Tcs智能粗煤泥分選機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤炭、水處理及其它存在密度差的有用礦物與脈石的分選技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粗煤泥(其它礦物或水處理)智能分選設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]2015年政府工作報(bào)告指出:“要加強(qiáng)煤炭清潔高效利用”。煤炭清潔高效利用需要以煤炭洗選為源頭、以煤炭高效潔凈燃燒為先導(dǎo)的技術(shù)體系。根據(jù)中國煤炭加工利用協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù)，每入選I億噸原煤，可排除約1800萬噸煤矸石?？膳懦曳旨s1300萬噸、硫分近35萬噸，減少二氧化硫排放達(dá)49萬噸；同時(shí)，利用洗選加工過的精煤為燃料，可提高燃煤效率10%?15%。近幾年，各大煤炭企業(yè)均加快了選煤廠的建設(shè)步伐，至2014年原煤入選率已達(dá)到56%。為促進(jìn)煤炭洗選發(fā)展，我國《能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃》明確要求，到2015年，原煤入選率要達(dá)到65%以上。此外，我國《煤炭產(chǎn)業(yè)政策》要求，新建大中型煤礦應(yīng)當(dāng)配套建設(shè)相應(yīng)規(guī)模的選煤廠，鼓勵(lì)在中小型煤礦集中礦區(qū)建設(shè)群礦選煤廠。
[0003]目前我國的選煤廠比較常用的分選工藝主要有:200~13mm塊煤重介淺槽分選；50-0.5mm末煤重介旋流器分選；1.5-0.15mm的粗煤泥螺旋分選機(jī)分選；1.0-0.25mm粗煤泥TBS干擾床分選；0.5~0mm細(xì)煤泥浮選。在以上的幾種主要分選工藝中，塊煤重介淺槽、末煤重介旋流器的分選精度較高，尾煤灰分一般可達(dá)到70%以上；而粗煤泥螺旋分選機(jī)、粗煤泥TBS干擾床分選機(jī)的分選精度稍低，尾煤灰分一般為40%~60% ;細(xì)煤泥浮選工藝尾煤灰分一般也為40%~50%。
[0004]對(duì)于粗煤泥分選，無論是目前選煤廠常用的螺旋分選機(jī)還是TBS干擾床分選機(jī)，分選精度均較低，分選后的尾煤灰分一般為40%~60%，發(fā)熱量一般為1500~2500kcal/kg，對(duì)于動(dòng)力煤選煤廠，這部分尾煤一般均隨矸石直接排棄，造成資源浪費(fèi)同時(shí)也污染了環(huán)境，還可能造成矸石山發(fā)生自燃的危險(xiǎn)。所以，目前急需研發(fā)一種新型技術(shù)或設(shè)備，以提高粗煤泥的分選精度，使尾煤灰分達(dá)到60%~75%，發(fā)熱量降至1000 kcal/kg以下，可隨矸石直接排棄或綜合利用。
[0005]現(xiàn)對(duì)于與本次發(fā)明的TCS智能粗煤泥分選機(jī)具有相近應(yīng)用領(lǐng)域的螺旋分選機(jī)與TBS干擾床分選機(jī)應(yīng)用情況簡(jiǎn)介如下。
[0006]( I)螺旋分選機(jī):螺旋分選機(jī)屬于流膜選原理，濃縮后的粗煤泥礦漿從螺旋分選機(jī)的頂部給入螺旋槽中，螺旋下降，在螺旋槽中粗粒煤泥主要受重力、離心力、水流推動(dòng)力、磨擦力的影響，使低密度物處于水流上層，并運(yùn)動(dòng)到螺旋外緣水層最厚處；而高密度物處于水流下層，并運(yùn)動(dòng)到螺旋內(nèi)緣水層最厚處最終實(shí)現(xiàn)分離；螺旋分選機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其分選粒級(jí)一般為1.5-0.15_，在我國的神東地區(qū)、山西晉城、大同、朔州地區(qū)有大量應(yīng)用，其缺點(diǎn)是:分選密度一般要求大于1.7kg/L，適合于脫硫工藝；對(duì)于分選密度小于1.7kg/L的煉焦煤選煤廠不適用；尾礦灰分一般為40~60%。
[0007](2)TBS干擾床分選機(jī):TBS干擾床分選機(jī)是一種利用上升水流在槽內(nèi)產(chǎn)生紊流的干擾沉降分選設(shè)備。物料通過入料管沿切向進(jìn)入入料井，并在槽內(nèi)形成干擾床層，在上升水流的作用下密度低的顆粒向上運(yùn)動(dòng)，溢流到溢流槽中，密度高的顆粒向下運(yùn)動(dòng)并穿過床層，集中于槽體底部。在床層中、下部設(shè)有密度計(jì)，當(dāng)檢測(cè)到床層密度升高時(shí)，將打開底流排料閥，間斷排出粗粒矸石，當(dāng)檢測(cè)到床層密度降低時(shí)將逐漸關(guān)閉底流排料閥。其分選粒級(jí)一般為1.0~0.25mm，其在內(nèi)蒙的上海廟、山西潞安、山西河津、河北邢臺(tái)等煉焦煤選煤廠有大量的應(yīng)用，其缺點(diǎn)為:使用的分選密度一般小于1.7kg/L，多用于煉焦煤選煤廠；尾礦灰分一般為40~60%，精煤損失嚴(yán)重。
[0008]根據(jù)目前的分選技術(shù)，如何提高粗煤泥的分選的精度，提高其尾礦灰分至60%以上，是一個(gè)亟待解決的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是提供一種智能粗煤泥(其它礦物或水處理)分選機(jī)，簡(jiǎn)稱“TCS智能粗煤泥分選機(jī)”，可實(shí)現(xiàn)粗煤泥(粒度級(jí)為3~0.15mm)高密度分選(分選密度為1.40-1.80kg/L自動(dòng)調(diào)整)，精礦產(chǎn)品合格，尾礦灰分達(dá)到60。/『75%以上，可隨矸石直接排棄或綜合利用，本發(fā)明可提尚精礦廣品回收率及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
[0010]本發(fā)明的具體方案是:設(shè)計(jì)一種依靠上升水流與智能干擾器共同作用的，有動(dòng)力干擾的智能粗煤泥分選機(jī)，包括分選筒體、中心入料筒、穩(wěn)定上升水流系統(tǒng)、頂水噴嘴、精礦溢流箱、尾礦排料機(jī)構(gòu)、智能干擾器、密度計(jì)和智能控制系統(tǒng)；中心入料筒位于分選筒內(nèi)，靠上部中心處設(shè)置，穩(wěn)定上升水流系統(tǒng)由分選筒體底部給入，與分選筒體內(nèi)布置在底部的頂水噴嘴相連；精礦溢流箱位于分選筒體上部；尾礦排料機(jī)構(gòu)位于分選筒體底部；分選筒體內(nèi)設(shè)智能干擾器，對(duì)分選筒體內(nèi)水流進(jìn)行干擾；智能控制系統(tǒng)通過密度計(jì)、流量計(jì)和自動(dòng)調(diào)節(jié)閥的反饋信號(hào)進(jìn)行綜合判定和調(diào)節(jié)，以滿足各種入料要求。
[0011]經(jīng)分級(jí)濃縮的粗粒煤泥，通過管道切線進(jìn)入中心入料筒。通過中心入料筒將粗煤泥均勻給入TCS智能粗煤泥分選機(jī)中上部。TCS智能粗煤泥分選機(jī)筒體下部為水倉，由頂水桶通過頂水泵及管道將水壓入水倉，然后通過頂水噴嘴從TCS智能粗煤泥分選機(jī)下部給入分選槽中，形成穩(wěn)定的上升水流，在上升水流的作用下，粗粒煤泥在槽體中分布形成從上到下密度逐漸升高的分選區(qū)。給入TCS智能粗煤泥分選機(jī)內(nèi)的低密度的粗粒煤泥在重力、上升水流及分選區(qū)浮力的作用下隨上升水流向上運(yùn)動(dòng)，并通過上部智能干擾器進(jìn)行二次干擾分選，二次分選后的粗粒煤泥最終隨水流進(jìn)入上部精礦溢流箱。給入TCS智能粗煤泥分選機(jī)內(nèi)的高密度矸石顆粒所受的重力較大，其將克服上升水流及分選區(qū)浮力向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入并穿過分選區(qū)，然后通過下部智能干擾器進(jìn)行二次干擾分選后，下沉到分選槽底部，通過尾礦排料機(jī)構(gòu)，將高灰分尾礦排出。
[0012]上述的智能干擾器為本發(fā)明的核心裝置，位于粗煤泥分選機(jī)內(nèi)，通過變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)。共分為上部干擾葉片、下部干擾葉片、底部干擾葉。其特征為:上部干擾葉片位于分選區(qū)的中上部，采用2~10個(gè)窄葉片，其慢速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，對(duì)向上運(yùn)動(dòng)的煤粒產(chǎn)生智能干擾，使夾雜的高灰分矸石顆粒改變運(yùn)動(dòng)方向，從而提高精礦產(chǎn)品的質(zhì)量；下部干擾葉片位于分選區(qū)的中下部，采用2~10個(gè)窄葉片，其慢速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，對(duì)向上運(yùn)動(dòng)的煤粒產(chǎn)生智能干擾，使夾雜的低灰分煤顆粒改變運(yùn)動(dòng)方向，從而提高矸石顆粒的純度；底部干擾葉片位于分選槽底部，采用2~10個(gè)弧形寬葉片，其慢速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使下沉到分選槽底部的矸石顆粒刮到排料管并順利從分選機(jī)底部的排料管排入底流箱。
[0013]TCS智能粗煤泥分選機(jī)設(shè)置智能控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)設(shè)置于電控柜內(nèi)。
[0014]TCS智能粗煤泥分選機(jī)在分選區(qū)內(nèi)設(shè)置兩臺(tái)密度計(jì)，用以檢測(cè)分選區(qū)的密度及松散度。密度計(jì)檢測(cè)的分選區(qū)松散度數(shù)據(jù)將傳入智能控制系統(tǒng)與預(yù)設(shè)值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)松散度高于預(yù)設(shè)值時(shí)將減小智能干擾器轉(zhuǎn)數(shù)，減小干擾；反之當(dāng)松散度低于預(yù)設(shè)值時(shí)將加大智能干擾器轉(zhuǎn)數(shù)，增加干擾。從而實(shí)現(xiàn)最佳的分選效果、提高分選精度。
[0015]為提高設(shè)備的分選精度，本發(fā)明的TCS智能粗煤泥分選機(jī)需形成從上到下密度逐漸升高的連續(xù)、穩(wěn)定的分選區(qū)，本發(fā)明從三個(gè)方面進(jìn)行保證。
[0016]①設(shè)置了單獨(dú)的穩(wěn)壓頂水系統(tǒng)，由頂水桶、帶變頻調(diào)速器的頂水泵、管道及閥門組成。
[0017]②底部干擾葉片可防止矸石顆粒在筒體周圍堆積，使分選區(qū)連續(xù)、穩(wěn)定。
[0018]③設(shè)置了智能尾礦排料機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)尾礦小流量、穩(wěn)定、連續(xù)排料。
[0019]上述的智能尾礦排料機(jī)構(gòu)也為本發(fā)明的核心裝置，通過該裝置可實(shí)現(xiàn)連續(xù)排出高灰分的尾礦，同時(shí)可提高分選區(qū)的穩(wěn)定性，提高分選精度。智能尾礦排料機(jī)構(gòu)由調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)、1~4個(gè)TCS排料管、1~4個(gè)底流箱、帶變頻調(diào)速器的TCS排料泵、定壓水箱、管道等組成。底流箱上口與TCS排料管聯(lián)接，底流箱入口與定壓水箱通過管道相連，底流箱出口與TCS排料泵入口聯(lián)接。智能尾礦排料機(jī)構(gòu)在管道上安裝流量計(jì)，一臺(tái)流量計(jì)安裝于排料泵的出料管上，另一臺(tái)流量計(jì)及電動(dòng)調(diào)節(jié)閥安裝于定壓水箱與底流箱的連接管道上。
[0020]密度計(jì)、流量計(jì)、調(diào)節(jié)閥、TCS排料泵通過控制電纜與智能控制系統(tǒng)聯(lián)接。流量計(jì)可以測(cè)出管道內(nèi)流量并傳入智能控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)根據(jù)密度計(jì)和流量計(jì)的信號(hào)，通過調(diào)整自動(dòng)調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)智能控制的目的。
[0021]智能尾礦排料機(jī)構(gòu)工作原理為:設(shè)置在分選區(qū)下部的密度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)分選區(qū)的密度值S，并將信號(hào)傳輸給智能控制系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)到分選區(qū)的密度值δ，通過PID控制輸出指令調(diào)節(jié)TCS排料管的尾礦抽排量，從而達(dá)到穩(wěn)定分選區(qū)，同時(shí)連續(xù)、穩(wěn)定排出高灰分矸石顆粒的功能。
[0022]本發(fā)明中尾礦抽排量為智能控制系統(tǒng)給出的TCS排料管的目標(biāo)值，本發(fā)明將通過控制TC