專利名稱：大型空氣重介流化床分選裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種大型空氣重介流化床干法分選裝置，它是利用流態(tài)化理論對(duì)固體顆粒物料尤其是煤進(jìn)行分選處理的裝置。
傳統(tǒng)的選煤方法主要是濕法分選，以水作為介質(zhì)。這種方法耗水量大，投資高而且易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，同時(shí)對(duì)于干旱缺水地區(qū)煤炭的分選造成很大困難。
美國(guó)專利第4194917號(hào)以及中國(guó)專利CN87101056A分別公開了兩種流化床干法分選裝置，美國(guó)專利第4194917號(hào)是按照化工反應(yīng)器原理，通過(guò)在一個(gè)細(xì)長(zhǎng)、水平方向擴(kuò)展的容器內(nèi)腔中使粒狀物料成為一個(gè)流化床;同時(shí)床內(nèi)布置有活動(dòng)刮板，刮板循環(huán)運(yùn)動(dòng)迫使浮在容器內(nèi)腔上部的輕物料向一端運(yùn)動(dòng)富集，同時(shí)根據(jù)化工反應(yīng)器原理重物料向另一端運(yùn)動(dòng)富集，從而達(dá)到物料分選目的。分選過(guò)程中加入流化床層中的重介質(zhì)隨重物料一起排出床外，該流化床分選裝置的主要缺點(diǎn)在于1、根據(jù)化工反應(yīng)器原理設(shè)計(jì)的分選裝置，上層浮物被刮板刮出，下層沉物以自流方式排出，大大限制了該分選裝置的處理能力，使之無(wú)法滿足工業(yè)性生產(chǎn)應(yīng)用的需要。
2、該裝置采用床中部上端給料，床內(nèi)輕、重物料向兩端逆向運(yùn)動(dòng)方法，使得床層穩(wěn)定性差，分選精度大大降低。
3、該裝置采用無(wú)孔刮板刮出上部輕浮物，使得流化床上部擾動(dòng)嚴(yán)重同時(shí)也限制了刮板的高度和運(yùn)動(dòng)速度，降低了分選精度和處理量。
4、在床外脫介回收重介質(zhì)很難保證分選裝置在特定條件下的連續(xù)分選運(yùn)行。
中國(guó)專利CN87101056A《干式流化床選煤方法和裝置》主要是由錨鏈刮板輸出系統(tǒng)、脫除介質(zhì)裝置、流化床殼體和布風(fēng)裝置組成。它是通過(guò)由給料裝置送入的入選原煤在空氣和細(xì)粒狀物料混合的具有某一密度并均勻分布的流化床內(nèi)使之按密度大小分層，并利用埋入床層內(nèi)的錨鏈刮板分別向床的兩端刮出上浮輕物和下沉重物來(lái)達(dá)到分選目的的。在該專利中，由于原煤和重介質(zhì)是經(jīng)由流化床上部送到床內(nèi)分選帶中部的，從而使得床層中部的流化穩(wěn)定性降低，減短了分選帶長(zhǎng)度，縮短分選時(shí)間，分選精度也大大降低;錨鏈刮板輸出系統(tǒng)全部被埋入流化床層內(nèi)，使刮板高度受到限制，影響了分選機(jī)的處理能力;若刮板移動(dòng)速度超過(guò)某一極限值時(shí)，則會(huì)破壞流化床層的穩(wěn)定性和均勻性，導(dǎo)致流化床層紊亂，致使分選帶中上浮精煤和下沉矸石會(huì)相互污染，降低了分選精度;另外錨鏈刮板輸送系統(tǒng)中采用無(wú)孔單鏈板加筋條結(jié)構(gòu)，在筋條上常常有精煤和矸石相混雜;刮板之間采用園環(huán)鏈聯(lián)接，刮板容易下沉和布風(fēng)板接觸，造成布風(fēng)板損傷。上述原因均導(dǎo)致該裝置分選精度下降，處理能力無(wú)法提高等缺陷。
本發(fā)明目的是為了解決上述流化床分選裝置存在的缺陷，提高分選裝置的分選精度和處理量使之適應(yīng)和滿足工業(yè)化應(yīng)用需要而提出的。
本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)解決方案來(lái)完成的1、根據(jù)阿基米德原理，物料在被流化了的空氣重介流化床中按密度大小分層，同時(shí)，被流化物料可以因壓力不同從床的一端向另一端移動(dòng)，因而在床層兩相對(duì)側(cè)面的分選帶端部設(shè)置入料口和輕物排料口，從而克服了因在床層中端入料而引起的床層擾動(dòng);利用物料在流化狀態(tài)下自身壓差力的推動(dòng)性，以及流化物料的溢流特性，使上浮輕物料沿床層長(zhǎng)度方向從一端自行運(yùn)動(dòng)至相對(duì)側(cè)面另一端溢流排出，從而避免了因上層內(nèi)刮板的運(yùn)動(dòng)而引起的床層穩(wěn)定性下降，分選精度降低的缺陷，并可提高床層分選帶寬度、延長(zhǎng)分選時(shí)間提高處理能力。
2、為克服錨鏈刮板輸出系統(tǒng)存在的缺陷，本發(fā)明采用了下沉重物料刮板輸送機(jī)。刮板輸送機(jī)橫向安置，其上部暴露在流化床層上方且不與床層接觸，下部埋入床層底部;刮板輸送機(jī)以與上浮輕物料運(yùn)動(dòng)方向相垂直的方向運(yùn)動(dòng)，從而將床層底部下沉重物料刮至下沉重物料排出口排出。
3、為減少刮板移動(dòng)而引起的床層擾動(dòng)、分選精度下降等缺陷，以及盡可能多的使重介質(zhì)留于流化床層內(nèi)，本發(fā)明在刮板輸送機(jī)中采用雙鏈板結(jié)構(gòu)，鏈板上沒(méi)有筋條，可以有效地避免輕、重物料的混雜;在刮板上按一定規(guī)律開孔，可以有效地減輕刮板引起的擾動(dòng)，減少刮板移動(dòng)中所受阻力。由于刮板只在床層底部移動(dòng)，可加大刮板的高度和移動(dòng)速度。在鏈板與刮板聯(lián)結(jié)上采用螺拴緊固聯(lián)結(jié)，以有效地避免刮板下沉，損傷布風(fēng)板;同時(shí)可使部分細(xì)粒徑的重介質(zhì)穿過(guò)刮板上小孔留在床內(nèi)。為提高處理能力，本發(fā)明刮板輸送機(jī)采用雙刮板并行運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、為克服下沉重物料被刮板出過(guò)程中會(huì)同時(shí)帶出大量重介質(zhì)以及下沉重物料隨刮板移動(dòng)離開布風(fēng)板后沉積于流化床床體側(cè)面上形成死區(qū)而影響刮板正常移動(dòng)及下沉重物料排出量等問(wèn)題，本發(fā)明增設(shè)一重介質(zhì)內(nèi)循環(huán)裝置，從而使重介質(zhì)在分選裝置內(nèi)循環(huán)，以有效地減少重介質(zhì)的外循環(huán)量，提高了床層的穩(wěn)定性和連續(xù)工作能力。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明最佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明

圖1是本發(fā)明最佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)主視示意2是本發(fā)明最佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)右視示意3是本發(fā)明最佳實(shí)施例中雙鏈板-刮板聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)示意4是本發(fā)明最佳實(shí)施例中鏈板結(jié)構(gòu)示意5是本發(fā)明最佳實(shí)施例中刮板結(jié)構(gòu)示意6是本發(fā)明最佳實(shí)施例重介質(zhì)內(nèi)循環(huán)裝置示意圖由圖1可知壓縮空氣流經(jīng)管路6、風(fēng)室5進(jìn)入布風(fēng)裝置4中均化后以一定速度進(jìn)入流化床分選室3中，并與床中重介質(zhì)形成接觸，當(dāng)空氣流速達(dá)到起始流化速度后，床層膨脹形成具有一定密度的穩(wěn)定的氣-固流化床床層1。
由圖2及圖1知入選原煤及少量補(bǔ)充重介質(zhì)經(jīng)入料口12由分選室3的一側(cè)送入床層1中，原煤在床層1中按密度大小分層，精煤上浮矸石下沉，上浮精煤沿流化床分選室3的縱向運(yùn)動(dòng)經(jīng)排料輪10送至上浮輕物料排料口11排出;同時(shí)在圖1中，下沉至床層1底部的矸石由橫向布置的刮板輸送機(jī)2沿床層底部部分重介質(zhì)也被刮至下沉重物料排料口8排出;穿過(guò)流化床層的空氣流及粉塵從除塵口9排出。刮板輸送機(jī)2的上部暴露于床層1上方且與床層1不接觸;刮板輸送機(jī)2的下部埋入床層1底部且與布風(fēng)裝置4間留有一定間隙，以保證互不接觸，以免損傷布風(fēng)裝置4;由圖3、圖4知刮板輸送機(jī)2采用雙刮板20結(jié)構(gòu)并行運(yùn)轉(zhuǎn)，不用筋條。其中兩鏈板18經(jīng)螺拴19與刮板20聯(lián)結(jié);且兩鏈板18間卡合后由螺拴19與刮板20緊固在一起的。為使重介質(zhì)隨矸石排出量盡可能少，在刮板輸送機(jī)2下部，離開布風(fēng)裝置4到下沉重物料排出口8之間，設(shè)置一重介質(zhì)內(nèi)循環(huán)裝置7，以便克服矸石被刮板刮至此段后產(chǎn)生的死區(qū)，同時(shí)可使重介質(zhì)在該處因流化而脫離矸石返回流化床層1中，減少重介質(zhì)排出量。
由圖5及圖1知在刮板輸送機(jī)2中，刮板20均鉆有直徑為6～13mm按等間距叉排的小孔22，以使刮板20在床層底部移動(dòng)過(guò)程中減少阻力，并脫除部分重介質(zhì)。刮板20和兩鏈板18由螺拴19緊固聯(lián)接，它可以有效地防止刮板20下沉，保證刮板20與布風(fēng)裝置4之間的有效間隙。
由圖6及圖1知重介質(zhì)內(nèi)循環(huán)裝置7是以一定傾角安置在流化床分選室3的橫向排矸端一側(cè)。它主要由進(jìn)風(fēng)管13、緩沖室14、篩網(wǎng)層15、多層織布物層16和金屬燒結(jié)板17組成。壓縮空氣流經(jīng)風(fēng)管13進(jìn)入喇叭形緩沖室14后，空氣流減速、均壓之后依次分別穿過(guò)篩網(wǎng)層15、織布物層16和金屬燒結(jié)板17進(jìn)入分選室3內(nèi)，這部分氣流使沉積在死區(qū)內(nèi)的矸石及重介質(zhì)再次均勻流化，使刮板20的運(yùn)動(dòng)阻力減少，大部分細(xì)顆粒重介質(zhì)上浮脫離下沉矸石重新進(jìn)入流化床層1中，實(shí)現(xiàn)重介質(zhì)在分選室3內(nèi)的內(nèi)循環(huán)，從而可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期、穩(wěn)定的連續(xù)運(yùn)行。
本發(fā)明具有分選帶寬、物料分選精度高，單位面積、單位時(shí)間處理量大、床層運(yùn)行連續(xù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。在相同流化床層面積條件下，處理能力比現(xiàn)有的流化床分選裝置提高八倍，分選精度提高一倍以上。本發(fā)明是一種節(jié)約水資源、高分選精度、保護(hù)環(huán)境、投資少、成本低、易于工業(yè)推廣應(yīng)用的大型分選裝置。
權(quán)利要求
1.一種大型空氣重介流化床干法分選裝置，它主要由流化床分選室3、依次聯(lián)于分選室3下端的布風(fēng)裝置4、風(fēng)室5及管路6、設(shè)置在分選室3內(nèi)的刮板輸送機(jī)2、位于分選室3橫向一側(cè)的下沉重物料排料口8、位于分選室3上端的除塵口9以及上浮輕物料排料口11和入料口12組成，其特征在于a入料口12和上浮輕物排料口11設(shè)置在分選室3兩相對(duì)側(cè)面，并在分選室3內(nèi)上浮輕物料排出口11處安裝有一排料輪10。b刮板輸送機(jī)2是雙刮板結(jié)構(gòu)并行運(yùn)轉(zhuǎn)；且刮板輸送機(jī)2上部暴露在分選室3的流化床層1上部，下部埋入流化床層1底部并以與上浮輕物料運(yùn)動(dòng)方向相垂直的運(yùn)動(dòng)方向安裝在分選室3內(nèi)。c在分選室3的橫向一側(cè)，以一定傾角安置有一重介質(zhì)內(nèi)循環(huán)裝置7。
2.權(quán)利要求1所述大型空氣重介流化床干法裝置，其特征在于刮板輸送機(jī)2是前后卡合的鏈板18與刮板20經(jīng)螺拴19緊固聯(lián)接組成。
3.權(quán)利要求1所述大型空氣重介流化床干法分選裝置，其特征在于刮板輸送機(jī)2中雙刮板結(jié)構(gòu)是由2組平行的鏈板18和刮板20組成。
4.權(quán)利要求1所述大型空氣重介流化床干法分選裝置，其特征在于重介質(zhì)內(nèi)循環(huán)裝置7主要由進(jìn)風(fēng)管13、喇叭形緩沖室14、篩網(wǎng)層15、多層織布物層16和金屬燒結(jié)板17組成。
5.權(quán)利要求1、2和3所述大型空氣重介流化床干法分選裝置，其特征在于刮板輸送機(jī)2上的刮板20均鉆有一定直徑的孔眼22。
6.權(quán)利要求1和5所述大型空氣重介流化床干法分選裝置，其特征在于刮板20兩端所鉆孔眼22的直徑為6～13mm，并按等間距叉排排列。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大型空氣重介流化床干法分選裝置，現(xiàn)有的分選裝置都存在有處理量小、分選精度低，難以連續(xù)運(yùn)行等缺陷。本發(fā)明通過(guò)將入料口12及上浮輕物料排出口11設(shè)置在分選帶兩端，在分選室內(nèi)設(shè)置合理的刮板輸送機(jī)2和裝設(shè)重介質(zhì)內(nèi)循環(huán)裝置7來(lái)達(dá)到提高分選精度和處理量、實(shí)現(xiàn)大型床層連續(xù)分選運(yùn)行的目的。本發(fā)明具有不用水、成本低、處理量大、精度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B03B5/46GK1085830SQ92111310
公開日1994年4月27日 申請(qǐng)日期1992年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月16日
發(fā)明者陳清如 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)