空气重介流化床密度的数学模型

本文介绍采用磁珠作为加重质，通过大量实验，探索不同粒级磁珠配比，流化床膨胀比，煤泥含量与流化床密度之间的规律，并建立相应的数学模型。     

空气重介质流化床多元加重质流化特性研究

 本论文在综述了流化床干法选煤和加重质研究现状的基础上,采用硼铁矿粉和磁铁矿粉作为空气重介流化床的多元加重质,进行了相应的试验研究。选择了-0.3+0.15mm、-0.15+0.125mm和-0.125+0.074mm三个粒级的硼铁矿粉,分别与-0.074+0.045mm磁铁矿粉以不同总量配比组成两元加重质,进行流化特性的考察研究。建立了多元加重质流化床的起始流化速度与平均粒度之间的回归模型和密度模型。     

加重质性质对流化床流化行为影响的研究

通过对加重质颗粒性质的研究分析,得出了加重质的粒度组成是影响流化床流化效果的主要因素;利用流化特性曲线进行分析,得出了随加重质颗粒平均粒径的减小,流化床床层密度趋于均匀稳定的结论,进一步说明了存在一定含量的非磁性物颗粒有助于改善流化床的流化效果。分析结果表明,磁铁矿粉D的流化效果为最佳。     

干法重介质流化床压力多尺度分析与流化质量表征

选煤是煤炭清洁加工利用的源头技术，干法选煤是干旱缺水地区与易泥化煤炭高效分选提质的重要途径。干法重介质流化床通过上升气流驱动加重质颗粒流化形成一定密度的气固流态化床层，实现对煤炭按密度分选，床层密度均匀稳定性即床层流化质量是决定分选精度的关键。受到气流、气泡、运动内构件、入料等多因素扰动，床层流化行为复杂多变，压力信号呈现出非均匀性、非线性、多尺度特征。基于干法重介质流化床压力信号的轴向差异传递与横向等效扩散特性，着重研究了床层轴向压差波动特征，提出流化质量定量表征方法。结果表明：基于时域分析可知，Geldart A类加重质颗粒床层总压降概率密度分布接近于正态分布；当床层散式膨胀时，由于颗粒间接触力的分布不均，概率密度呈现右偏且尖峰的偏离正态分布。通过频域分析发现，在床层膨胀区间的中末期，气泡主频主导了流化床的整个轴向区间；完全流化后的流化床，气泡主频仅控制着床层中部区域，床层浓度信号主频沿床层轴向分布变化明显。结合时域和频域信号分析结果，提出以轴向床层浓度主频为子区间波动标准差权重值的流化质量表征模型，可以综合评估干法重介质流化床的密度分布均匀性和稳定性，为干法重介质流化床分选密度稳...     

二元加重质振动流化床的流化及分选特性研究

将振动能量引入到二元加重质气固流化床中,将一定粒度组成的磁铁矿粉和石英砂按照不同质量配比形成的混合物作为加重质,对床层进行流化及分选特性研究。研究了二元加重质振动流化床的流化特性,并在不同流化气速、振动强度、加重质配比条件下,对6~3mm、3~1 mm两个粒级细粒煤进行分选试验,确定了最优试验参数。试验结果表明,临界流化气速随石英砂质量配比增大而减小。当气速为7.37 cm/s时,床层稳定性良好,压降标准差为4.08 Pa;在最佳试验条件下,对6~3 mm和3~1 mm两种粒级煤样分别进行分选试验,分选精度(可能偏差值E_p)分别达到0.09 g/cm~3和0.13 g/cm~3,分选效果良好。     

空气重介质流化床中细粒煤的流化与分选特性

3~1 mm粒级细粒煤介于煤粉与传统空气重介质流化床分选所适用的粒度之间,其在空气重介质流化床中被分选的同时对自身分选与流化特性产生重要影响。利用高速动态摄影等手段详细研究了空气重介质流化床分选3~1 mm细粒煤过程中不同流化数下床层的流化特性、压降波动、煤粒分离混合规律以及流化床中不同高度处的密度分布,阐释了气泡在分选过程中的作用机理。结果表明,加入一定量细粒煤后床层密度降低,流化效果发生了一定程度的改变。随着气速的增加,煤粒在流化床中先后经历了分离与混合两种状态,流化床各高度的密度也随之改变。当流化数在1.8~2.0时煤粒达到较好的分离效果。随着气速增大煤粒受气流影响增大,不再严格按照流化床密度分离。     

模块式干法重介质流化床选煤理论与工业应用

我国2/3以上的煤炭资源分布在西部干旱缺水地区,迫切需要高效的干法选煤技术。新一代干法重介质流化床分选机是以磁铁矿粉和煤粉为二元宽粒级加重质,以空气为流化气体,形成具有一定密度的流化床层,进入到分选机中的煤炭按密度进行分层,实现高效干法选煤,新一代分选机解决了布风板易堵塞的难题,具有流化床密度均匀稳定、加重质循环量小、整机可靠性高的特点。中国矿业大学与唐山市神州机械有限公司合作开发,建立了模块式干法重介质流化床选煤厂,实现了干法选煤技术生产超低灰精煤的工业应用。工业应用结果表明,采用模块式干法重介质流化床选煤系统生产超低灰精煤,精煤灰分为3.46%,可能偏差E值为0.055g/cm3,数量效率90%,具有不用水、分选精度高、工艺简单、投资和运行成本低、能耗小等特点。     

加重质液固流化床流化特性研究

为确定加重质液固流化床对粗煤泥的最佳分选条件,开展了针对加重质液固流化床流化特性的实验研究,分析了加重质液固流化床在不同流化水速下的床层密度分布,考察了不同粒级磁铁矿粉沿柱高方向的分布,研究了-0.25 mm煤泥含量对流化特性的影响。     

空气重介质流化床分选特性的研究

介绍了影响流化床分选效果的因素,根据5种加重质的起始流化速度,确定适合分选的流化气速,利用示重块进行分选实验,在床内不同气速下分选90 s,分析对比其分配曲线,得出加重质E在气速3.88 cm/s时的E_p=0.08,此时床层密度接近分选密度,均匀性和稳定性较好,分选效果较好。     

磁珠——重介质选煤的新型加重质

本文通过对火力发电厂排放的粉煤灰中的磁珠与目前重介质选煤中采用的加重质磁铁矿粉,在粒度组成、密度、粘度、稳定性、磁性物含量、比磁化系数、介质回收效率、耐氧化性及耐磨性的对比实验分析,说明采用磁珠代替磁铁矿粉不但具有耐氧化、耐磨、配制的悬浮液稳定性好等优点,而且还具有很大的经济效益和社会效益。     

重介质液固流化床粗煤泥分选效果研究

分析了传统液固流化床对粗煤泥分选的局限性,介绍了重介质液固流化床理论,指出可以通过提高悬浮液的密度来提高分选效果。对重介质液固流化床的流化特性进行研究,考察了不同容积浓度及上升水速时床层内部的流化特性,研究发现0.045~0.074mm做为主导粒级的磁铁矿粉在流化床内部分布最为均匀稳定,有利于物料分选。利用普通液固流化床及重介质液固流化床对煤样开展对比试验,并对数据进行了分析后发现,与传统液固流化床相比重介质液固流化床分选所得精煤灰分降低了0.98%,尾煤灰分提高了6.55%,分选效果得到明显改善。     

底部粗重颗粒层对流化床流化特性的影响

研究床层底部粗重颗粒层对气固流化床流化特性的影响。以0~0.300 mm磁铁矿粉为加重质,不同粒度的玻璃球模拟粗重颗粒层,对比不同粗重颗粒层条件下的床层流化特性、压降变化特性。结果表明:底部粗重颗粒层堆积会减小流化床的临界流化气速,使床层提前进入稳定流化状态,影响流化床的分层特性。当玻璃球粒度为12 mm,层数为2层,流化床的分层作用最弱,床层的垂直压降波动标准差为2.55 Pa,流化效果良好。     

模块式气固流化床干法选煤技术的研究

基于选煤技术集约化、高效化、经济化的思想,建立了处理能力为40～60 t/h的模块式气固流化床干法选煤系统,与KZA2050型空气重介质干法分选系统相比,可大幅度降低基建及运行成本,减小了占地面积及三维空间。该模块式气固流化床干法选煤系统采用B-A型磁铁矿粉和B-A型煤粉的混合物作为宽粒级加重质,提出了将循环加重质及引风除尘系统的出料直接返回分选机的新型床层调控方法,优化了工艺流程,增强了床层密度和高度的均匀与稳定,提高了流化质量。在此基础上,还详细考查了该干法选煤系统的分选性能,试验结果表明,该系统能有效分选50～6mm的煤炭,当分选密度为1.33、1.61 g/cm3时,所得可能偏差分别为0.05、0.06g/cm3。     

空气重介流化床选煤技术的现状与发展

介绍了空气重介流化床干法选煤技术的基本原理、加重质及其流化特性，论述了流化床分选装置的研究现状、分选效果和工艺系统，指出未来的研究方向与发展前景。     

加重质选择对气固流态化分选中气泡运动行为的影响研究

气固流态化干法分选技术具有分选精度较高的优势，已成为干法分选技术的研究热点之一，气泡结构的稳定调控是该项技术的核心难题之一。为探索加重质选择对气泡运动行为的影响，选择了不同种类的加重质，分析了不同加重质流化床中气泡的分布特征，基于不同加重质流化过程气泡运动的生长曲线，分析了气泡运动对床层密度波动的影响，并进一步建立了气泡生长预测模型。对比结果表明，该模型具有较高的预测精度，为提高颗粒流化质量，避免气泡兼并对床层密度的影响提供了理论依据。     

次生床层对气固流化床密度分布的影响

 空气重介质流化床实际工业运行中底部将有一定厚度的矸石层沉积,对床层的流化特性及稳定性产生影响,通过不同配比矸石层模拟形成的次生床层,并研究其对流化床性能的影响。着重对比研究了次生矸石床层形成前后流化床垂直和水平方向的压降、密度分布的变化。结果表明：有次生矸石床层时,流化床垂直方向密度差值变小,同样重量、不同粒级组成的次生床层下,流化床上下层密度差值均小于68 mg/cm3,粒级6~13mm:13~25mm:25~50mm为7:2:1配比时差值最小,仅17mg/cm3,床层的分层现象明显减弱,床层密度均匀性得到一定程度提高,床层流化质量得到改善。     

液固流化床分选粗煤泥技术发展与应用

介绍了液固流化床粗煤泥分选技术在粗煤泥分选中的的优势和缺点。针对TBS分选机存在的缺点,阐述了其基本分选原理和分选结构,并介绍了国内外液固流化床分选粗煤泥技术的发展与应用情况,分析了液固流化床粗煤泥分选技术的发展思路、现状和趋势。分析表明,液固流化床分选粗煤泥技术的发展趋势是,提高液固流化床分选机在目前工业应用中2～0.25mm粒级范围内的分选效果和处理量,同时要减少粒度对分选的影响,强化其按密度分选作用,提高其在宽粒级的分选效果,进一步扩大其分选范围。     

不同密度级原煤的泥化特性

对淮南矿区不同密度级原煤进行泥化研究，并分别用激光粒度仪和 X-射线衍射仪对不同密度级原煤泥化产物的粒度组成、矿物组成进行分析。结果表明：1.5~1.6 g/cm 3原煤的泥化率较大，为10.23%；>1.7 g/cm 3原煤的泥化率最大，高达13.79%；泥化煤泥中含有大量<0.045 mm粒级的细颗粒，其中>1.7 g/cm 3原煤泥化<0.045 mm粒级煤泥中<0.025 mm的微细颗粒占99%；随原煤密度增加，泥化煤泥中石英含量逐渐增大，中间密度级原煤泥化煤泥中高岭土含量最高；泥化煤泥中主要矿物为石英和高岭土，其严重影响了煤泥水的澄清处理。     

介质密度对液固流化床粗煤泥分选效果的影响

针对工业上液固流化床粗煤泥分选机有效分选粒级窄,对难选煤分选效率低的缺点,开展了介质密度对液固流化床分选效果的影响研究,提出将液固流化床上升清水流改为重介质流。分别在2种上升流流量条件下对3~0.25 mm粗煤泥进行不同上升流流速的液固流化床粗煤泥分选试验。结果表明,液固流化床分选机采用重介质流分选时可将粗煤泥有效分选粒度范围拓宽至3~0.25mm,可能偏差控制在0.05~0.10 g/cm3,在较高上升流流速下精煤灰分可降至9.85%,当要求精煤灰分不大于11%时,精煤产率提高10.21%。     

干法磁选净化磁铁矿粉的应用研究

干法磁选净化回收加重质是空气重介质选煤工艺系统的重要环节之一,其对调控分选系统自身密度和维持连续性运行起着关键作用,在介绍空气重介质选煤中常用磁铁矿粉加重质流化特性对粒度要求的基础上,采用对比分析法对影响干法磁选磁铁矿粉的磁性质、粒度、密度等物性因素进行了分析;探讨了水分对干法磁选净化磁铁矿粉的不利影响;并指出了需要特别注意外在水分、粒度、磁性物含量、使用环境与湿法磁不同等问题。分析表明磁铁矿粉和煤粉在磁系、粒度、密度的差异显著,这为干法磁选净化磁铁矿粉提供了有利条件;在适当控制水的分前提下,应用干法磁选净化回收磁铁矿粉的技术可行,建议选择适宜或专门设计此方面的磁选机,并针对这些影响因素进一步开展参数优化实验研究。