CN1085830A - 大型空气重介流化床分选装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型空气重介流化床干法分 选装置，现有的分选装置都存在有处理量小、分选精 度低，难以连续运行等缺陷。本发明通过将入料口 12及上浮轻物料排出口11设置在分选带两端，在分 选室内设置合理的刮板输送机2和装设重介质内循 环装置7来达到提高分选精度和处理量、实现大型床 层连续分选运行的目的。本发明具有不用水、成本 低、处理量大、精度高等优点。

Description

本发明涉及一种大型空气重介流化床干法分选装置，它是利用流态化理论对固体颗粒物料尤其是煤进行分选处理的装置。

传统的选煤方法主要是湿法分选，以水作为介质。这种方法耗水量大，投资高而且易造成严重的环境污染，同时对于干旱缺水地区煤炭的分选造成很大困难。

美国专利第4194917号以及中国专利CN    87101056A分别公开了两种流化床干法分选装置，美国专利第4194917号是按照化工反应器原理，通过在一个细长、水平方向扩展的容器内腔中使粒状物料成为一个流化床;同时床内布置有活动刮板，刮板循环运动迫使浮在容器内腔上部的轻物料向一端运动富集，同时根据化工反应器原理重物料向另一端运动富集，从而达到物料分选目的。分选过程中加入流化床层中的重介质随重物料一起排出床外，该流化床分选装置的主要缺点在于：

1、根据化工反应器原理设计的分选装置，上层浮物被刮板刮出，下层沉物以自流方式排出，大大限制了该分选装置的处理能力，使之无法满足工业性生产应用的需要。

2、该装置采用床中部上端给料，床内轻、重物料向两端逆向运动方法，使得床层稳定性差，分选精度大大降低。

3、该装置采用无孔刮板刮出上部轻浮物，使得流化床上部扰动严重同时也限制了刮板的高度和运动速度，降低了分选精度和处理量。

4、在床外脱介回收重介质很难保证分选装置在特定条件下的连续分选运行。

中国专利CN    87101056A《干式流化床选煤方法和装置》主要是由锚链刮板输出系统、脱除介质装置、流化床壳体和布风装置组成。它是通过由给料装置送入的入选原煤在空气和细粒状物料混合的具有某一密度并均匀分布的流化床内使之按密度大小分层，并利用埋入床层内的锚链刮板分别向床的两端刮出上浮轻物和下沉重物来达到分选目的的。在该专利中，由于原煤和重介质是经由流化床上部送到床内分选带中部的，从而使得床层中部的流化稳定性降低，减短了分选带长度，缩短分选时间，分选精度也大大降低;锚链刮板输出系统全部被埋入流化床层内，使刮板高度受到限制，影响了分选机的处理能力;若刮板移动速度超过某一极限值时，则会破坏流化床层的稳定性和均匀性，导致流化床层紊乱，致使分选带中上浮精煤和下沉矸石会相互污染，降低了分选精度;另外锚链刮板输送系统中采用无孔单链板加筋条结构，在筋条上常常有精煤和矸石相混杂;刮板之间采用园环链联接，刮板容易下沉和布风板接触，造成布风板损伤。上述原因均导致该装置分选精度下降，处理能力无法提高等缺陷。

本发明目的是为了解决上述流化床分选装置存在的缺陷，提高分选装置的分选精度和处理量使之适应和满足工业化应用需要而提出的。

本发明的目的是通过以下技术解决方案来完成的：

1、根据阿基米德原理，物料在被流化了的空气重介流化床中按密度大小分层，同时，被流化物料可以因压力不同从床的一端向另一端移动，因而在床层两相对侧面的分选带端部设置入料口和轻物排料口，从而克服了因在床层中端入料而引起的床层扰动;利用物料在流化状态下自身压差力的推动性，以及流化物料的溢流特性，使上浮轻物料沿床层长度方向从一端自行运动至相对侧面另一端溢流排出，从而避免了因上层内刮板的运动而引起的床层稳定性下降，分选精度降低的缺陷，并可提高床层分选带宽度、延长分选时间提高处理能力。

2、为克服锚链刮板输出系统存在的缺陷，本发明采用了下沉重物料刮板输送机。刮板输送机横向安置，其上部暴露在流化床层上方且不与床层接触，下部埋入床层底部;刮板输送机以与上浮轻物料运动方向相垂直的方向运动，从而将床层底部下沉重物料刮至下沉重物料排出口排出。

3、为减少刮板移动而引起的床层扰动、分选精度下降等缺陷，以及尽可能多的使重介质留于流化床层内，本发明在刮板输送机中采用双链板结构，链板上没有筋条，可以有效地避免轻、重物料的混杂;在刮板上按一定规律开孔，可以有效地减轻刮板引起的扰动，减少刮板移动中所受阻力。由于刮板只在床层底部移动，可加大刮板的高度和移动速度。在链板与刮板联结上采用螺拴紧固联结，以有效地避免刮板下沉，损伤布风板;同时可使部分细粒径的重介质穿过刮板上小孔留在床内。为提高处理能力，本发明刮板输送机采用双刮板并行运转。

4、为克服下沉重物料被刮板出过程中会同时带出大量重介质以及下沉重物料随刮板移动离开布风板后沉积于流化床床体侧面上形成死区而影响刮板正常移动及下沉重物料排出量等问题，本发明增设一重介质内循环装置，从而使重介质在分选装置内循环，以有效地减少重介质的外循环量，提高了床层的稳定性和连续工作能力。

下面结合附图对本发明最佳实施例进行详细说明：

图1是本发明最佳实施例结构主视示意图

图2是本发明最佳实施例结构右视示意图

图3是本发明最佳实施例中双链板-刮板联结结构示意图

图4是本发明最佳实施例中链板结构示意图

图5是本发明最佳实施例中刮板结构示意图

图6是本发明最佳实施例重介质内循环装置示意图

由图1可知：压缩空气流经管路6、风室5进入布风装置4中均化后以一定速度进入流化床分选室3中，并与床中重介质形成接触，当空气流速达到起始流化速度后，床层膨胀形成具有一定密度的稳定的气-固流化床床层1。

由图2及图1知：入选原煤及少量补充重介质经入料口12由分选室3的一侧送入床层1中，原煤在床层1中按密度大小分层，精煤上浮矸石下沉，上浮精煤沿流化床分选室3的纵向运动经排料轮10送至上浮轻物料排料口11排出;同时在图1中，下沉至床层1底部的矸石由横向布置的刮板输送机2沿床层底部部分重介质也被刮至下沉重物料排料口8排出;穿过流化床层的空气流及粉尘从除尘口9排出。刮板输送机2的上部暴露于床层1上方且与床层1不接触;刮板输送机2的下部埋入床层1底部且与布风装置4间留有一定间隙，以保证互不接触，以免损伤布风装置4;由图3、图4知刮板输送机2采用双刮板20结构并行运转，不用筋条。其中两链板18经螺拴19与刮板20联结;且两链板18间卡合后由螺拴19与刮板20紧固在一起的。为使重介质随矸石排出量尽可能少，在刮板输送机2下部，离开布风装置4到下沉重物料排出口8之间，设置一重介质内循环装置7，以便克服矸石被刮板刮至此段后产生的死区，同时可使重介质在该处因流化而脱离矸石返回流化床层1中，减少重介质排出量。

由图5及图1知：在刮板输送机2中，刮板20均钻有直径为6～13mm按等间距叉排的小孔22，以使刮板20在床层底部移动过程中减少阻力，并脱除部分重介质。刮板20和两链板18由螺拴19紧固联接，它可以有效地防止刮板20下沉，保证刮板20与布风装置4之间的有效间隙。

由图6及图1知：重介质内循环装置7是以一定倾角安置在流化床分选室3的横向排矸端一侧。它主要由进风管13、缓冲室14、筛网层15、多层织布物层16和金属烧结板17组成。压缩空气流经风管13进入喇叭形缓冲室14后，空气流减速、均压之后依次分别穿过筛网层15、织布物层16和金属烧结板17进入分选室3内，这部分气流使沉积在死区内的矸石及重介质再次均匀流化，使刮板20的运动阻力减少，大部分细颗粒重介质上浮脱离下沉矸石重新进入流化床层1中，实现重介质在分选室3内的内循环，从而可以实现长期、稳定的连续运行。

本发明具有分选带宽、物料分选精度高，单位面积、单位时间处理量大、床层运行连续稳定等优点。在相同流化床层面积条件下，处理能力比现有的流化床分选装置提高八倍，分选精度提高一倍以上。本发明是一种节约水资源、高分选精度、保护环境、投资少、成本低、易于工业推广应用的大型分选装置。

Claims (6)

1、一种大型空气重介流化床干法分选装置，它主要由流化床分选室3、依次联于分选室3下端的布风装置4、风室5及管路6、设置在分选室3内的刮板输送机2、位于分选室3横向一侧的下沉重物料排料口8、位于分选室3上端的除尘口9以及上浮轻物料排料口11和入料口12组成，其特征在于：

a：入料口12和上浮轻物排料口11设置在分选室3两相对侧面，并在分选室3内上浮轻物料排出口11处安装有一排料轮10。

b：刮板输送机2是双刮板结构并行运转；且刮板输送机2上部暴露在分选室3的流化床层1上部，下部埋入流化床层1底部并以与上浮轻物料运动方向相垂直的运动方向安装在分选室3内。

c：在分选室3的横向一侧，以一定倾角安置有一重介质内循环装置7。

2、权利要求1所述大型空气重介流化床干法装置，其特征在于刮板输送机2是前后卡合的链板18与刮板20经螺拴19紧固联接组成。

3、权利要求1所述大型空气重介流化床干法分选装置，其特征在于刮板输送机2中双刮板结构是由2组平行的链板18和刮板20组成。

4、权利要求1所述大型空气重介流化床干法分选装置，其特征在于重介质内循环装置7主要由进风管13、喇叭形缓冲室14、筛网层15、多层织布物层16和金属烧结板17组成。

5、权利要求1、2和3所述大型空气重介流化床干法分选装置，其特征在于刮板输送机2上的刮板20均钻有一定直径的孔眼22。

6、权利要求1和5所述大型空气重介流化床干法分选装置，其特征在于刮板20两端所钻孔眼22的直径为6～13mm，并按等间距叉排排列。

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