專利名稱：煤用液固流態(tài)化浮沉器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于測定煤炭密度組成狀況的煤用液固流態(tài)化浮沉器。
背景技術(shù)：
長期以來，重介質(zhì)選煤始終是處理量最大、最經(jīng)濟的選煤方法，其主要分 選依據(jù)是煤中可燃物與非可燃物之間的密度差，因此，煤炭的密度組成狀況是 重力選煤最關(guān)注的基礎(chǔ)信息。通過測定煤炭的密度組成，能夠認識原煤性質(zhì)，評價煤炭資源狀況；選擇合適的分選工藝和設(shè)備；確定理論分選指標并控制分 選過程；評價分選效果等。當前測定煤炭密度組成普遍釆用浮沉試驗的方法，煤炭的浮沉試驗按煤樣粒度分為兩種 一種是粒度〉0.5mm煤樣的浮沉試驗；另 一種是粒度〈0.5mm的浮沉試驗。后者又稱為小浮沉試驗，二者的區(qū)別在于操作 過程及配置重液所用的藥劑不同。為使浮沉試驗的結(jié)果盡量準確， 一般情況下 都是用篩分分析得到的窄粒級煤進行浮沉，浮沉試驗煤樣的重量取決于煤炭粒 度級的大小。對于>0. 5mm煤樣的浮沉試驗通常是釆用氯化鋅和水配置的重液作 為分離介質(zhì)，根據(jù)阿基米德原理，密度小于重液密度的煤必定浮在液面上，撈 出后成為浮物；密度大于重液密度的煤必定沉于重液底部；而密度剛好等于重 液的煤將在重液重懸浮，后兩者合并稱之為沉物。根據(jù)國標規(guī)定，煤樣按 1. 3g/cm3、 1. 4 g/cm3、 1. 5 g/cm3、 1. 6 g/cm3、 1. 7 g/cm3、 1. 8 g/cm3、 2. 0g/cm3分成不同密度級，必要時可增加1. 25 g/cm3、 1. 35 g/cm3、 1. 45 g/cm3、 1. 55 g/cm3、 1.9g/cm3、 2.1g/cm3等密度。無煙煤可根據(jù)具體情況適當減少和增加某些密度。進行浮沉試驗時，首先按規(guī)定或試需要配置好不同密度的重液，分別裝入幾個容器中；而后將盛有煤樣的網(wǎng)底桶首先浸入到最低密度的重液中去，攪拌后靜 置直到分層完畢，用漏勺將浮物撈出，提出網(wǎng)底桶將沉物撈出，待重液脫掉后 在再放入密度高一級的重液容器中來，如此反復(fù)，直到進入最后一個最高密度 的重液。隨后將各個密度級的煤樣用清水沖去氯化鋅后分別烘干、稱重、計算 產(chǎn)率并化驗灰分，最后得到煤炭的密度組成狀況。小浮沉由于煤樣粒度細，沉 降速度慢，因此必須在離心力場中進行，為避免氯化鋅水溶液粘度大、產(chǎn)物清 洗困難的缺點， 一般釆用四氯化碳、苯及三溴甲烷等有機溶液配置重液。浮沉試驗的主要弊病在于(1)配置重液的氯化鋅或其他有機溶劑存在 腐蝕性，對人體會產(chǎn)生危害，還有可能同煤樣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；(2)試驗過程復(fù) 雜、成本高、勞動強度大且粍時，尤其對于細粒煤，由于其沉降速度較慢，因 此耗時更長。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種在不需要配置重液的條件下，操作簡便、省 時、省力，能夠測定煤炭密度組成狀況的煤用液固流態(tài)化浮沉器。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型包括渦流管、下閥門、上閥門、工作篩、 流化床、溢流口、溢流槽、測壓口、切向給水管，流化床固定連接在渦流管的 上部，渦流管的側(cè)邊設(shè)置有切向給水管，流化床的兩側(cè)分別固定設(shè)置有下閥門、 上閥門及一列測壓口，流化床下端內(nèi)部固定設(shè)置了一個工作篩，流化床的頂端 固定設(shè)置了一個溢流槽，溢流槽的側(cè)壁固定設(shè)置有溢流口。所述的渦流管的內(nèi)上部固定設(shè)置了一個水流篩網(wǎng)。這樣，在進行測定煤炭密度組成狀況時，首先將切向給水管連接到水泵上， 通入水流。通過常規(guī)的篩分方法獲得一部分窄粒度級的煤樣，將這部分樣品放 進流化床中，而后逐漸加大水流速度，這時固體物料就在上升水流的作用下實現(xiàn) 了按密度分層，低密度的顆粒在上層，高密度的顆粒在下層?？刂扑魉俣仁沟?流化床床層的頂端位于最高的測壓管以下(這時還可能有部分高密度的物料仍 然滯留在篩網(wǎng)上)，觀察測壓管的壓力變化情況以判定床層是否達到穩(wěn)定狀態(tài)， 待床層達到穩(wěn)定狀態(tài)后記錄下上端的第一測壓管和下部第四測壓管之間的壓 差。接下來開啟上閥門，.待位于上端的第一測壓管和下部的第四測壓管之間的 懸浮液完全放出后關(guān)閉上閩門，將放出的物料過濾、烘干后稱重即可得到這部 分物料的質(zhì)量。由于固體物料的密度與流化床床層頂端和底端的壓力差、流體 的密度、流化床內(nèi)固體容積濃度、床層高度有關(guān)?？梢詫⑸鲜鰠?shù)代入公式即可求出這部分煤樣的密度，考慮到水的密度為l. 0g/cm3，計算得到的相對密度 也即煤樣的絕對密度，單位為g/cm3。繼續(xù)增大水流速度，使得高密度的固體物 料進入流態(tài)化狀態(tài)，重復(fù)上述步驟，依次得到各個樣品的密度。當所有固體顆 粒都進入到流態(tài)化狀態(tài)時，測定上端測壓管和下端測壓管之間的壓差，最后開 啟下閬門將所剩物料全部放出，按照上述操作步驟計算可以得到最高密度物的 比重。具有如下優(yōu)點(1) 由于整個過程無需任何化學(xué)藥劑，潔凈環(huán)保且試驗成本低廉；(2) 試驗裝置簡單，占地面積?。?3) 省去了對浮物的撈取、沉物的轉(zhuǎn)移及對煤樣的沖洗作業(yè)，多個粒度級 的浮沉試驗可同時進行，大大降低了勞動強度，縮短了試驗時間；

以下結(jié)合附圖對本實用新型作詳細說明。 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
由圖1可知，本實用新型包括渦流管2、下閥門4、上閩門5、工作篩6、流 化床7、溢流口8、溢流槽9、測壓口IO、切向給水管ll。流化床下部為等徑簡體 段，上端為喇叭狀擴散段，等徑段可以保證水流的均勻性，喇叭狀擴散段可以 防止水流過大將煤粒沖出。流化床7固定連接在渦流管2的上部，渦流管2的側(cè)邊 設(shè)置有一個切向給水管ll，流化床7的兩側(cè)分別固定設(shè)置有下閥門4、上閥門5 及一列測壓口IO,測壓口可以設(shè)置5-6個。流化床7下端內(nèi)部固定設(shè)置了一個工 作篩6，工作篩的位置低于下閥門的位置，工作篩的孔徑應(yīng)小于窄粒度級煤樣的 粒度。流化床7的頂端固定設(shè)置了一個溢流槽9，溢流槽9的側(cè)壁固定設(shè)置有溢流 口8。為了保證渦流管進入到流化床內(nèi)的水流均勻性，所述的渦流管2的內(nèi)上部 固定設(shè)置了一個水流篩網(wǎng)3。渦流管的下端設(shè)置有橡膠塞l,用于測試完璧后排 放水或次生煤泥。流化床和渦流管釆用透明材料加工制成，便于人們試驗觀察。
權(quán)利要求1、一種煤用液固流態(tài)化浮沉器，包括渦流管(2)、下閥門(4)、上閥門(5)、工作篩(6)、流化床(7)、溢流口(8)、溢流槽(9)、測壓口(10)、切向給水管(11)，其特征是流化床7固定連接在渦流管(2)的上部，渦流管(2)的側(cè)邊設(shè)置有切向給水管(11)，流化床(7)的兩側(cè)分別固定設(shè)置有下閥門(4)、上閥門(5)及一列測壓口(10)，流化床(7)下端內(nèi)部固定設(shè)置了一個工作篩(6)，流化床(7)的頂端固定設(shè)置了一個溢流槽(9)，溢流槽(9)的側(cè)壁固定設(shè)置有溢流口(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的煤用液固流態(tài)化浮沉器，其特征是所述的渦流管 (2)的內(nèi)上部固定設(shè)置了一個水流篩網(wǎng)(3)。
專利摘要本實用新型公開了一種煤用液固流態(tài)化浮沉器，包括渦流管、下閥門、上閥門、工作篩、流化床、溢流口、溢流槽、測壓口、切向給水管，流化床固定連接在渦流管的上部，渦流管的側(cè)邊設(shè)置有切向給水管，流化床的兩側(cè)分別固定設(shè)置有下閥門、上閥門及一列測壓口，流化床下端內(nèi)部固定設(shè)置了一個工作篩，流化床的頂端固定設(shè)置了一個溢流槽，溢流槽的側(cè)壁固定設(shè)置有溢流口，不需要配置重液的條件下，能夠快速測定煤炭密度組成狀況，具有操作簡便、省時、省力等特點。
文檔編號G01N9/00GK201043946SQ20072009026
公開日2008年4月2日 申請日期2007年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月8日
發(fā)明者焦紅光, 聶其英, 郭小電, 鐵占續(xù) 申請人:河南理工大學(xué)