磁稳定流化床干法选煤试验研究

介绍一种适合于细粒煤炭 (6～ 0 5mm)的磁稳定流化床干法分选技术。磁稳定流化床是在含有磁性介质的流化床中施加一定方向和强度的外加磁场 ,使聚式流化床散式化 ,气泡变小或消失 ,可有效地消除普通流化床中的被分选后物料的返混现象。讨论了磁性介质 (磁珠 )的性质、磁稳定流化床的流化特性、磁稳定流化床的分选原理、分选试验系统和分选试验结果。     

粗煤泥液固流化床分选实验与探讨

利用自制液固流化床分选系统,对1.50~0.25mm粒级粗煤泥进行了分选实验研究。结果表明,精煤产率和灰分及可燃体回收率均随水速增大而增大。当水速为25.72 mm/s时,精煤灰分为11.5%,精煤产率及可燃体回收率分别为76.85%、86.72%。由分选产品不同粒级的浮沉试验结果可知,低密度粗颗粒和高密度细颗粒的错配效应是影响液固流化床分选效果的关键因素。     

浓相气固高密度流化床内的气泡动力学行为特性

采用试验测量与数值模拟计算相结合的方法,对干法选煤采用的浓相气固高密度流化床内的气泡动力学行为进行研究。对影响床层稳定性和密度均匀分布的气泡尺寸与上升速度进行计算分析,结果表明：以Geldart B类高密度磁铁矿粉作为分选介质,在表观流化气速 1.5 U mf ≤ U ≤ 2.2 U mf的条件下,气泡沿床高方向与床体轴向的气泡平均直径分布为35 mm< D b <49 mm和 40 mm< D b <61 mm,气泡上升速度范围为40~65 cm/s,试验与模拟结果基本吻合;此时,流化床内各点的密度分布均匀稳定,密度分布标准偏差为0.016 8。因此,调节表观流化气速 1.5 U mf≤ U ≤2.2 U mf ,可以使气泡尺寸和上升速度都保持在合理的范围内,流化床处于最有利于煤炭分选的准散式流态化,分选效果最好。     

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。     

磁稳定流化床的流化特性及其分选机理

论文综述了磁稳定流化床的研究历程 ,研究了磁珠的性质及其磁稳定流化床的流化特性、流变学特性及固体沉降动力学。作者建立了磁稳定流化床的密度模型 ,研究了颗粒和颗粒群影响下的磁稳定流化床密度分布和磁稳定流化床内物体重选过程。重选试验证明了磁稳定流化床能有效分选 1～ 6 (13)ｍｍ煤炭。论文分析了磁场稳定流化床中磁场性物链的运动分层过程。磁性和非磁性混合粉尘在磁稳定流化床可以得到有效分选。作者设计重选和磁选模型机时采用了磁力输送装置 ,无运动部件 ,可靠性好。作者在重选模型机设计中 ,解决了放大问题。工艺设计中 ,充…     

细粒煤在空气重介质流化床中分层规律的研究

为研究细粒煤在空气重介质流化床中的分层规律,试验采用空气重介质流化床,对3～6mm细粒煤在床层高度分别为150,200,250mm时的分选做了初步的探讨,所用实验设备为直径170mm,高为500mm的圆柱体流化床.研究结果表明:高密度细粒煤大部分聚集在床层中下部;低密度细粒煤则倾向于在床层中上部聚集.因为在此加重质粒度组成及流态化条件下达到了颗粒分选下限,导致分选效果变差.     

浅析空气重介流化床分选机选煤过程的影响因素

为获得空气重介分选机的最佳工艺参数和操作参数，提高分选效果，在形成均匀、稳定的流化床基础上，根据气－固流化床的分选机理，研究了分选机性能的影响因素。     

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。     

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%。     

气固流态化技术在矿物分选的应用

通过对气固流化床的基本特性及矿物干法分选的重要性分析,提出了气固流化床具有良好的分选性能。并研究了矿粒在流化床的分选机理。试验结果表明,气固流化床可以有效地分选矿物,分选效率大于９０％,开辟了一条新的矿物分选途径。     

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。     

表面改性加重质的流化特性与分选特性

为提高空气重介质流化床对不同外在水分入选煤的适应性,对磁铁矿粉进行表面疏水改性是一条有效的途径。研究了表面改性对磁铁矿粉流化特性的影响,结果表明：表面改性提高了磁铁矿粉的最小流化速度,但对床层压降分布无显著影响;与改性前相比,床层密度更均一、稳定,有利于形成高质量的流化状态;随着入选煤的外在水分的逐渐提高,对改性前后的磁铁矿粉流化特性都有影响,表面改性使入选煤的外在水分上限从2%提高到4%,并且在水分含量为4%时仍然保持较好的流化状态。以改性磁铁矿粉作为加重质,形成的流化床具有良好的分选性能,分选试验结果表明,入选煤外在水分为3%时,分选密度为1.55和1.82 g/cm³时,可能偏差E值均为0.075。     

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。     

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。     

稀相气固流化床分选电厂磨煤机返料的研究

通过分析磨机返料的粒度和密度分布,将物料分为0.500～0.125 mm和＜0.500 mm两组,并分别对其进行稀相气固流化床分选实验。结果表明,两组物料的起始流化速度均为0.41 cm/s,物料中的黄铁矿和铝硅酸盐等矿物质得到了去除,0.500～0.125 mm和＜0.500 mm两组物料轻产物和重产物灰分分别为38.90%,77.58%和44.64%,74.55%,硫分分别为1.09%,6.97%和1.62%,6.99%,可燃体回收率分别为94.11%和91.16%。其中,＜0.500 mm物料流化床层更连续、稳定。扫描电镜（SEM）背散射图像与能谱仪（EDX）测试验证了分选的有效性。     

内部构件对空气重介质流化床流化特性的影响

 基于内部构件的作用机理，设计利用挡网作为流化床中的内部构件，并就其对于空气重介质流化床流化特性可能带来的影响规律进行研究。试验表明，挡网能够调节空气重介质流化床的分选密度以及床层的空隙率，使得床层的压降波动变得缓和，在流化状态下密度波动方差可降到0.63×10-2以下，这对于流化床流化特性的提高具有促进的作用。     

空气重介质振动流化床入料特性与操作参数的协同研究

入料物性直接影响空气重介质流化床的分选效果,为此进行了不同粒度和不同可选性煤样的分选特性研究,考察了抛射强度、风量与入料特性的协同作用。结果表明：粒级对分选精度的影响显著,随粒级减小,Ep值变大,50~25,25~13和13~6 mm粒级难选煤最小Ep值分别为0.06,0.07和0.11 g/cm3;可选性对Ep值略有影响,50~25 mm粒级不同可选性煤样,易选、中等可选和较难选煤样最小Ep值分别为0.035,0.040和0.045 g/cm3。通过优化风量和抛射强度,分选精度明显提高,不同粒级或可选性煤样优化后的风量和抛射强度相近,均分别在140 m3/h和1.46左右。分析了气泡生成频率与床体振动频率的关系,揭示了振动改善流态化分选的作用机理。