跳汰選煤基本知識

跳汰選煤基本知識 一 煤與煤的形成煤 無機(jī)礦物和有機(jī)顯微組分的集合體 它是由植物埋藏在地下 經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代和地殼運(yùn)動 在隔絕空氣的情況下 在一定溫度 壓力和細(xì)菌作用下逐步演變而成的 從成煤過程來看 基本分為兩個過程 一是煤炭泥化階段 植物遺骸在厭氧細(xì)菌作用下發(fā)生生物化學(xué)變化 形成泥炭 二是煤化階段 泥炭在其他物理化學(xué)作用下 相對增加碳含量 形成褐煤 煙煤 無煙煤 因此 煤的形成過程可分泥炭 褐煤 煙煤 無煙煤四個階段 由于煤在形成過程中 不可避免混雜各種礦物雜質(zhì) 這些雜質(zhì)的存在 導(dǎo)致煤炭中不同物料的密度差異 跳汰選煤基本知識 二 選煤方法選煤 根據(jù)用戶要求和煤炭與其他礦物質(zhì)在物理性質(zhì) 物理 化學(xué)性質(zhì)的不同 用機(jī)械方法除去其中的雜質(zhì) 分成不同質(zhì)量 規(guī)格的產(chǎn)品的過程 選煤的方法有很多 最常見的應(yīng)用最普遍的為重力選煤 重力選煤方法分為跳汰選 重介選 搖床選 溜槽選 旋流器選等 主要依據(jù)是煤和矸石的密度差別 從目前的選煤方法來看 主要有跳汰選煤 重介選煤和浮游選煤三種選煤方式 從理論上來講 跳汰選煤和重介選煤都是按物料密度的不同進(jìn)行分級分選的 不同的是 跳汰選煤的介質(zhì)是水 重介選煤用的介質(zhì)是磁鐵礦粉懸浮液 跳汰選煤基本知識 三 跳汰選煤基本原理跳汰選煤 可以直觀理解為煤炭在垂直升降的變速水流中按礦粒的密度進(jìn)行分層的過程 其基本原理是 在水介質(zhì)流中 密度大粒度大的物料下降速度最快 位于下層 粒度小密度稍大和粒度大密度較低的物料下降速度次之 處在中間 而粒度小密度低的物料下降速度最慢 位于上層 跳汰選煤是在垂直脈動的水流和平向水流綜合作用下共同完成的 垂直水流的脈動是通過風(fēng)的作用形成的 整個過程循環(huán)往復(fù) 每個水流脈動周期可分為四個階段 即上升前半期 上升后半期 下降前半期 下降后半期 不同的階段 水流速度和物料狀態(tài)均存在差異 1 上升前半期 水流加速上升 速度由零升至最大 開始時(shí) 只有部分細(xì)粒低密度物料穿過物料間隙 懸浮在物料上層 成松散狀態(tài) 跳汰選煤基本知識 三 跳汰選煤基本原理隨著水流速度增大 物料層逐漸抬起 懸浮的物料顆粒粒度逐漸增大 當(dāng)速度達(dá)到最大值時(shí) 整個床層松散 底部高密度大顆粒物料出現(xiàn)微動 這一期間 水流上升速度大于物料運(yùn)動速度 受物料粒度和形狀的影響 易出現(xiàn)密度大粒度小的物料與粒度大密度小的物料混在一起的現(xiàn)象 因此 這一階段 床層基本處在密實(shí)狀態(tài) 物料不易按密度分層 2 上升后半期 水流仍向上運(yùn)動但速度相對減緩 速度由大到零 同樣 物料的運(yùn)動速度也逐漸減緩 但由于慣性作用 物料減緩速度要比水流減緩的速度慢 二者的速度差減小 顆粒的粒度和形狀對物料分層的影響相對降低 這一期間 不同密度的物料顆粒都達(dá)到自己的最高點(diǎn)并呈現(xiàn)短暫的靜態(tài)平衡 此時(shí) 床層物料最松散 之后 各自按照沉降速度向下運(yùn)動 由于自身密度 粒度和水的浮力影響 正常情況下 物料最終豎向分布呈下列狀態(tài) 最下層為粗粒高密度物料 中間部分為細(xì)粒高密度和粗粒低密度物料 最上層為細(xì)粒低密度物料 跳汰選煤基本知識 三 跳汰選煤基本原理3 下降前半期 水流運(yùn)動方向轉(zhuǎn)為向下 速度逐漸增大 縱向水位的降低 導(dǎo)致物料床層逐漸緊密 在水流和密度作用下 物料顆粒的運(yùn)動速度逐漸增大 相對速度減小 此時(shí) 有利于物料按密度進(jìn)行分層 期間 細(xì)粒高密度物料在水流吸啜作用下 透過逐漸緊密的床層快速向下移動 達(dá)到較低位置 4 下降后半期 水流仍向下運(yùn)動但速度相對減緩 速度由最大到零 在下降水流的作用下 物料床層更加密實(shí) 其中細(xì)?；蚣?xì)粒高密度物料在水流吸啜作用下 穿過大顆粒物料間隙繼續(xù)下降 達(dá)到床層最底部 水流脈動作用的結(jié)果是 密度高 粒度大物料處在最下部 密度低 粒度小的物料處在最上部 處在中間的部分則為粒度大密度低和粒度小密度高的物料 跳汰選煤基本知識 三 跳汰選煤基本原理下面是水流 物料垂直運(yùn)動速度和物料不同階段分布狀態(tài)示意圖 跳汰選煤基本知識 三 跳汰選煤基本原理綜合上述四個階段 2 3階段的物料相對松散 對床層分層有利 為有效促進(jìn)物料分層 在一定程度上可適當(dāng)延長這這兩個階段的時(shí)間 但在第3階段由于水流的吸啜作用 有可能造成低密度細(xì)顆粒的物料被吸到底部造成損失 因此 此間下降水流強(qiáng)度要適度控制 不宜過大 抽吸時(shí)間不宜過長 跳汰選煤是在物料在經(jīng)過垂直水流若干次的上 下脈動作用后 逐漸分離分層 密度小的部分逐漸浮到上層 而密度大的物料則下沉到底層 同時(shí) 由于密度大小差異 物料在橫向水流中的運(yùn)動速度不同 密度小的運(yùn)動快 隨沖水進(jìn)入下一環(huán)節(jié) 最終成為精煤 而密度大的運(yùn)動相對較慢 最后經(jīng)排料機(jī)構(gòu)排出 成為中煤產(chǎn)品或矸石物料 四 影響選煤效果的主要因素 跳汰選煤基本知識 四 影響選煤效果的主要因素從時(shí)間生產(chǎn)情況來看 影響跳汰選煤效果的主要因素有以下幾點(diǎn) 原料煤特性 粒度組成 密度組成 跳汰機(jī)結(jié)構(gòu) 跳汰機(jī)工作制度 通常情況下 生產(chǎn)條件條件和原煤性質(zhì)基本上相對穩(wěn)定 同樣 在一定時(shí)間段內(nèi) 作為選煤生產(chǎn)的主要設(shè)備跳汰機(jī)結(jié)構(gòu)是沒有變化 因此 工作制度成為影響選煤效果的主要因素 跳汰機(jī)工作制度包括 跳汰機(jī)給料 風(fēng)水量 跳汰振幅與頻率 床層狀態(tài) 物料排放等 1 跳汰機(jī)給料 原則上要求給料均衡 質(zhì)量穩(wěn)定 原料煤在跳汰機(jī)篩板上橫向 寬度方向 分布要均勻 不堆積 不打團(tuán) 粒度大時(shí) 原則上可加大給料量 如果物料分布不均衡 易造成床層截面單元垂直受力分布不均勻 水流會在床層厚度相對較薄的位置先行突破 造成床層紊亂 影響床層的整體抬起 松散和分層 跳汰選煤基本知識 四 影響選煤效果的主要因素2 床層狀態(tài) 床層在同一段室內(nèi)分布相對平穩(wěn) 厚度要根據(jù)煤質(zhì)狀況合理設(shè)定 過厚 床層松散時(shí)間相對延長 松散度降低 分層時(shí)間慢或者不易分層 易造成物料混雜 出現(xiàn)污染 過薄 會出現(xiàn)物料混亂 床層翻花 通常情況下 當(dāng)入料粒度為50 0mm時(shí) 床層厚度為400 500mm 3 風(fēng)量水量 風(fēng)量水量對床層抬起 控制振幅和物料松散有一定作用 風(fēng)的作用是將篩下水頂起 使物料在垂直水流中松散分層 加大風(fēng)量 有利于提高振幅和床層物料松散 但水流抽吸作用也會隨之提高 物料過度透篩幾率增加 同時(shí)有可能造成床層紊亂 頂水的作用一是為物料松散分層提供空間 二是起到物料運(yùn)輸作用 加大頂水水量 也能提高振幅和床層物料松散 提高物料水平運(yùn)動速度 物料松散分層時(shí)間短 導(dǎo)致產(chǎn)品污染 同時(shí)吸啜作用下降 細(xì)粒物料透篩幾率降低 跳汰選煤基本知識 四 影響選煤效果的主要因素沖水作用主要是物料潤濕 加大沖水量 物料水平移動速度加快快 在實(shí)際生產(chǎn)過程中 大多采用大風(fēng)小水的操作方式 目的就是在確保床層松散度的基礎(chǔ)上 加大物料松散分層和細(xì)粒物料透篩幾率 特別是細(xì)粒物料較多的情況下 4 跳汰頻率與振幅 頻率決定物料松散時(shí)間的長短 實(shí)際操作過程中 物料粒度大時(shí) 頻率易小 目的是給物料充足的松散分層時(shí)間 相反 物料粒度小時(shí) 頻率易偏高 目的克服物料沉降速度慢不利有效分層的缺陷 提高分選效果 振幅決定床層抬升高度 一般情況下 物料粒度大時(shí) 床層相對較厚 需要充足的松散空間和時(shí)間 此時(shí)振幅易大 但過大 易造成床