CN202114012U - 一种立式风力选煤机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式风力选煤机，其包括分选作业区、产品收集区、布风室、嵌有多个气流导向装置的布风板、挡风板、进料口、进风口、出风口、矸石漏斗、产品煤漏斗、以及多个煤流导向装置，其中，布风室设在分选作业区的侧部，通过多个气流导向装置与分选作业区连通，进风口设在布风室的底部或顶部与鼓风机相连，挡风板和煤流导向装置设在分选作业区和产品收集区之间，并且挡风板位于煤流导向装置之上，进料口设在分选作业区的顶部，出风口设置在产品收集区的顶部，矸石漏斗位于分选作业区的底部，产品煤漏斗位于产品收集区的底部。本实用新型的立式风力选煤机，结构简单，运行成本低，而且单机处理能力大、能耗小、可控性强。

Description

一种立式风力选煤机

技术领域

本实用新型涉及矿物加工技术领域，具体地，涉及一种干法选煤机，更具体地，涉及一种立式风力选煤机。

背景技术

目前，选煤工艺主要分为湿法选煤和干法选煤，两者相比，湿法选煤投资大、建设周期长、生产需要消耗大量的工艺用水，而且生产管理费用高，在获得经济效益的同时，会产生环境污染，湿法选煤的这些弊病是无法避免的。

现有的干选工艺主要有复合式干选和差动式风力干选，其中，复合式干选是采用自生介质与空气组成气固两相混合介质分选；借助机械振动使分选物料做螺旋翻转运动，形成多次分选；并利用逐渐提高的床层密度所产生的颗粒相互作用的浮力效应而进行分选。差动式风力干选的工作原理如下：在差动式激振器振动和分选床底部上升气流的作用下，细粒级物料和空气形成分选介质，产生一定的浮力效应，使低密度物料浮向表层。由于床面有较大的横向坡度，表面物料在重力作用下，经过平行格槽多次分选，逐渐移至排料边排出，沉入槽底的物料从床面末端排出。

现有技术的干法选煤机，只能在入选煤的外在水分小于7％的状况下运行，当入选煤的外在水分大于7％时，干法选煤机的分选效率很低，甚至会导致整个干选系统停止运行，后果非常严重。如果是来自井工开采的入选煤，其外在水分经常是不稳定的。为了确保整个工艺系统适应外部条件的变化，有时要在干法选煤机之前，增设一套干燥系统，使入选煤的外在水分小于7％。这就增加了工程造价，而且还会增加建设周期和生产成本。

现有的干选工艺，投资大、运营运行成本高、而且分选效果不佳，单机处理能力也欠佳。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种立式风力选煤机。

本实用新型的立式风力选煤机，包括分选作业区、产品收集区、布风室、嵌有多个气流导向装置的布风板、挡风板、进料口、进风口、出风口、矸石漏斗、产品煤漏斗、以及多个煤流导向装置，其中，布风室设置在分选作业区的侧部，通过多个气流导向装置与分选作业区连通，进风口设在布风室的底部或顶部与鼓风机相连，挡风板和煤流导向装置设在分选作业区和产品收集区之间，并且挡风板位于煤流导向装置之上，进料口设在分选作业区的顶部，出风口设置在产品收集区的顶部，矸石漏斗位于分选作业区的底部，产品煤漏斗位于产品收集区的底部。

在一种实施方式中，该气流导向装置的断面形状为喇叭形、梯形或楔形。所述气流导向装置通过焊接或铰链的方式固定在布风板上。所述气流导向装置的气流通孔的气流方向中心线与竖直方向的夹角在0-90°之间。

在一种实施方式中，所述多个煤流导向装置的排列方向与竖直方向成一夹角在0～20°之间。

在一种实施方式中，煤流导向装置包括迎风板、顺风板和气流通孔，其中，迎风板和顺风板在端部相交形成一夹角，该夹角在40°-120°之间，其气流通孔位于迎风板和顺风板相交处，该气流通孔的断面形状为管状、楔形或矩形，所用风源引自布风室或另设风源。

在一种实施方式中，在分选作业区和产品收集区之间，并且在煤流导向装置之下，设有一个或多个产率调节板。

在一种实施方式中，在所述矸石漏斗和产品煤漏斗之间，还设置有中间产品漏斗。

在一种实施方式中，通过所述鼓风机送入布风室的有压气流是常温气流、热烟气或热蒸汽。有压气流的风压、风速和风量均是受调控的。

本实用新型的立式风力选煤机，结构简单，运行成本低，分选效果好，不污染环境，而且单机处理能力大、能耗小、可控性强。

附图说明

图1是应用本实用新型的立式风力选煤机的生产工艺系统的示意图；

图2是本实用新型的立式风力选煤机的结构示意图；

图3示出了本实用新型的立式风力选煤机的气流导向装置的断面图；

图4示出了本实用新型的立式风力选煤机的煤流导向装置的断面图；

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的立式风力选煤机做详细说明。

如图2所示，本实用新型的立式风力选煤机包括：分选作业区17、产品收集区24、布风室14、布风板16、进料口19、进气口13、出风口20、矸石漏斗12、产品煤漏斗27、气流导向装置15和煤流导向装置。其中壳体22的内部具有分选作业区17和产品收集区24，布风板16上嵌有多个气流导向装置15，布风室14设在分选作业区17的侧部，布风室14通过气流导向装置15与分选作业区17连通，布风室14的进风口13与鼓风机相连，挡风板21和煤流导向装置设在分选作业区和产品收集区之间，并且挡风板21位于煤流导向装置之上，进料口设在分选作业区17的顶部，出风口20设在产品收集区24的顶部，矸石漏斗12位于分选作业区17的底部，产品煤漏斗27位于产品收集区24的底部。

本实用新型的壳体22，优选地为竖立的长方体形，并且具有一定的机械强度和刚度，通常采用6～12mm厚的普通钢板，壳体22既可以焊接成整体结构形式，也可以采用法兰连接的分体结构形式，壳体22的外形尺寸大小，取决于立式风力选煤机的处理规模。

布风室14的进风口13，可以设在布风室14的底部，也可以设在布风室14的顶部，并与鼓风机1相连。鼓风机1为立式风力选煤机提供选煤所需的有压气流，有压气流从进风口13进入布风室14后，通过气流导向装置15进入到分选作业区17，有压气流最终通过出风口20排出，为了不污染周围环境，可在出风口处设置除尘装置7，防止煤粉9污染环境。优选地，有压气流的风压、风速和风量均是受调控的，根据不同煤种、不同煤质情况以及不同的生产规模来调整风压、风速和风量。有压气流一般是常温气流，但是当入选煤外在水分较高时，有压气流也可以选择热烟气、或热蒸汽，在入选煤加热干燥降低外在水分的同时，进行分选作业。

举例来说，气流导向装置15的气流通孔28一般由4块气流导板构成，图3所示的只是其中的两块气流导板29和30，有压气流通过气流通孔28进入到分选作业区17中。气流通孔28的断面近似为喇叭形。当然，气流通孔28的断面也可以是其他形状，例如梯形、楔形等。优选地，气流通孔的气流方向中心线与竖直方向成一夹角α。通常根据入选煤的煤种、密度、外在水分以及不同的粒度组成等因素来确定α值，一般在10°～80°之间。这些气流导向装置15成排地布置在布风板上，每一排气流导向装置15的气流通孔28，可以是一个狭长的气流通道，或是分段组成的气流通道。每一排气流导向装置15的气流中心线与竖直方向的夹角α值可以是相同的，也可以是不同的，例如，在一种实施方式中，可采用4排α值为30°的气流导向装置、8排α值为40°的气流导向装置、6排α值为50°的气流导向装置，总计3组共18排气流导向装置。图3中的箭头表示通过气流通孔28的气流方向，该风速一般设计在10m/s以下。气流导向装置15可以采用焊接方式固定在布风板16上，也可以采用铰链方式固定在布风板16上，从而使气流通孔28在一定范围内调节角度。通常气流导向装置15的入口尺寸为40～300mm，出口尺寸为10～100mm。

挡风板21设在分选作业区和产品收集区之间，并且位于煤流导向装置的上方，用于防止气流短路，挡风板21大体上竖直布置。优选地，布风板16与挡风板21同宽，其采用6～10mm的普通钢板制成，并与壳体22连续焊接定位。

多个煤流导向装置也设在分选作业区和产品收集区之间，并且位于挡风板21的下方。优选地，多个煤流导向装置的排列方向与竖直方向成一夹角，该夹角通常在0～20°之间，如图2所示。当立式风力选煤机运行时，煤流导向装置将密度较小的物料(即煤)与密度较大的物料(即煤中所含的矸石)分开，从而达到分选的目的。煤流导向装置的数量和大小尺寸，依据分选煤种、粒度大小、以及处理规模等参数决定。

如图4所示，在一种实施方式中，煤流导向装置主要由迎风板18、顺风板23和气流通孔31组成，迎风板18和顺风板23在端部相交形成一夹角β，煤流导向装置的气流通孔31位于迎风板18和顺风板23相交处，并具有管状的断面，当然，断面的形状也可以是楔形、矩形或其他形状。由气流导向装置15进入分选作业区的气流方向为正向，而从煤流导向装置的气流通孔31出去的气流则为逆向，图3和图4中的箭头分别表示正向气流和逆向气流的方向，逆向气流的风源可通过管路引自布风室14，也可另设专用风源。逆向气流的设计风速一般在6m/s以下，低于正向气流的风速。通常迎风板18和顺风板23之间的夹角β为40°～120°，在图4所示的实施方式中，β角为90°。

在一种实施方式中，本实用新型的立式风力选煤机还包括缓冲平台25，设在产品收集区24对着布风板16的侧壁上。缓冲平台25包括普通钢板和钢板上铺设的缓冲材料(例如橡胶等)，用于防止块煤的破碎。

在矸石漏斗12和产品煤漏斗27之间，并且在煤流导向装置的下方，设有一个或多个产率调节板26。产率调节板26优选地是8～12mm厚的普通钢板，其与壳体22焊接定位，当然也可以采用铰链方式将产率调节板26与壳体22相对固定，从而能够在一定范围内调节产率调节板26的角度。

另外，由于从矸石漏斗12排出矸石的密度较大，可在矸石漏斗12处设置加强筋板或铺设钢轨，起到防砸的作用；在产品煤漏斗27处设置防砸橡胶或衬板，以避免对设备的损坏。

排料漏斗的数量可以根据实际需要来选择，例如，需要中煤产品或者采用再选工艺时，只要在矸石漏斗12和产品煤漏斗27之间增加中间产品漏斗，通过产率调节板26，就可方便的获得中煤产品，或者将该部分产品返回系统进行再选。

进风口13、出风口20、进料口19、矸石漏斗12和产品煤漏斗27，与壳体22可以采用整体连接方式，也可以采用法兰连接的分体方式。所有的法兰连接件以及与壳体22焊接的各个部件，除了保证一定的机械强度、刚度外，还要达到一定的密封要求。

下文说明本实用新型的立式风力选煤机的工作过程。

如图1所示，立式风力选煤机运行时，先启动气流系统，当气流系统达到工况点后，再启动煤流系统。通常入选煤的粒级为80～0mm或50～0mm，经缓冲仓4、调节闸门6、给煤机3，由立式风力选煤机的进料口19，均匀地进入分选作业区17中。

入选煤5在分选作业区17内竖直下落的过程中，受到来自多排气流通孔28倾斜向上的有压气流的正向作用(在图3所示的方向中，气流由左向右为正向，反之为逆向)。在受力基本相同的情况下，由于煤和矸石的密度不同，它们在水平方向上所产生的位移也不同，表现出密度大则位移小，密度小则位移大，入选煤的运行轨迹完全服从重力分选规律。

经过气流的不断作用之后，入选煤5按其密度大小，依次分布开来，并且逐渐向产品煤漏斗27飘移，当到达煤流导向装置后，密度较小的那部分直接进入了煤流导向装置的顺风板侧，落入产品收集区24中，并最终通过产品收集区24底部的产品煤漏斗27，作为产品煤10排出；密度稍大的这部分只能到达煤流导向装置的迎风板侧，受阻后首先减速，改变运动方向，返回分选作业区17，并在风力作用下再次进行分选，随着入选煤的下落，重复上述过程，经过多次往返直至分选结束；密度较大的矸石11位移最小，只能落到分选作业区17底部的矸石漏斗12中，最终作为废弃物排出。

此外，为进一步提高分选效率，对密度介于煤与矸石之间，粒度在3～0mm的物料，在接近煤流导向装置时，会受到来自煤流导向装置的逆向气流的作用，改变其运动方向，不能直接进入煤流导向装置的顺风板侧，而返回分选作业区17，再次受到风力的作用，增加了继续重复上述分选过程的机会，经过多次往返后，最终由正向气流决定其走向(气流通孔31的逆向气流只能对细粒物料起作用，其风速小于正向气流的风速)，煤流导向装置的迎风板18和顺风板23分别与水平线形成夹角，足以使得落在二者上面的物料滑落。在本实用新型中，迎风板和顺风板为角度对称设置，二者间的夹角为90°，也可以采用非对称设置。

产率调节板用来调节矸石和中煤(如果是再选工艺，此时立式风力选煤机的底部设有矸石、中煤和产品煤3个排料漏斗)，或者是矸石和产品煤的产率，以满足不同用户对煤炭热值的要求。

产品收集区24具有足够大的空间，能使细粒煤尘充分沉降，随产品外排，以减小除尘装置7的负荷，同时防止引风机8的过度磨损。

本实用新型的立式风力选煤机在实际运行过程中，整个气流系统采用闭路循环方式，并且始终处于负压工作状态，避免煤尘对周围环境的污染。由于风力选煤会产生较大的煤尘，在进行工艺系统设计时，要采取相应的卫生安全、防火安全和防爆安全措施，确保整个工艺系统安全可靠地运行。

本实用新型的立式风力选煤机，结构简单，运行成本低，分选效果好，不污染环境，而且单机处理能力大、能耗小、可控性强，有利于企业规模化生产。

最后需要说明的是，以上所述仅为本实用新型的一般实施方式，而不是对本实用新型技术方案的限定，任何对本实用新型技术特征所做的等同替换和相应改进，以及上述实施方式的任何组合变化，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种立式风力选煤机，其特征在于，其包括分选作业区、产品收集区、布风室、嵌有多个气流导向装置的布风板、挡风板、进料口、进风口、出风口、矸石漏斗、产品煤漏斗以及多个煤流导向装置，其中，布风室设置在分选作业区的侧部并通过多个气流导向装置与分选作业区连通，进风口设在布风室的底部或顶部并与鼓风机相连，挡风板和煤流导向装置设在分选作业区和产品收集区之间，并且挡风板位于煤流导向装置之上，进料口设在分选作业区的顶部，出风口设在产品收集区的顶部，矸石漏斗位于分选作业区的底部，产品煤漏斗位于产品收集区的底部。

2.如权利要求1所述的立式风力选煤机，其特征在于，所述气流导向装置的气流通孔断面形状为喇叭形、梯形或楔形。

3.如权利要求2所述的立式风力选煤机，其特征在于，所述气流导向装置通过焊接或铰链的方式固定在布风板上。

4.如权利要求2所述的立式风力选煤机，其特征在于，所述气流导向装置的气流通孔的气流方向的中心线与竖直方向的夹角在0-90°之间。

5.如权利要求1所述的立式风力选煤机，其特征在于，所述多个煤流导向装置的排列方向与竖直方向所成的夹角在0～20°之间。

6.如权利要求5所述的立式风力选煤机，其特征在于，煤流导向装置包括迎风板、顺风板和气流通孔，其中，迎风板和顺风板在端部相交形成的夹角在40°-120°之间，气流通孔位于迎风板和顺风板相交处，该气流通孔的断面形状为管状、楔形或矩形，所用风源引自布风室或另设风源。

7.如权利要求1所述的立式风力选煤机，其特征在于，在分选作业区和产品收集区之间，并且在煤流导向装置之下，设置有一个或多个产率调节板。

8.如权利要求1所述的立式风力选煤机，其特征在于，在所述矸石漏斗和产品煤漏斗之间，还设有中间产品漏斗。

9.如权利要求1所述的立式风力选煤机，其特征在于，通过所述鼓风机送入布风室的有压气流是常温气流、热烟气或热蒸汽。

10.如权利要求9所述的立式风力选煤机，其特征在于，有压气流的风压、风速和风量均是受调控的。

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