須大于氣體通過床層至于床體結(jié)構(gòu)及床層深度，除需要滿足能夠有所產(chǎn)生的壓降這-功能，因?yàn)?，只有滿足這一條利于形成高質(zhì)量流化床層外，還應(yīng)考慮滿足連續(xù)分件，流化床中氣泡大小才可得到控制。Beeckmans選作業(yè)的要求，如被選礦物的粒度、產(chǎn)品輸送等。等[5]研制的分布器是由孔徑1. Smm的沖孔板和32.1.3氣固流化床連續(xù)分選層織布組成，開孔率為40% ~ 50%。結(jié)果表明,早期，Evenson G F等11,12用圓柱形多級(jí)流化織布層是核心，壓降主要產(chǎn)生于此。陳清如等[6] 經(jīng)床及相應(yīng)工藝流程進(jìn)行連續(xù)分選煤炭研究,該多級(jí)過大量的基礎(chǔ)研究，提出了采用兩段復(fù)合式分布流化床上部床為多孔平板結(jié)構(gòu)，床中無固相加重器，在低流化數(shù)下操作的布風(fēng)理論,達(dá)到了均勻布質(zhì);下部床為錐形多孔底板結(jié)構(gòu)。人料首先進(jìn)入上風(fēng)的目的。層床，在氣流作用下進(jìn)行分級(jí)和干燥，之后進(jìn)入下固相加重質(zhì)的特性是決定流化性能的關(guān)鍵,選層重介質(zhì)流化床，實(shí)現(xiàn)按密度分層分離。浮物以溢擇固相加重質(zhì)要從能否滿足礦物分選的需要、回收流形式排出，沉物從底部排出。該系統(tǒng)使用的加重方便、成本低等方面考慮。Douglas 等[4]選擇了硅鐵質(zhì)為砂、磁鐵礦粉和硅鐵粉的混合物。為提高單機(jī)粉作加重質(zhì),形成的流化床密度為3.3g/cm' ,用以分處理能力，他們又設(shè)計(jì)了多氣室槽式結(jié)構(gòu)的流化床選密度為2.65g/cm'的石英砂和密度為4.0 g/cm2'的分選機(jī)，該分選機(jī)浮物(精煤)和沉物(尾煤)通石榴石。Groshko 等[8]用磁鐵礦粉及砂子作為固相過各自的刮板輸送裝置排出。加重質(zhì),可以形成不同密度的流化床(1.3~ 2.2g/迄今為止，進(jìn)入中試的有代表性的氣固流化床cm'),用以分選不同種類的煤炭。陳清如等(6,]1曾分連續(xù)分離裝置主要有加拿大Beeckmens等s.01研制別研究了磁珠磁鐵礦粉、石英砂及其混合物的流化的CFC鏈動(dòng)逆流流化床分選裝置及氣動(dòng)逆流流化性能,都達(dá)到了理想效果。Douglas 等4還研究了固中國煤化工的巴爾霍敏柯煤機(jī)相加重質(zhì)粒度分布不同時(shí)的流化床密度的穩(wěn)定性及CNMHG羊機(jī)、我國陳清如變化。結(jié)果表明,粒度越小，形成的床層密度也越等10.1 研制的5 ~ 10/h半工業(yè)性空氣重介流化床分35第6期選煤技術(shù)2003年12月25日選機(jī)及K72050工業(yè)型空氣重介流化床分選機(jī)。主要技術(shù)指標(biāo)對比如表 1所示。1幾種氣固流化床分離(選)裝置的主要技術(shù)指標(biāo)對比技術(shù)指標(biāo)CFC型中試裝置CBC- 100型中試裝置K22050型入料粒度/mm20 (25) ~6 (0.8)150- 2550~6人料外水/%<分選效果( Ep值)0.04~ 0.200.06-~0.110.05 -0.07處理能力1+h-'20-5.710050有效寬度/mm192000有效長度/mm5 4005000有效高度/mm600350輕物溢流排出,輕物和重物由各自獨(dú)立輕物和重物由同-產(chǎn)品出料方式重物由刮板輸送機(jī)排出刮板輸送機(jī)排出2.2.鳳力選煤行了較深人研究;對于物體在氣固流化床中的運(yùn)動(dòng)風(fēng)力選煤是以空氣作為分選介質(zhì)，在上升氣流規(guī)律則很少涉及。對于流化床干法選煤來說，物體場中對煤炭按密度進(jìn)行分選，其分選效果受入選物的沉降行為直接決定了分選效率和產(chǎn)品質(zhì)量，韋魯料的粒度、形狀影響較大。風(fēng)力分選設(shè)備主要有風(fēng)濱等[2]利用磁性示蹤技術(shù)，對物體在流化床中沉力跳汰機(jī)和風(fēng)力搖床。風(fēng)力選煤具有適合于缺水地降行為進(jìn)行了試驗(yàn)研究，重點(diǎn)考察了物體粒度和密區(qū)的煤炭分選、無煤泥水處理系統(tǒng)、操作費(fèi)用低、度、流化粒子物性、物體形狀等對其沉降行為的影投資省等優(yōu)點(diǎn)。但是，由于其適宜的人料煤粒級(jí)響。發(fā)現(xiàn)濃相氣固懸浮體的流變特性可用Bingham窄、分選密度下限高、效率低、工作風(fēng)量大和粉塵流體模型描述，隨著流化粒子粒度的增大，床層塑污染嚴(yán)重等缺點(diǎn),應(yīng)用范圍較小。1993年， 烏克性粘度和屈服應(yīng)力都增大，采用修正的Reynolds蘭學(xué)者雅柯列在《烏克蘭煤》雜志上撰文明確提數(shù)，曳力系數(shù)可由牛頓流體的計(jì)算公式求得，由此出，低效率的風(fēng)力分選機(jī)完全不宜采用。至20世得到了--個(gè)普遍適用且物理意義明確的曳力計(jì)算公紀(jì)70年代，俄羅斯風(fēng)力選煤方法在所有選煤方法式，上述結(jié)論已得到國內(nèi)外試驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證(21.21。中的比例已由19.7%下降至11.4%，美國更甚,駱振福等兇]研究了寬篩分多組分顆粒在流化由14.2%下降至4.0%。目前，俄羅斯只有占總?cè)氪仓械姆植家?guī)律，提出不同粒級(jí)煤炭在流化床中的選量8%左右的煤炭用風(fēng)力分選，美國則已很少采三級(jí)分布理論;成功地解釋了不同粒緞煤炭在流化用風(fēng)力選煤。床中的分布規(guī)律。其核心就是通過對不同粒級(jí)煤炭與加重質(zhì)主要特性參數(shù)的對比計(jì)算，確定不同粒級(jí)3干法選煤技術(shù)研究的新進(jìn)展煤炭的分布規(guī)律,即煤炭在流化床中按三個(gè)粒級(jí)分由于干法選煤具有不用水的獨(dú)特優(yōu)越性，近年布:第一粒級(jí)為細(xì)粒,分布在上層;第二粒級(jí)為等來，其研究開發(fā)得到各國的普遍重視。同時(shí)，鑒于沉粒，將混雜在固相加重質(zhì)顆粒之中，可視為第二基礎(chǔ)研究落后于工程技術(shù)開發(fā)這一狀況，在流化床加重質(zhì);第三粒級(jí)為粗粒,它將受到流化床平均密高效干法分選理論研究方面得到加強(qiáng)，300~0mm度的浮力作用，按床層密度分層。該理論為床層密全粒級(jí)煤炭干法分選技術(shù)的研究取得新的進(jìn)展。度的調(diào)節(jié)提供了理論依據(jù)。3.1 基礎(chǔ)研究管玉平等[2.5在氣固流化床分選動(dòng)力學(xué)模型及韋魯濱等(R,191針對物料在分選過程中產(chǎn)生錯(cuò)配數(shù)值模擬方面進(jìn)行了深入研究,通過單顆粒動(dòng)力學(xué)的根源，將錯(cuò)配效應(yīng)分解成粘性錯(cuò)配效應(yīng)和運(yùn)動(dòng)錯(cuò)模型及數(shù)值計(jì)算，得到了不同密度與粒度的礦粒在配效應(yīng)。粘性錯(cuò)配效應(yīng)由床層的粘性引起，一般隨氣固流化床中沉降的深度描述，從而對流化床分選氣速的增大而減小;而運(yùn)動(dòng)錯(cuò)配效應(yīng)在氣速過低或過程中精煤.上浮而矸石下沉的分層現(xiàn)象用動(dòng)力學(xué)給過高時(shí)都較大，根據(jù)粗細(xì)顆粒的協(xié)同作用可確定物予了理論解釋。用雙流體方法建立了描述氣固濃相料產(chǎn)生錯(cuò)配的臨界條件。流化床分選作業(yè)中存在著流化宋的塔利古積，給出了 方租中各項(xiàng)的物理意義粗細(xì)兩類粒子。細(xì)粒是指形成流化床的流化粒子，和模中國煤化工積有限差分法將粗粒是指任何尺寸遠(yuǎn)大于流化粒子的被分選物料,模型|Y片CNMHG法得到了方程的國內(nèi)外學(xué)者對液固流化床中各類粒子的運(yùn)動(dòng)行為進(jìn)解。 基于此，計(jì)算模擬了流化床中介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度36第6期陳清如等:干法選煤評(píng)述2003年12月25日和密度分布，結(jié)果表明，固體顆粒的運(yùn)動(dòng)速度很研究適合于<6mm級(jí)細(xì)粒煤分選的流化床。小，在床內(nèi)的大部分區(qū)域小于40mn/so 在氣體的采用流化床技術(shù)分選細(xì)粒級(jí)煤必須解決兩個(gè)問表觀速度為0.157m/s 時(shí)，床層密度的值為1.96題:一是大大降低固相加重質(zhì)顆粒粒度，并且使微(+0.03) g/cm', 床層上部的密度小于下部的密細(xì)加重質(zhì)顆粒很好地實(shí)現(xiàn)流態(tài)化;二是改善流態(tài)化度。模型計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果較為吻合，從而驗(yàn)證了質(zhì)量，達(dá)到微泡甚至散式流化狀態(tài)。顯然，依靠普模型的正確性。通空氣重介質(zhì)流化床難以解決這兩個(gè)問題，而依靠陶秀祥等[2.2]針對流化床選煤工藝的特點(diǎn)，研外來能量則是實(shí)現(xiàn)不易流化的微細(xì)加重質(zhì)很好流態(tài)究了氣固流化床床層密度和高度的在線測量與控制化的一條有效途徑。振動(dòng)空氣重介質(zhì)流化床就是將方法。提出了用逆系統(tǒng)控制方法解決具有非線性多振動(dòng)能量引入空氣重介質(zhì)流化床，強(qiáng)化了氣固之間變量特點(diǎn)的氣固流化床密度控制問題，建立了相關(guān)的接觸，因而可以使微細(xì)加重質(zhì)很好地流態(tài)化，形數(shù)學(xué)模型，并介紹了流化床密度逆控制系統(tǒng)和方成更接近散式流態(tài)化的狀態(tài)，這種流化床非常適合法，獲得了較好的控制精度。開發(fā)了性能優(yōu)越、抗于細(xì)粒煤分選。通過研究適合于細(xì)粒煤分選的振動(dòng)干擾能力強(qiáng)的雷達(dá)測距儀，應(yīng)用于分選流化床床高空氣重介質(zhì)流化床的形成及分選機(jī)理，可以揭示振測量，并提出了同樣用逆系統(tǒng)控制方法解決氣固流動(dòng)參數(shù)、氣流參數(shù)對流化性能的影響。這種流化床化床床高的控制問題。床高采用閉環(huán)控制系統(tǒng)，雷的床層密度均勻穩(wěn)定，返混小,能夠有效地實(shí)現(xiàn)細(xì)達(dá)儀測距所測量的信號(hào)通過Echofox軟件分析處理粒煤的分選。后，經(jīng)與設(shè)定值比較，根據(jù)偏差大小,控制循環(huán)加駱振福等(2,2)研究了振動(dòng)能量在細(xì)顆粒床中的重質(zhì)量,從而實(shí)現(xiàn)對床高的控制。傳遞以及振動(dòng)與氣流交互作用過程，揭示了振動(dòng)對為簡化工藝，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，有必要研究一機(jī)出三種產(chǎn)品的雙密度層空氣重介質(zhì)流化床，這就要理，認(rèn)為細(xì)顆粒床中振動(dòng)效應(yīng)自下而上逐步衰減，求在同一流化床分選室中形成雙密度層流化床。韋振動(dòng)能使顆粒床流態(tài)化宏觀上的顆粒群存在多循環(huán)魯濱等1=1.21從加重質(zhì)的物性、粒度及密度組成、床流的返混，并給出了有效抑制氣泡生成的臨界振動(dòng)體結(jié)構(gòu)、操作參數(shù)著手，研究了雙密度層空氣重介頻率計(jì)算關(guān)聯(lián)式，即臨界振動(dòng)頻率為質(zhì)流化床的形成機(jī)理，探索在同-分選室中形成上(6Q/r) -Usgs,試驗(yàn)結(jié)果表明，振動(dòng)流化床密度分下兩個(gè)具有不同密度且相對均勻穩(wěn)定的分選帶，實(shí)布均勻，床層壓力波動(dòng)小，實(shí)測值與理論分析結(jié)論現(xiàn)了三產(chǎn)品雙密度層空氣重介質(zhì)流化床分選。試驗(yàn)一致， 分選試驗(yàn)結(jié)果為，當(dāng)分選6~ 0.5mm粒級(jí)、結(jié)果表明:在適當(dāng)?shù)墓に?、操作和結(jié)構(gòu)參數(shù)條件灰分為16.57% 的細(xì)粒級(jí)煤時(shí)，精煤灰分為下，可以形成雙密度層流化床，并進(jìn)行有效分選，8.35%，產(chǎn)率80.2%，Ep值0.065,分選效果良好。輕產(chǎn)物分選帶分選密度為1.50~ 1.54g/cm', E。值駱振福等[30-3])將磁場引入普通流化床，在一為0.06 ~ 0.09; 重產(chǎn)物分選帶分選密度為1.84 ~定的工藝和操作條件下，形成密度均勻穩(wěn)定的磁穩(wěn)1.90g/cm’,E。值為0.09 ~ 0.11。定流化床，并用于細(xì)粒煤的分選。系統(tǒng)地觀測了在3.2 < 6mm細(xì)粒級(jí)煤炭分選技術(shù)磁場作用下氣固顆粒系統(tǒng)的流態(tài)化過程，并繪制了粗粒入料在空氣重介質(zhì)流化床中受到床層的浮流態(tài)化特性曲線。提出了磁場流化床的四種狀態(tài)模力作用，可以按密度分層。但對于細(xì)粒入料,因其型，并給出了相應(yīng)的控制因子,成功地描述了典型粒度不是足夠地大于加重質(zhì)顆粒粒度,難以受到床的磁場控制下的氣固顆粒系統(tǒng)的各種狀態(tài)，即由固層的浮力作用，或者所受床層的浮力作用難以占主相顆?？刂频拇艌鰵夤填w粒系統(tǒng)(即固定床),其導(dǎo)地位，且空氣重介質(zhì)流化床為準(zhǔn)散式流化床，床控制因子是固相;由磁場、氣相和固相共同控制的層中有氣泡存在，加重質(zhì)有一定返混，導(dǎo)致細(xì)粒人磁場氣固顆粒系統(tǒng) (即磁穩(wěn)定床),其控制因子是料易隨加重質(zhì)-起返混或沉降，削弱了細(xì)粒物料按磁場、氣相和固相;由氣相和固相共同控制的磁場床層密度分層的趨勢。采用目前已有的空氣重介質(zhì)氣固顆粒系統(tǒng) (即磁鼓泡床),其控制因子是氣相流化床，只能解決50~ 6mm級(jí)粗粒煤的分選問題。和固相; 由氣相控制的磁場氣固顆粒系統(tǒng)(即氣力然而，隨著機(jī)械化采煤水平的提高，< 6mm級(jí)細(xì)輸送中國煤化工究了磁場的形成粒煤在原煤中的含量不斷增加，有的高達(dá)70%，式的J磁場，可有效地且黃鐵礦硫等主要嵌布在細(xì)粒煤中，因此迫切需要控制YHCN MHG大,形成氣固散37第6期選_煤2003年12月25日式流態(tài)化。針對磁穩(wěn)定流化床的形成特性，研究并3.5復(fù)合式干法選煤技術(shù)揭示了磁場抑制氣泡生成長大的機(jī)理,提出了磁場近年來，煤炭科學(xué)研究總院唐山分院研制了力壓迫氣泡破裂、針狀磁鏈刺破氣泡、大小鐵磁性FGX系列復(fù)合式千法分選機(jī)，用于易選或中等可選顆粒有序排列而增大氣體流通量三者交互作用抑制性煤炭的分選、動(dòng)力煤排矸、劣質(zhì)煤提質(zhì)等。氣泡生成長大的觀點(diǎn)。在中100mm圓柱型模型機(jī)上楊云松等5,則]介紹了FGX型系列復(fù)合式干法的試驗(yàn)結(jié)果表明:磁穩(wěn)定流化床具有很好的穩(wěn)定分選機(jī)，該機(jī)由分選床、振動(dòng)源、風(fēng)室.機(jī)架、調(diào)性，床層內(nèi)無氣泡，密度波動(dòng)小(1 520+5 ke/坡裝置等組成。人選物料經(jīng)振動(dòng)給料機(jī)給人具有-m')，且分布均勻，磁穩(wěn)定床操作范圍寬，為細(xì)粒定縱向和橫向傾角的分選床，振動(dòng)源帶動(dòng)分選床振煤的有效分選提供了理論基礎(chǔ)和可行的方法?；趧?dòng)。床面下有若千個(gè)可控制風(fēng)量的風(fēng)室?？諝庥呻x磁穩(wěn)定流化床的散式氣固懸浮體的特性，通過研究心通風(fēng)機(jī)供人風(fēng)室，通過床面上的風(fēng)孔，氣流向上其構(gòu)成特點(diǎn)及鄰近分選下限區(qū)域的人選物料的受力作用于被分選物料。在振動(dòng)力和風(fēng)力的雙重作用情況，確定了人選物料受床層重介作用的必要條件下，物料松散并按密度分層，輕物料在上，重物料和確定分選下限的關(guān)聯(lián)式，即, K[(1 - eo)/(1 +在下。由于床面橫向有傾角，因此低密度物料借助m)]-Kd. < dm≤[18Repμz1ρ。Iρp-po1g]°。在于重力的分力從床層表面下滑，通過側(cè)邊的排料擋中100mm磁場流化床模型機(jī)上的試驗(yàn)結(jié)果表明，磁板使最上層煤不斷排出，進(jìn)入精煤溜槽;高密度物場與普通流化床能量正向疊加，激活了流化床分選料聚集于床層底部，在床面導(dǎo)向板的作用下向矸石性能，形成了磁穩(wěn)定流化床，可以有效地分選煤端移動(dòng)，最終進(jìn)入尾礦槽。根據(jù)用戶對產(chǎn)品的不同炭,分選效果良好，可能偏差E,值為0.05 ~0.08,要求，可截取生產(chǎn)出多種產(chǎn)品。為保證生產(chǎn)車間的分選下限可達(dá)0.5mm。工作環(huán)境，干選機(jī)工作面上為負(fù)壓狀態(tài)。干選機(jī)上3.3 > 50um大塊煤炭分選技術(shù)部設(shè)吸塵罩，75% 左右的帶塵氣體經(jīng)過旋風(fēng)除塵器普通空氣重介質(zhì)流化床是用于分選50 ~ 6mm除塵后，進(jìn)人離心通風(fēng)機(jī)循環(huán)使用;其余的帶塵氣粗粒級(jí)煤的，因此流化床的床深控制在400mm左體經(jīng)除塵效率為99.5%的袋式除塵器除塵后排入右即可保證足夠的分選空間，滿足分選需要，且易大氣。外排氣含塵量低于中國工業(yè)“三廢”排放標(biāo)于控制氣泡的生成長大，保證床層密度的均勻穩(wěn)定準(zhǔn)的規(guī)定值。目前，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)的FGX型系性。為滿足露天煤礦大塊煤(300~ 50mm)的排矸列復(fù)合式干選機(jī)已有3種型號(hào),最大處理能力為需要,對深床型空氣重介質(zhì)流化床進(jìn)行了研究。顯50~ 60t/h,人料粒度75~0mm,可能偏差E,值然，要滿足大塊煤分選需要,流化床床深應(yīng)控制在0.15~0.26,數(shù)量效率大于90%，適合于易選及中1200mm左右。為此陶秀祥等[31著重研究了深床型等可選性煤炭的分選。空氣重介質(zhì)流化床的氣體分布規(guī)律、加重質(zhì)物性、工藝參數(shù)及大塊煤分選動(dòng)力學(xué)，找到了實(shí)現(xiàn)床層密4結(jié)語度均勻、氣泡小且兼并少的方法，在實(shí)驗(yàn)室1m?模水資源短缺不僅是我國面臨的問題,也是世界型機(jī)上實(shí)現(xiàn)了大塊煤的有效分選，Ep 值達(dá)0.02。性難題。我國煤炭的人選比例- - 直較低，動(dòng)力煤的3.4 < 1mm微細(xì)煤粉摩擦電選技術(shù)人選比例更低，這不僅造成了煤炭資源的浪費(fèi)，也摩擦電選技術(shù)的基本原理是:具有不同表面電形成了嚴(yán)重的環(huán)境污染。經(jīng)過選煤科技工作者的多性質(zhì)的物料在氣流夾帶輸送過程中,粒子之間以及年努力，千法選煤的研究開發(fā)取得了豐碩成果,但粒子與摩擦器材料之間摩擦碰撞,從而使不同粒子還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足煤炭分選加工的發(fā)展需要，隨著我?guī)舷喾礃O性的電荷，進(jìn)人高壓靜電場后，帶有不國煤炭工業(yè)戰(zhàn)略西移以及發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)的要求，同極性電荷的物料向相反極性的電極方向運(yùn)動(dòng)，從迫切需要對干法選煤技術(shù)進(jìn)行深人的研究開發(fā)，相而實(shí)現(xiàn)不同物料的分離。章新喜等[x]的實(shí)驗(yàn)室試信在政府的支持下，通過全體同仁的共同努力,干驗(yàn)表明:摩擦電選可分選下限小于0.043mm的微法選煤必將得到更大的發(fā)展。細(xì)煤粉，由于物料中的礦物質(zhì)已基本得到解離，所參考文獻(xiàn):以摩擦電選對微細(xì)煤粉具有良好的脫硫降灰作用,中國煤化工應(yīng)用的新進(jìn)展[M]可得到灰分< 2%的超低灰煤。目前，采用這種摩:2] IM.HCNMH(2994.擦電選技術(shù)的中試系統(tǒng)已通過技術(shù)鑒定。，法分選技術(shù)應(yīng)用及研38第6期陳清如等:干法選煤評(píng)述2003年12月25日究的新進(jìn)展[J] . 潔凈煤技術(shù)，1995, (2)[18] 韋魯濱，陳清如，邢洪波.氣固流化床中粗粒的沉[3]陳清如，楊玉芬. 21世紀(jì)高效干法選堞技術(shù)的發(fā)展降行為[J] .中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，200 29 (2):[J]. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2001, 30 (6): 527 -30.136- 139.[4]Douglas EWalsh T. 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PREPARATION TECHNOLOGYDec.2003文章編號(hào): 1001-3571 (2003) 06- 0040- 07最近五年國內(nèi)外選煤設(shè)備點(diǎn)評(píng)鄧曉陽!2,吳影'(1.選煤設(shè)計(jì)研究院，河南平頂山467002;2.中國煤炭學(xué)會(huì)選煤專業(yè)委員會(huì)，河北唐山063012)摘要:對我國近期選煤設(shè)備的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了總結(jié)和評(píng)價(jià)，重點(diǎn)介紹了發(fā)展創(chuàng)新的設(shè)備及其發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞:選煤設(shè)備;發(fā)展?fàn)顩r;發(fā)展趨勢;總結(jié)評(píng)價(jià)中圖分類號(hào): TD94文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A據(jù)統(tǒng)計(jì),我國原煤人選量1995 年為20 172萬t,創(chuàng)新發(fā)展較慢的設(shè)備主要有:跳汰機(jī)、浮選2000年為33 665萬t,人選比例由15.61%上升到機(jī)、重介斜(立) 輪分選機(jī)、螺旋分選機(jī)等。33.69%。“九五”期間,我國投人資金445 047萬元,沒有創(chuàng)新發(fā)展的設(shè)備主要有:螺旋滾簡分選投產(chǎn)選煤廠13座,投產(chǎn)能力3450萬t;新開工選煤機(jī)、水介質(zhì)旋流器、搖床等。廠12座,開工規(guī)模1651萬t;轉(zhuǎn)入“十五”續(xù)建選煤1.1 重介質(zhì)旋流器.廠19座,4166萬t。 2001年在改選煤廠規(guī)模3 000傳統(tǒng)的DSM重介質(zhì)旋流器分選精度高，一般萬t;國債安排選煤廠改造14項(xiàng),貸款額9.8億元。用于分選比較難選的末煤。近年來，重介質(zhì)旋流器在中國選煤市場巨大潛力的刺激下，國內(nèi)外選發(fā)展很快，技術(shù)日趨成熟，應(yīng)用越來越廣，有取代煤設(shè)備發(fā)展很快。筆者從發(fā)展和應(yīng)用角度出發(fā),將跳汰機(jī)而成為第一選煤設(shè)備之勢。大直徑選煤設(shè)備分為創(chuàng)新發(fā)展較快、創(chuàng)新發(fā)展較慢和沒有(1000mm)重介質(zhì)旋流器(DSM)、 無壓給料重介創(chuàng)新發(fā)展三大類，并且重點(diǎn)介紹創(chuàng)新發(fā)展較快和有質(zhì)旋流器(LARCODEMS)、 三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的發(fā)展?jié)摿Φ倪x煤設(shè)備。發(fā)展尤其引人注目。重介質(zhì)旋流器的發(fā)展主要表現(xiàn)在4個(gè)方面:①1分選設(shè)備大直徑，人選不分級(jí)原煤;②無壓給料，減少次生創(chuàng)新發(fā)展較快的設(shè)備主要有:重介質(zhì)旋流器、煤泥量;③三產(chǎn)品,簡化分選工藝;④長壽命，降干法分選機(jī)、動(dòng)篩跳汰機(jī)、微泡浮選柱(機(jī)). 重低維護(hù)費(fèi)用。介刮板分選機(jī)(淺槽)等。英國、澳大利亞、南非、美國等國的工程師在加大旋流器直徑和長度、改變?nèi)肆戏绞降冉Y(jié)構(gòu)方面收稿日期: 20030- 10-20進(jìn)行了有益的探索并卓有成效。實(shí)踐證明，旋流器作者簡介:鄧曉陽(1956-). 男,江西南昌人，教授級(jí)高直徑的加大有助于提高人料.上限和處理能力，而旋級(jí)工程師，全國工程設(shè)計(jì)大師。現(xiàn)任中煤國際工程集團(tuán)北流器長度的增加和人料方式的改變則有助于避免分京華宇工程有限公司副總經(jīng)理兼總工程師、中國煤炭學(xué)會(huì)選精度降低(1-3。大直徑旋流器改變了以往重介分選煤專業(yè)委員會(huì)委員，一直從事工程設(shè)計(jì)和技術(shù)管理工作。聯(lián)系電話: 0375 - 4979898。選工藝必須分級(jí)人選的傳統(tǒng)模式。學(xué)報(bào)，2001, 30 (6): 547- 549.Mining and Tehnology Pres, 2002: 263 - 267.[35]陶秀祥，陳增強(qiáng)，楊毅，等.深床型流化床塊煤選[37] Yang Yunsong，Li Gongmnin .Sudy And Aplicain Of研的試驗(yàn)研究[J] .中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2001., 30 .Ihe Compund Dry Seperation Technology [R] . D(6): 574-577.Sepurntion Science And Technology, Finst Intemationalhang Xinci, Duan Chaohong, Yang Yufen. The Efet ofSynposium 0n Dry Coal Cleaning: China University 0fMicrowave And Utasonie Pre - Treatment And Other Fac-Mining And Technology Press, 2002: 123- 136.tors On Tlbeleltrotatic Separaion Proces [r] . Dry中國煤化工:機(jī)選煤的研究[J] .Seperation Science and Technology， First InterationalYHCNMHGSymposium On Dry Coal Cleaning: China University of40