一种粗煤泥水力分级分选一体化装置及分级分选系统.pdf

一种粗煤泥水力分级分选一体化装置及使用这种装置的分选系统，属于选煤设备技术领域，用于缩短了选煤工艺流程、提高煤泥分选精度。分级分选一体化装置包括水力分级旋流器、上升流分选机、连接桶，它们依次连接；粗煤泥分级分选系统由上述分级分选一体化装置和水力分级旋流器桶、水力分级旋流器泵、弧形筛、煤泥离心机、矸石脱水筛、精煤皮带运输机、矸石皮带运输机、主管道组成，水力分级旋流器桶连接水力分级旋流器入料口，水力分级旋流器溢流口与浮选系统的管道相连接，上升流分选机溢流口、弧形筛、煤泥离心机、精煤皮带运输机依次连接，上升流分选机底流口与矸石脱水筛、矸石皮带运输机和浓缩机依次连接。

1.  一种粗煤泥水力分级分选一体化装置，其特征在于：它包括水力分级旋流器[1]、上升流分选机[2]、连接桶[3]，水力旋流器[1]上部有水力分级旋流器入料口[4]、水力分级旋流器溢流口[5]，底部有水力分级旋流器底流口[6]，水力分级旋流器底流口[6]与连接桶[3]进料口连通，连接桶[3]位于上升流分选机[2]内，上升流分选机[2]上部有一个底部倾斜的上升流分选机溢流收集槽[7]，其上设有上升流分选机溢流口[8]，上升流分选机[2]下部布置流体分布器[9]。

2.  根据权利要求1所述的粗煤泥水力分级分选一体化装置，其特征在于：所述上升流分选机溢流收集槽[7]倾斜最低处伸出上升流分选机[2]体外，在伸出部有向下开口的升流分选机溢流口[8]。

3.  根据权利要求1或2所述的粗煤泥水力分级分选一体化装置，其特征在于：所述上升流分选机[2]下部布置均匀管网式或筛板式流体分布器[9]，流体分布器[9]上连接稳压盒[10]，稳压盒[10]与稳压管路[11]连通，在稳压管路[11]上有流量计[12]和阀门[13]。

4.  根据权利要求1或2所述的粗煤泥水力分级分选一体化装置，其特征在于：所述水力旋流器[1]为1个或多个，设在上升流分选机[2]内部或外部，底流口固定于连接桶[3]上部。

5.  根据权利要求4所述的粗煤泥水力分级分选一体化装置，其特征在于：所述上升流分选机[2]内的流体分布器[9]孔口朝上或朝下或双向。

6.  根据权利要求1或2所述的粗煤泥水力分级分选一体化装置，其特征在于：所述上升流分选机[2]的底部为锥形的底流集料区[16]，其锥度为30°-60°，底流集料区[16]的底部开有上升流分选机底流口[15]，在上升流分选机上装有控制上升流分选机底流口[15]的PID闭环控制装置。

7.  一种使用如权利要求1至6所述粗煤泥水力分级分选一体化装置的粗煤泥分级分选系统，其特征在于：它由上述粗煤泥水力分级分选一体化装置和水力分级旋流器桶[17]、水力分级旋流器泵[18]、弧形筛[19]、煤泥离心机[20]、矸石脱水筛[21]、精煤皮带运输机[22]、矸石皮带运输机[23]、主管道[24]组成，水力分级旋流器桶[17]通过水力分级旋流器泵[18]由主管道[24]连接上述分选一体化装置的水力分级旋流器入料口[4]，上述分选一体化装置的水力分级旋流器溢流口[5]与浮选系统的管道相连接，上述分选一体化装置的上升流分选机溢流口[8]与弧形筛[19]相连接，弧形筛[19]的出料口连接煤泥离心机[20]，煤泥离心机[20]的出料口分别连接到精煤皮带运输机[22]和水力分级旋流桶[17]，上述分选一体化装置的上升流分选机底流口[15]与矸石脱水筛[21]相连接，矸石脱水筛[21]的上下两个出料口分别连接矸石皮带运输机[23]和浓缩机。

一种粗煤泥水力分级分选一体化装置及分级分选系统
技术领域
本发明涉及对煤泥进行分级和分选的装置及系统，属于选煤设备技术领域。
背景技术
煤泥分级和分选是选煤生产中的两个重要环节。分级是将粒度不同的混合物料按某一粒度(通常为0.5-0.3mm)分为粗细不同的粒级产品，以满足选煤工艺或选煤方法的要求。一般来说，大于该粒度的煤泥称作粗煤泥，宜采用重力分选方法，分选依据是物料的密度差别；小于该粒度的煤泥称作细煤泥，宜采用浮选，分选依据是物料的表面性质差别。用于煤泥分级的设备或设施有水力分级旋流器、捞坑、角锥沉淀池和倾斜板沉淀槽。用于粗煤泥分选的设备有小直径重介质旋流器、摇床、螺旋分选机和干扰床分选机。在已有的煤泥分级和粗煤泥分选方法或设备中，无论是分级还是分选均采用独立的作业、独立的设备。存在选煤工艺流程较长，分选精度较差，且选煤厂建设投资和运行费用较高等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种将传统的水力分级和粗煤泥分选两个工艺环节集成为一体、缩短选煤工艺流程、降低选煤厂建设投资和运行费用、并提高煤泥分选精度的粗煤泥水力分级分选一体化装置及分选系统。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种粗煤泥水力分级分选一体化装置，它包括水力分级旋流器、上升流分选机、连接桶，水力旋流器上部有水力分级旋流器入料口、水力分级旋流器溢流口，底部有水力分级旋流器底流口，水力分级旋流器底流口与连接桶进料口连通，连接桶位于上升流分选机内，上升流分选机上部有一个底部倾斜的上升流分选机溢流收集槽，其上设有上升流分选机溢流口，上升流分选机下部布置流体分布器。
上述粗煤泥水力分级分选一体化装置，所述上升流分选机溢流收集槽倾斜最低处伸出上升流分选机体外，在伸出部有向下开口的升流分选机溢流口。
上述粗煤泥水力分级分选一体化装置，所述上升流分选机下部布置均匀管网式或筛板式流体分布器，流体分布器上连接稳压盒，稳压盒与稳压管路连通，在稳压管路上有流量计和阀门。
上述粗煤泥水力分级分选一体化装置，所述水力旋流器为1个或多个，设在上升流分选机内部或外部，底流口固定于连接桶上部。
上述粗煤泥水力分级分选一体化装置，所述上升流分选机的流体分布器孔口朝上或朝下或双向。
上述粗煤泥水力分级分选一体化装置，所述上升流分选机的底部为锥形的底流集料区，其锥度为30°-60°，底流集料区的底部开有上升流分选机底流口，在上升流分选机上装有控制上升流分选机底流口的PID闭环控制装置。
一种粗煤泥分级分选系统，组成中包括上述粗煤泥水力分级分选一体化装置和水力分级旋流器桶、水力分级旋流器泵、弧形筛、煤泥离心机、矸石脱水筛、精煤皮带运输机、矸石皮带运输机、主管道，水力分级旋流器桶通过水力分级旋流器泵由主管道连接上述分选一体化装置的水力分级旋流器入料口，上述分选一体化装置的水力分级旋流器溢流口与浮选系统的管道相连接，上述分选一体化装置的上升流分选机溢流口与弧形筛相连接，弧形筛的出料口连接煤泥离心机，煤泥离心机的出料口分别连接到精煤皮带运输机和水力分级旋流桶，上述分选一体化装置的上升流分选机底流口与矸石脱水筛相连接，矸石脱水筛的上下两个出料口分别连接矸石皮带运输机和浓缩机。
本发明与已有技术相比，充分显示了如下优点：
①将水力分级和粗煤泥分选两个工艺环节的两种设备集成为一体，缩短了选煤工艺流程；
②提高煤泥分选精度；
③降低了选煤厂建设投资和运行费用。
综上所述，本发明的优点是：投资小、成本低，工艺流程短、集成度高，可连续进行分级分选，精度高，可靠性高。
附图说明
图1是本发明的粗煤泥水力分级分选一体化装置的结构示意图；
图2为图1的A-A剖面图；
图3为图1的B-B剖面图；
图4是流体分布器管网放大图；
图5是本发明的粗煤泥水力分级分选一体化装置的另一种结构示意图；
图6是使用粗煤泥水力分级分选一体化装置的粗煤泥分级分选系统示意图。
图7是使用另一种结构粗煤泥水力分级分选一体化装置的粗煤泥分级分选系统示意图。
图中标记如下：水力分级旋流器1、上升流分选机2、连接桶3、水力分级旋流器入料口4、水力分级旋流器溢流口5、水力分级旋流器底流口6、上升流分选机溢流收集槽7、上升流分选机溢流口8、流体分布器9、稳压盒10、稳压管路11、流量计12、阀门13、PID闭环控制装置14、上升流分选机底流口15、底流集料区16、水力分级旋流器桶17、水力分级旋流器泵18、弧形筛19、煤泥离心机20、矸石脱水筛21、精煤皮带运输机22、矸石皮带运输机23、主管道24。
具体实施方式
图1、图2和图3是本发明的粗煤泥水力分级分选一体化装置的结构示意图，这种装置将煤泥的水力分级设备功能与粗煤泥的上升流分选设备功能融为一体，提高了设备集成度，缩短了选煤工艺流程。
本发明的粗煤泥水力分级分选一体化装置包括水力分级旋流器1和上升流分选机2，并由连接桶3连接，水力分级旋流器底流口6与连接桶3相连通。水力分级旋流器1的本体可设在连接桶3内部或者外部，图1显示的是水力分级旋流器1设在上升流分选机2的内部，固定于连接桶3的上部。上升流分选机2的上部有一个底部有一定坡度的上升流分选机溢流收集槽7，它的下缘为最低处，伸出上升流分选机2体外，在伸出部分上打通两个上升流分选机溢流口8。上升流分选机2下部布置均匀管网式流体分布器9，流体分布器9上连接稳压盒10，稳压盒10的稳压水由稳压管路11供给，并由流量计12和阀门13控制。上升流分选机2上还装有PID闭环控制装置14，控制上升流分选机底流口15的开闭。流体分布器9孔口朝上或朝下或双向。底流集料区16为锥型，锥角为30°-60°。
图5为本发明的粗煤泥水力分级分选一体化装置的第二种实施例，其水力分级旋流器1，上升流分选机2和连接桶3的形状、构造、所用材料、连接关系、作用、工作方式等均如图1所述。所不同的是，其水力分级旋流器1设在上升流分选机2的外部，由多台水力分级旋流器1向连接桶3单向或多向入料。
图6为应用图1所述的粗煤泥水力分级分选一体化装置的粗煤泥分级分选系统，它由水力分级旋流器1、上升流分选机2、连接桶3、水力分级旋流器桶17、水力分级旋流器泵18、弧形筛19、煤泥离心机20、矸石脱水筛21、精煤皮带运输机22、矸石皮带运输机23、主管道24组成。水力分级旋流器入料口4通过主管道24连接在水力分级旋流器泵18的出口上，水力分级旋流器溢流口5与浮选系统的管道相连，水力分级旋流器底流口6通与连接桶3连接在一起。上升流分选机溢流口8与弧形筛19相连，弧形筛19的筛上产品进入煤泥离心机20，脱水后的最终产品经过精煤皮带运输机22进入精煤仓。弧形筛19的筛下产品进入浮选，煤泥离心机20的离心液进入水力分级旋流器桶17。上升流分选机底流口15与矸石脱水筛21相连，矸石脱水筛21的筛上产品经过矸石皮带运输机23进入矸石堆，矸石脱水筛21的筛下产品进入浓缩机进行浓缩。
本发明的粗煤泥水力分级分选一体化装置在工作中共产生三种产品：由水力分级旋流器溢流口5产生的细煤泥，进入浮选机继续分选；由上升流分选机溢流口8流出的中间溢流产品为精煤；由上升流分选机底流口15产生矸石。
本发明的粗煤泥分级分选系统的生产过程为：
粗煤泥通过主管道24由水力分级旋流器桶17借助水力分级旋流器泵18泵入粗煤泥水力分级分选一体化装置，粗煤泥是沿水力分级旋流器入料口4在一定压力下切线进入水力分级旋流器1，水力分级旋流器1的溢流产生的细煤泥由水力分级旋流器溢流口5排出，进入浮选机继续分选。水力分级旋流器1的底流产品粗煤泥由水力分级旋流器底流口6进入连接桶3，连接桶3在上升流分选机2内，即为上升流分选机2的入料桶，且水力分级旋流器底流浓度可调。上升流分选机2有水流控制装置，由流量计12和阀门13控制水流大小，向稳压管路11提供一个恒定水速，经过稳压盒10缓冲，进入管网式流体分布器9，使水流分布均匀。进入上升流分选机2的粗煤泥在上升水流的作用下进行分选，PID闭环控制装置14控制其分选密度，密度大的矸石经底流集料区16密集后由上升流分选机底流口15排出，密度小的精煤进入上升流分选机溢流收集槽7，由上升流分选机溢流口8流出。由上升流分选机溢流口8流出的中间溢流产品为精煤，经过弧形筛19粗脱水后，筛上产品再进入煤泥离心机20进行最终脱水，脱水后的产品经过精煤皮带运输机22进入精煤仓；弧形筛19的筛下农产品进入浮选。煤泥离心机20的离心液进入水力分级旋流器桶17。由上升流分选机底流口15产生矸石，经过矸石脱水筛21粗脱水后，筛上产品经过矸石皮带运输机23进入矸石堆，筛下产品入浓缩机进行浓缩。
基于同样的原理和方法，作为图7所示采用粗煤泥水力分级分选一体化装置的粗煤泥分级分选系统，可以用多台水力分级旋流器1向连接桶3单向或多向入料并联使用等效替代第一实施例中的单台水力分级旋流器1，这样亦能达到同样的效果和目的。
工作时，由粗煤泥通过主管道24由水力分级旋流器桶17借助水力分级旋流器泵18泵入水力分级分选一体化装置，粗煤泥是沿水力分级旋流器入料口4在一定压力下切线进入多台水力分级旋流器1，由多台水力分级旋流器1向连接桶3单向或多向入料，满足粗煤泥分级分选出三种产品即细粒煤泥，精煤和矸石的需要。
本发明的粗煤泥分级分选系统的工作采用如下步骤：
①准备好粗煤泥分级分选系统；
②启动水力分级旋流器泵18，使粗煤泥泵入水力分级分选一体化装置；
③加入入选粗煤泥量，在水力分级旋流器1内按粒度正常分级；
④分级后的细煤泥进入浮选系统，粗煤泥作为上升流分选机2的入料在上升流分选机2内按密度正常分选；
⑤上升流分选机2的溢流作为精煤经弧形筛19和煤泥离心机20两级脱水后经过精煤皮带运输机22进入精煤仓；弧形筛19的筛下农产品进入浮选，煤泥离心机20的离心液进入水力分级旋流器桶17；
⑥上升流分选机2的底流即为矸石，进入矸石脱水筛21，筛上产品经过矸石皮带运输机23进入矸石堆，筛下产品进入浓缩机进行浓缩。