CN101391236B - 多产品液固流化床分选分级设备及方法 - Google Patents
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Abstract
一种多产品液固流化床分选分级设备及方法，采用给料斗，流体分布器，密度自动控制器，锥形尾矿导流槽，自下而上套装在一起的多个分选分级室，每个分选分级室的上部均设有精矿导流槽，各精矿导流槽内均设有一个带有多个喷嘴的补加上升水管，每个分选分级室的外壁和底部分选分级室的底流口处上均设有一个密度自动控制器；流体分布器设在底部分选分级室底部；顶部分选分级室的上方设有插入下部分选分级室的螺旋给料机。当物料从下而上分选分级时，密度高于流化床层密度的颗粒穿过床层而进入底流，作为尾矿或各段底流排出，密度低于流化床层密度的颗粒不能穿过床层，被上升水流带入溢流，作为各段煤产品排出，实现对物料的流态化多产品分选分级。
Description
技术领域
本发明涉及多产品液固流化床分选分级设备及方法，尤其适用于粗煤泥的分选分级，也适用于石英沙的分选分级。
背景技术
目前大多数选煤工艺都采用不分级不脱泥的重选与浮选相结合的工艺，两者的分选粒度界限为0.5mm，实际上由于两种分选方法本身的特点使得在0.5mm附近的煤粒分选效果较差，而这部分煤粒(一般指3—0.25mm)国标(GB/T 7186-1998)定义为粗煤泥。而这部分颗粒在选煤厂一般通过高频筛单独回收，其灰分介于精煤与中煤之间，一般比精煤灰分高2—5％，其产品最终去向难以确定。目前一般不对其分选，多数将其部分掺入精煤，其前提是重选和浮选精煤灰分必须低于最终销售精煤灰分，即重选和浮选背粗煤泥灰分，另一部分掺入中煤。目前我国部分煤炭中细粒含量大，采用预先脱泥工艺，脱除的煤泥中含有大量的粗煤泥，而这部分粗煤泥灰分高，目前均掺入中煤，严重影响精煤产率，近年来有少数选煤厂采用小直径重介旋流器或螺旋分选机对粗煤泥进行分选，但由于这两种装置本身的不足，无法达到满意的效果。而这部分粗煤泥急需结构简单、操作方便、分选精度高的分选设备将其分选成两种或多种产品。
发明内容
本发明的目的是针对已有技术存在的问题，提供一种结构简单，占地面积小，成本低，分选分级效果好的多产品液固流化床分选分级设备及方法。
本发明的多产品液固流化床分选分级设备，包括给料斗，流体分布器，密度自动控制器，锥形尾矿导流槽，还包括自下而上套装在一起的多个分选分级室，每个分选分级室的上部均设有精矿导流槽，各精矿导流槽内均设有一个带有多个喷嘴的补加上升水管，每个分选分级室的外壁和底部分选分级室的底流口处上均设有一个密度自动控制器；所述的流体分布器设在底部分选分级室底部；顶部分选分级室的上方设有插入底部分选分级室的螺旋给料机。
所述的多个分选分级室为2～7个；所述补加上升水管的入口均设有调节阀。
本发明的多产品液固流化床分选分级方法：
a.将矿浆从给料斗引入螺旋给料机内，经螺旋给料机推入底部分选分级室；
b.打开底部分选分级室调节阀，水流经流体分布器进入底部分选分级室内，对物料进行分选分级，高密度和大颗粒的物料沉入底部，低密度和小颗粒的物料上浮进入第二级分选分级室；
c.当底部分选分级室内的密度达到设定值时，设在底部分选分级室上的密度自动控制器动作，打开尾矿阀，尾矿从锥形尾矿导流槽排出；
d.当物料上浮进入第二分选分级室时，打开第二分选分级室的调节阀，水流经设在第二分选分级室内的补加上升水管进入第二分选分级室，对进入该级的物料进行分选分级，高密度和大颗粒沉入周边精矿导流槽的底部，低密度和小颗粒的物料上浮进入第三分选分级室；
e.当第二分选分级室内的密度达到设定值时，设在第二分选分级室上的密度自动控制器动作，打开第一中矿阀，中矿从第二分选分级室的底部导流槽排出；
f.当物料上浮进入第三分选分级室时，打开第三分选分级室的调节阀，水流经设在第三分选分级室内的补加上升水管进入再上一级分选分级室，直至进入顶级分选分级室，对进入每一级的物料进行同样的分选分级，高密度和大颗粒沉入周边精矿导流槽的底部，低密度和小颗粒的物料上浮进入上一级分选分级室，直至进入顶部分选分级室；
g.当第三分选分级室内的密度达到设定值时，设在第三分选分级室的密度自动控制器动作，打开第二中矿阀，中矿从第三分选分级室的底部导流槽排出；
h.当物料上浮进入顶部分选分级室时，顶部分选分级室内的密度达到设定值时，设在顶部分选分级室的密度自动控制器动作，打开精矿阀，精矿从顶部分选分级室的顶溢流，沿精矿槽从底部导流槽排出。
本发明的有益效果，利用一定粒度密度级范围内颗粒本身所组成的液固流化床层中沉降速度与颗粒本身的密度或粒度有关的特点，实现对物料的多产品分选分级，提高了总精煤的产率和煤炭资源的综合利用效率，以此解决我国目前粗煤泥只回收不分选所造成粗煤泥销售去向尴尬的问题。通过螺旋给料机，将高浓度的物料输送到分选机的底部分选分级室，使物料在液固流化床分选分级设备内自下而上分段进行分选分级，大大提高了分选效果；采用多管式流体分布器，既保证了进水的均匀性，又减少了进水孔的堵塞现象，减少事故率，可做到停车不放料；并采用PID密度自动控制器，使床层密度分选均匀，分选精度高，减少了入料波动对分选效果的影响，同时每段产品均可实现分别调节，能在低密度小于1.4Kg/L下实现高精度分选，显著降低精煤灰分，提高产品质量，适用于粗煤泥的分选分级，也适用于石英沙的分选分级。其设备结构紧凑，占地面积小，成本低，分选分级效果好，安装调节方便，操作方法简单，一机同时分选分级多个产品，具有广泛的实用性。
附图说明
图1是多产品液固流化床分选分级设备的结构图。
图2是图1的A-A视图。
图3是图1的B-B视图。
图4是图1的流体分布器图。
图中：1-给料斗，2-螺旋电机，3-螺旋给料机，4-精矿槽，5-第n分选分级室，6-第n补加上升水管，7-第n密度自动控制，8-第三分选分级室，9-第二分选分级室，10-第二补加上升水管，11-第二密度自动控制，12-底部分选分级室，13-第一补加上升水管，14-第一密度自动控制，15-流体分布器，16-锥形尾矿导流槽，17-总给水管网，18-底部密度自动控制，19-底部补加上升水调节阀，20-第一补加上升水调节阀，21-第二补加上升水调节阀，22-第n补加上升水调节阀，15-1—阀门，15-2—流体分布器主管，15-3—流体分布器支管，15-4—流体分布器管帽，15-5—阀门。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步描述：
图1所示，本发明的多产品液固流化床分选分级设备，主要由自下而上套装在一起的多个分选分级室、螺旋给料机3、入料斗1、流体分布器15和密度自动控制器构成，螺旋给料机3由螺旋电机2和螺旋导料筒构成，密度自动控制器由压力传感器、控制阀门和PID或PLC自动控制仪构成。给料斗1和螺旋给料机3之间通过一斜置的导料管联接，通过对螺旋电机2频率的调节，可实现调节物料进入液固流化床的速度和给料量，以减少入料对流化床层的干扰，实现均匀给料。螺旋给料机3从顶部分选分级室5的顶部插入直伸入底部分选分级室12内，通过设在顶部的螺旋电机2将给料斗1中导入的物料推入底部分选分级室12内，底部分选分级室12的底部设有流体分布器15，其底部设有锥形尾矿导流槽16，锥形尾矿导流槽16与底部分选分级室12上部桶体之间采用便于拆卸的法兰联接。流体分布器15如图2所示，它由左阀门15-1、右阀门15-5、控制流体分布主管15-2、支管15-3和流体分布管帽15-4构成，左阀门15-1和右阀门15-5对称排列并相通，流体分布主管15-2相连多个支管15-3，各支水管之间留有一定的距离，作为尾矿经过的通道，通入底部分选分级室12内的支管15-3上间隔布有若干个立管，立管上插接有流体分布管帽15-4。每根布水管帽15-4上部的圆周壁上开有数个相同直径的圆孔，作为进水的通道，两根总进水管上均安装有调节水量的阀门15-1和15-5，总进水管上还装有一水压表，测定进水压力。总进水管上装有一进气管，进气管可视分选尾矿中精煤含量的多少确定用或是不用。底部分选分级室12上方套接有第第二分选分级室9，第二分选分级室9上套接有第三分选分级室8，根据实际分选分级的要求，可套接多个分选分级室，直至套接第n分选分级室5，一般达到7个就能满足需要。第二分选分级室9靠近底流口附近设有第一补加上升水管13，第三分选分级室8靠近底流口附近设有第二补加上升水管10，每套接一个分选分级室都设置一个加上升水管，第n分选分级室5靠近底流口附近设有第n补加上升水管，所有水流通过给水管网17分配连接。中矿O1从第二分选分级室9底流口排出，精矿O2从第三分选分级室8的底流口排出，各级精矿分别从各套接的分选分级室的底流口排出，On经精矿槽4从第n分选分级室5的底流口排出。
本发明的多产品液固流化床分选分级方法：将矿浆从给料斗1引入螺旋给料机3内，经螺旋给料机3推入底部分选分级室12；打开底部分选分级室调节阀19，水流经流体分布器15进入底部分选分级室12内，对物料进行分选分级，由于中间上升水流速度高，周边补加上升水流小，高密度和大颗粒沉入周边精矿导流槽的底部，低密度和小颗粒的物料上浮进入第二级分选分级室9；当底部分选分级室12内的密度达到设定值时，底部密度自动控制器18动作，打开尾矿阀，尾矿从锥形尾矿导流槽16排出；当物料上浮进入第二分选分级室9时，打开第二分选分级室的调节阀20，水流经设在第二分选分级室内的补加上升水管13进入第二分选分级室9，对进入该级的物料进行分选分级，高密度和大颗粒沉入周边精矿导流槽的底部，低密度和小颗粒的物料上浮进入第三级分选分级室8；当第二分选分级室9内的密度达到设定值时，设在第二分选分级室上的密度自动控制器14动作，打开第一中矿阀，中矿O1从第二分选分级室9的底部导流槽排出；当物料上浮进入第三分选分级室8时，打开第三分选分级室的调节阀21，水流经设在第三分选分级室内的补加上升水管10进入再上一级分选分级室，直至进入顶级分选分级室5，对进入每一级的物料进行同样的分选分级，高密度和大颗粒的物料沉入底部，低密度和小颗粒的物料上浮进入上一级分选分级室，直至进入顶部分选分级室5；当第三分选分级室8内的密度达到设定值时，设在第三分选分级室的密度自动控制器11动作，打开第二中矿阀，中矿O2从第三分选分级室8的底部导流槽排出；当物料上浮进入顶部分选分级室5时，顶部分选分级室5内的密度达到设定值时，设在顶部分选分级室的密度自动控制器7动作，打开精矿阀，精矿On从顶部分选分级室5的顶溢流，沿精矿槽4从底部导流槽排出。各段给水、排料均通过PID或PLC自动控制，给水采用开环稳定流量控制，各段产品排放采用由压力变送器、PID自动控制仪和自动控制阀门组成单回路闭环自动控制。压力传感器的下方设有阀门，其输出信号为4—20mA，其输出值的大小与压力变送器以上部分柱体内的流化床层密度大小相关，该信号通过两根数据线传输给PID控制仪表，PID控制仪表将该信号与密度设定值对应的信号值进行比较，然后做出让安装在柱体底部的自动控制阀门打开还是关闭以及开关的大小，并将该输出信号通过两个数据线传输给自动控制阀门，该阀门执行命令，同时该自动控制阀门将阀门的位置信号再反馈给PID控制仪表。
Claims (4)
1.一种多产品液固流化床分选分级设备，包括给料斗(1)，流体分布器(15)，密度自动控制器，锥形尾矿导流槽(16)，其特征在于：还包括自下而上套装在一起的多个分选分级室，每个分选分级室的上部均设有导流槽，各导流槽内均设有一个带有多个喷嘴的补加上升水管，每个分选分级室的外壁上均设有一个密度自动控制器；所述的流体分布器(15)设在底部分选分级室(12)的底部；顶部分选分级室(5)的上方设有插入底部分选分级室(12)的螺旋给料机(3)。
2.根据权利要求1所述的多产品液固流化床分选分级设备，其特征在于：所述的多个分选分级室为2～7个。
3.根据权利要求1所述的多产品液固流化床分选分级设备，其特征在于：所述补加上升水管的入口处均设有一个调节阀。
4.一种多产品液固流化床分选分级方法，其特征在于：
a.将矿浆从给料斗(1)引入螺旋给料机(3)内，经螺旋给料机(3)推入底部分选分级室(12)；
b.打开底部分选分级室调节阀(19)，水流经流体分布器(15)进入底部分选分级室(12)内，对物料进行分选分级，高密度和大颗粒的物料沉入底部，低密度和小颗粒的物料上浮进入第二分选分级室(9)；
c.当底部分选分级室(12)内的密度达到设定值时，设在底部分选分级室(12)上的密度自动控制器(18)动作，打开尾矿阀，尾矿从锥形尾矿导流槽(16)排出；
d.当物料上浮进入第二分选分级室(9)时，打开第二分选分级室的调节阀(20)，水流经设在第二分选分级室内的补加上升水管(13)进入第二分选分级室(9)，对进入该级的物料进行分选分级，高密度和大颗粒沉入周边精矿导流槽的底部，低密度和小颗粒的物料上浮进入第三分选分级室(8)；
e.当第二分选分级室(9)内的密度达到设定值时，设在第二分选分级室上的密度自动控制器(14)动作，打开第一中矿阀，中矿(01)从第二分选分级室(9)的底部导流槽排出；
f.当物料上浮进入第三分选分级室(8)时，打开第三分选分级室的调节阀(21)，水流经设在第三分选分级室内的补加上升水管(10)进入再上一级分选分级室，直至进入顶部分选分级室(5)，对进入每一级的物料进行同样的分选分级，高密度和大颗粒沉入周边精矿导流槽的底部，低密度和小颗粒的物料上浮进入上一级分选分级室，直至进入顶部分选分级室(5)；
g.当第三分选分级室(8)内的密度达到设定值时，设在第三分选分级室的密度自动控制器(11)动作，打开第二中矿阀，中矿(O2)从第三分选分级室(8)的底部导流槽排出；
h.当物料上浮进入顶部分选分级室(5)时，顶部分选分级室(5)内的密度达到设定值时，设在顶部分选分级室的密度自动控制器(7)动作，打开精矿阀，精矿(On)从顶部分选分级室(5)的顶溢流，沿精矿槽(4)从底部导流槽排出。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111102 Termination date: 20151025 |
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| EXPY | Termination of patent right or utility model |