风力干法分选系统。
1.风力干法分选机构和工作原理:
1.1结构
风力干法分选机均由以下几部分构成:
(I)分选床。由带风孔的床面 、背板 、格条和排料挡板组成。
(2)机架。包括支承架、纵向横向调坡装置、 减振弹簧等。
(3)振动机构。包括振动电机等。
(4)供风系统。包括风管、手动风门和空气室等。
(5)集尘装置。包括吸尘罩等。
1.2分选原理
风力干法分选机都是以空气做分选介质的重力分选设备,在气流和机械振动的共同作用下 ,使原煤在床面上按不同密度分为轻重产品。
1.2.1离析作用和风力作用
床面上物料的松散和分层是由机械振动和上升气流的悬浮作用来实现的,松散强度随机械振动强度和风速的提高而增强。根据热力学第二定律,体系都倾向于自由能减少。按照迈耶尔的位能分层观点,将床层 视为一个整体,分层前床层所具有的位能高于分层后床层所具有的位能。因此,只要给床层创造一个适当的松散条件,重物料就必然自发地进入床层的下层。所以说分层是通过性质不同的矿粒在床层中重新分布而达到床层内部位能减少的过程。在无风的情况下,不同密度矿粒依靠位能减少的原理分层,就不可避免使矿粒形成种类似筛孔可变的筛子,造成离析分层,即密度大的颗粒向下运动,密度小而粒度大的颗粒被挤到上层,但密度小粒度也小的颗粒则透过颗粒间的缝隙漏到下层,在有风作用的情况下,一方面可以加强粒群的松散,另一方面可以将密度小粒度也小的颗粒吹到床层上面,强化分层;在离析作用 和风力作用的共同作用下,使物料按密度进行分层。
1.2.2自生介质的分选作用
在风力干法分选机中,细颗粒物料和风组成具有一定密度的气-固悬浮体,称之为自生介质。按照阿基米德原理,小于悬浮体密度的煤上浮, 而大千悬浮体密度的矸石、硫铁矿则下沉。随着分选过程的进行,细粒粉煤不断随大粒度精煤排出,剩余粒度较粗、密度较高的中等颗粒物料,又与空气组成新的密度更高的气固悬浮体,有利于中煤和矸石的分选。
1.2.3颗粒相互作用的浮力效应
在干选机的分选过程中,作为自生介质的细颗粒物料逐渐随大颗粒精煤排出,其余物料进入后继分选过程。此时,起主要分选作用的不再是自生介质,而是颗粒间相互作用的浮力效应,即物料沿床面横断面自上而下,其相对密度逐渐升高,低密度物料向下运动时,由于无法克服下层物料形成的强大浮力而转到煤层上面,高密度物料则能克服这种阻力,逐渐移动到煤层底部,从而完成按密度分层。
综上所述,风力干法分选机的工作原理就是利用振动力和风力的综合作用造成床层松散和矿粒桉密度分层。在不同的区段既有自生介质(粉煤)与空气形成的混合介质分选(精煤段),又有颗粒相互作用的浮力效应(中煤段),形成一种不同于其它选煤设备的综合分选机理。
2.常用工艺流程
风力干法选煤工艺与一般选煤工艺基本上是相同的,但也有其自身的特点:
(1)分选粒度级别宽,可以入选80-0mm粒级物料;(2)可以用来分选13-0、20-0mm等粒度较小的筛下物料;
(3) 对6-0mm细粒级粉煤分选效果不理想,但粉煤作为自生介质可以使大于6mm的原煤分选效果得到明显提高;
(4)可以出灰分、发热量由低到高的多种产品,可按照用户要求分类;
(5)适用于高密度分选,排出矸石。
根据以上特点,风力干法选煤工艺应包括以下作业:原煤破碎分级、干法分选、供风、除尘、产品运输储存。目前,生产中一般采用的干法选煤艺流程有:原煤不分级入选、选前破碎分级、选后产品分级等几种形式。为了保证精煤和排出矸石的质量,需要出一部分中煤产品或将中煤分出再选。一般中煤量约占入选量的10%左右。