高度方向水速可調(diào)液固流化床粗煤泥分選裝置的操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粗煤泥高效分選裝置，尤其是高度方向水速可調(diào)液固流化床粗煤泥分選裝置的操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)環(huán)境形勢(shì)的日益嚴(yán)峻，煤炭的高效潔凈分選越來(lái)越受到重視。隨著采煤機(jī)械化程度的進(jìn)一步提高，原煤中細(xì)粒煤含量越來(lái)越多，浮選柱的推廣應(yīng)用細(xì)粒煤的分選粒度上限降低，粗粒煤泥進(jìn)入浮選尾煤，浮選跑粗。塊煤的分選密度隨著粒度的下降分選密度逐漸升高，低密度細(xì)粒煤炭未經(jīng)分選直接進(jìn)入精煤造成精煤的背灰，這樣處于重選和浮選之間的粗煤泥未能有效分選。處于重選和浮選粒度交界處的粗煤泥單獨(dú)分選成為一種必然。液固流化床粗煤泥分選機(jī)成為近年來(lái)研宄的一個(gè)重點(diǎn)。流化床本身是個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的床層，顆粒的干擾沉降末速及顆粒所處的位置與礦粒的密度和粒度有關(guān)，還與礦漿濃度等有關(guān)。根據(jù)相關(guān)研宄流化床床層上部到床層下部物料的濃度依次增高，由于總的上升水流量是定值，床層濃度越高上升水速相對(duì)于顆粒的流動(dòng)速度越大，床層濃度越低上升水速相對(duì)于顆粒的流動(dòng)速度越小，在平衡床層中某一高度顆粒的沉降速度接近等于該高度上升水流相對(duì)于該高度顆粒的流動(dòng)速度。對(duì)于窄粒級(jí)粗煤泥密度越大沉降速度越大，所以密度越大顆粒所處位置的濃度越高。越靠近流化床的底流口，密度越低越靠近流化床的溢流口，窄粒級(jí)粗煤泥從液固流化床上部到液固流化床下部其密度越來(lái)越高。物料進(jìn)而形成了窄粒級(jí)密度從上到下依次分布的床層。粗煤泥從上到下灰分依次升高。當(dāng)入料進(jìn)入該床層后低密度物料從溢流排出，高密度物料從底流排出。礦漿濃度越高，干擾沉降速度越小，從干擾沉降等沉比公式可以看出濃度越高，床層表現(xiàn)出的密度越高、顆粒之間的等沉比越大，越有利于顆粒按照密度分選。干擾床內(nèi)物料的濃度是由上升水速?zèng)Q定的，水速越小礦漿濃度越高?，F(xiàn)有的液固流化床粗煤泥分選機(jī)都是采用恒定上升水速對(duì)粗煤泥進(jìn)行分選，但是粗煤泥沿流化床高度方向物料密度的分布規(guī)律為從下到上粗煤泥的密度逐漸降低。粗煤泥的干擾沉降速度也是從下到上逐漸降低，恒定的上升水速遠(yuǎn)沒(méi)有逐漸降低的上升水速更能適應(yīng)物料的這種分布規(guī)律。對(duì)難選和極難選粗煤泥現(xiàn)有的分選機(jī)分選效果并不十分理想。
[0003]專利ZL200720037745.0公開(kāi)的液固流化床粗煤泥分選分級(jí)機(jī)，提供了一種利用粗煤泥自身作為介質(zhì)又能降低粗煤泥灰分的液固流化床粗煤泥分選裝置。利用窄粒級(jí)物料受到干擾沉降時(shí)沉降速度主要與顆粒的密度有關(guān)的這一關(guān)系，使物料在自身所組成的流化介質(zhì)中進(jìn)行分選。但由于液固流化床粗煤泥分選機(jī)分選原理的特點(diǎn)，造成入料中高灰細(xì)泥對(duì)精煤污染嚴(yán)重，即使在入料前采用分級(jí)旋流脫泥和選后采用包括旋流器、高頻篩和煤泥離心機(jī)等脫泥裝置，最終的精煤中仍存在一部分高灰細(xì)泥，影響分選效果。
[0004]鑒于上述原因，現(xiàn)有的粗煤泥分選機(jī)的結(jié)構(gòu)需要改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了高度方向水速可調(diào)液固流化床粗煤泥分選裝置的操作方法，使用該裝置能夠靈活調(diào)節(jié)流化床不同高度的上升水速，可變的上升水速能夠更好地與粗煤泥沿床層高度的密度分布規(guī)律適應(yīng)。延長(zhǎng)粗煤泥在流化床中的分選時(shí)間，強(qiáng)化粗煤泥在整個(gè)床層高度上按密度進(jìn)行分選，對(duì)于分選難選和極難選煤泥比傳統(tǒng)流化床粗煤泥分選機(jī)具有明顯優(yōu)勢(shì)。
[0006]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:高度方向水速可調(diào)液固流化床粗煤泥分選裝置的操作方法，所述高度方向水速可調(diào)的液固流化床粗煤泥分選裝置，是由流化床筒體、充水箱、布水管、環(huán)形水管、進(jìn)水管、流體分布器、放料閥門(mén)、放料管、塞子、放水管道、放水閥門(mén)、流量傳感器、放水總管、精礦收集機(jī)構(gòu)、精礦排放管、入料井、撒料盤(pán)、下料管、連桿、排礦執(zhí)行機(jī)構(gòu)、壓力感應(yīng)器、控制器構(gòu)成；流化床筒體外壁由上至下設(shè)置至少五組放水管道，流化床筒體下方設(shè)置錐形充水箱，充水箱外壁一側(cè)設(shè)置放料閥門(mén)，充水箱內(nèi)設(shè)置布水管，布水管上方設(shè)置喇叭形篩板式流體分布器；流化床筒體上方中心設(shè)置入料井，入料井下方設(shè)置錐形撒料盤(pán)，入料井上方兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置一對(duì)下料管，流化床筒體的溢流口套裝設(shè)置底部斜置的溢流精礦收集機(jī)構(gòu)，溢流精礦收集機(jī)構(gòu)的低端設(shè)置精礦排放管，溢流精礦收集機(jī)構(gòu)上方設(shè)置排礦執(zhí)行機(jī)構(gòu)，流化床筒體內(nèi)設(shè)置通過(guò)入料井中心的連桿，連桿上端與排礦執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)設(shè)置，流化床筒體內(nèi)設(shè)置壓力感應(yīng)器，壓力感應(yīng)器上端與排礦執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間通過(guò)線路設(shè)置控制器；
[0007]所述每組放水管道由至少兩根放水管道均勻分布在流化床筒體外壁同一高度，放水管道的進(jìn)口設(shè)置篩網(wǎng)，放水管道上沿水流方向依次設(shè)置放水閥門(mén)和流量傳感器，放水管道的末端與放水總管對(duì)應(yīng)設(shè)置；
[0008]所述的布水管由環(huán)形水管的外周均勻分布至少兩根進(jìn)水管構(gòu)成，所述的環(huán)形水管上表面設(shè)置至少十個(gè)出水孔；
[0009]充水箱中心與流體分布器中心之間設(shè)置放料管，放料管下端設(shè)置塞子，所述連桿下端插入放料管與塞子對(duì)應(yīng)設(shè)置；
[0010]所述的控制器為PID或PLC。
[0011]經(jīng)過(guò)洗煤廠前段工序分級(jí)的粗煤泥由下料管進(jìn)入入料井，所述粗煤泥顆粒的粒徑符合流化床分選的有效粒徑范圍，粗煤泥經(jīng)撒料盤(pán)均勻進(jìn)入流化床筒體內(nèi)，同時(shí)，變頻器控制泵控制進(jìn)入進(jìn)水管的水速，所述的水速為定值，水進(jìn)入進(jìn)水管后經(jīng)環(huán)形水管上表面的孔進(jìn)入充水箱，再經(jīng)流體分布器進(jìn)入流化床筒體形成穩(wěn)定的上升水流，流化床筒體內(nèi)粗煤泥顆粒與水混合，由于顆粒的自由沉降速度比較大，粗煤泥顆粒受重力的作用逐漸運(yùn)動(dòng)到流化床筒體的下部，隨著進(jìn)料量的增加，流化床筒體下部粗煤泥受相互之間的干擾和上升水流以及重力的作用顆粒之間成干擾沉降狀態(tài)，隨著進(jìn)料量的增加，流化床筒體中的粗煤泥量逐漸增多，最后在整個(gè)流化床筒體中粗煤泥顆粒的沉降都為干擾沉降，粗煤泥顆粒按干擾沉降末速的大小逐漸分層，低密度粗煤泥顆粒向上運(yùn)動(dòng)進(jìn)入溢流精礦收集機(jī)構(gòu)從精礦排放管排出成為精礦，高密度粗煤泥顆粒向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入流化床筒體底部，同時(shí)，通過(guò)放水管道調(diào)整流化床筒體內(nèi)粗煤泥顆粒的濃度，增大粗煤泥顆粒之間的等沉比；控制器控制排礦執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)排礦；變頻器控制泵控制進(jìn)入進(jìn)水管的水速，調(diào)整液固流化床對(duì)粗煤泥的分選
Fth也/又。
[0012]將放水管道的放水閥門(mén)打開(kāi)，小于粗煤泥顆粒流化床分選的有效粒徑范圍值的高灰細(xì)泥順?biāo)魍高^(guò)進(jìn)水口的篩網(wǎng)進(jìn)入放水管道，所述篩網(wǎng)的直徑為0.25mm，流量傳感器顯示流出的水量，經(jīng)放水總管排出，由于流化床筒體內(nèi)的水量減少，使流化床筒體中粗煤泥顆粒的濃度沿流化床高度由上向下逐漸增大，顆粒之間等沉比增大，強(qiáng)化粗煤泥顆粒按密度分離；微調(diào)放水管道的放水閥門(mén)，控制放水量，調(diào)整粗煤泥顆粒的濃度，調(diào)整粗煤泥顆粒之間的等沉比。
[0013]先將PID或PLC控制器的排礦壓力值設(shè)為定值，壓力感應(yīng)器檢測(cè)到流化床筒體底層的排礦壓力值傳輸?shù)娇刂破?，控制器將所測(cè)的排礦壓力值與設(shè)定值進(jìn)行比較，大于或等于設(shè)定值時(shí)，控制器自動(dòng)控制排礦執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連桿向下移動(dòng)，連桿帶動(dòng)塞子向下脫出放料管，沉降在流化床筒體底部的高密度粗煤泥顆粒沿放料管向下排出成為尾礦；隨著排礦的進(jìn)行所測(cè)的排礦壓力值小于設(shè)定值時(shí)，控制器自動(dòng)控制排礦執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)連桿向上移動(dòng)，連桿帶動(dòng)塞子向上塞入放料管，排礦結(jié)束。
[0014]對(duì)從精礦排放管排出粒度大于0.25mm的粗煤泥顆粒進(jìn)行灰分化驗(yàn)，精礦灰分高于需要的灰分值時(shí)，變頻器控制泵減小進(jìn)入進(jìn)水管的水速，流化床筒體內(nèi)水速變小，粗煤泥顆粒濃度沿流化床高度由上向下逐漸增大，流化床粗煤泥的分選密度降低，排出精礦的灰分降低；低于需要的灰分值時(shí)，變頻器控制泵的轉(zhuǎn)速增大進(jìn)入進(jìn)水管的水速，排出精礦的灰分升高。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠通過(guò)設(shè)置在流化床筒壁上的放水管道沿流化床高度方向逐步降低流化床筒體內(nèi)上升水流速度，與流化床中粗煤泥的密度沿高度方向上逐漸降低的變化趨勢(shì)一致，沿流化床高度方向逐級(jí)增大粗煤泥顆粒的濃度，擴(kuò)大粗煤泥顆粒的等沉比強(qiáng)化粗煤泥按密度分層削弱粗煤泥按粒度分層；可變的上升水速更適應(yīng)粗煤泥顆粒特性沿流化床高度方向的變化規(guī)律，放水量的多少以及上升水速的調(diào)節(jié)值根據(jù)精礦和尾礦灰分化驗(yàn)值進(jìn)行調(diào)整。高度方向可調(diào)的上升水速更能夠適應(yīng)不同特性粗煤泥的分選，延長(zhǎng)粗煤泥在流化床筒體內(nèi)的分選時(shí)間，強(qiáng)化粗煤泥顆粒按密度進(jìn)行分層。對(duì)難選和極難選粗煤泥具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。放水管道上的放水閥門(mén)能夠放出流化床筒體內(nèi)未能分選的小于有效分選粒度的高灰細(xì)泥，減輕高灰細(xì)泥對(duì)粗精煤泥的污染降低粗精煤的背灰問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0017]圖1是，總裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是，圖1中A-A向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖1、2中:流化床筒體1、充水箱2、布水管2-2、環(huán)形水管2_22、進(jìn)水管2_23、流體分布器2-3、放料閥門(mén)2-4、放料管2-5、塞子2-6、放水管道3、放水閥門(mén)3_2、流量傳感器3-3、放水總管3-4、精礦收集機(jī)構(gòu)4、精礦排放管4-2、入料井5、撒料盤(pán)6、下料管7、連桿8、排礦執(zhí)行機(jī)構(gòu)9、壓力感應(yīng)器10、控制器11。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0021]實(shí)施例1
[0022]流化床筒體I外壁由上至下設(shè)置至少五組放水管道3，流化床筒體I下方設(shè)置錐形充水箱2，充水箱2外壁一側(cè)設(shè)置放料閥門(mén)2-4，充水箱2內(nèi)設(shè)置布水管2-2，布水管2_2上方設(shè)置喇叭形篩板式流體分布器2-3 ;流化床筒體I上方中心設(shè)置入料井5，入料井5下方設(shè)置錐形撒料盤(pán)6，入料井5上方兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置一對(duì)下料管7，流化床筒體I的溢流口套裝設(shè)置底部斜置的溢流精礦收集機(jī)構(gòu)4，溢流精礦收集機(jī)構(gòu)4的低端設(shè)置精礦排放管4-2，溢流精礦收集機(jī)構(gòu)4上方設(shè)置排礦執(zhí)行機(jī)構(gòu)9，流化床筒體I內(nèi)設(shè)置通過(guò)入料井5中心的連桿8，連桿8上端與排礦執(zhí)行機(jī)構(gòu)9對(duì)應(yīng)設(shè)置，流化床筒體I內(nèi)設(shè)置壓力感應(yīng)器10，壓力感應(yīng)器10上端與排礦執(zhí)行機(jī)構(gòu)9之間通過(guò)線路設(shè)置控制器11 ;
[0023]所述每組放水管道3由至少兩根放水管道3均勻分布在流化床筒體I外壁同一高度，放水管道3的進(jìn)口設(shè)置篩網(wǎng)，放水管道3上沿水流方向依次設(shè)置放水閥門(mén)3-2和流量傳感器3-3，放水管道3的末端與