关于煤泥浮选控制模型的研究
煤泥浮选技术
班级:矿物0901班 学号:0301. 粒度在0.5 mm以下的湿煤称为煤泥,有原生 粒度在0 mm以下的湿煤称为煤泥 以下的湿煤称为煤泥, 煤泥和次生煤泥之分。 煤泥和次生煤泥之分。 2. 原生煤泥是入选原煤中所含煤粉(在开采和运输 原生煤泥是入选原煤中所含煤粉( 过程中产生的)形成的煤泥。一般占入选原煤的 10%~20%。 10% 20% 3. 次生煤泥则是在选煤生产过程中,煤炭因粉碎和 次生煤泥则是在选煤生产过程中, 泥化而产生的煤泥。煤泥的数量与煤、 泥化而产生的煤泥。煤泥的数量与煤、矸石的易碎程 度有关,一般占入选原煤的5 10% 度有关,一般占入选原煤的5%~10%。 4. 二者合计约占入洗原煤的15%~30%,其中的 二者合计约占入洗原煤的15% 30% 3%~5%由产品带走,其余均进入煤泥水系统。 由产品带走,其余均进入煤泥水系统。
沉淀浮选 加入某种药剂使矿物沉淀下来而达到分选, 加入某种药剂使矿物沉淀下来而达到分选,如:
Ca2++X- → CaX2
Cu2++S2- → CuS↓
四、煤泥浮选基本过程
•
浮选过程涉及三相,即固相、 浮选过程涉及三相,即固相、 液相和气相。 液相和气相。其中液相是分 选介质, 一般为水;气相空气, 选介质, 一般为水;气相空气, 煤粒的选择性运输工具; 煤粒的选择性运输工具;固 相是欲分离的矿物, 相是欲分离的矿物,包括煤 和矸石。 和矸石。 在充气矿浆中, 在充气矿浆中,矿粒与气 泡碰撞接触。 泡碰撞接触。由于煤表面润 湿性较小, 湿性较小,所以碰撞后能粘 附在气泡上并随气泡一起升 最终成为泡沫精矿; 浮,最终成为泡沫精矿;矸 石表面润湿性强, 石表面润湿性强,碰撞后不 能与气泡附着, 能与气泡附着,只能作为尾 矿留在矿浆中, 矿留在矿浆中,从而实现了 二者的分离。 二者的分离。
霍尔辛赫煤泥浮选试验研究与分析
100.00 18.15
正累计产率 正累计灰分 负累计产率 负累计灰分
/%
/%
/%
/%
65.77
6.27
100.00
18.15
81.93
9.98
26.42
47.52
73.58
100.00
7.61
18.15
34.23
18.07
40.99
55.21
分步释放是对 煤 泥 进 行 多 次 精 选 的 浮 选 试 验,
据结果,浮 选 试 验 结 果 中,煤 泥 的 精 煤 产 率 均 大 于
75% ,可燃体回 收 率 大 于 80% ,煤 泥 在 灰 分 10% 左
收稿日期:
2020-08-20
尾煤
γ/%
24.
15
17.
61
14.
43
47.
39
58.
42
63.
21
18.
53
18.
23
83.
19
91.
23
91.
01
收剂的要求性能要求较高。
由于 现 场 要 求 精 煤 产 率 <10% ,实 际 生 产 一 般
产品灰分指标。
易浮选煤泥的 药 剂 消 耗 量 大,一 般 情 况 下 是 因
美和 柴 油 两 种 药 剂,油 比 还 设 定 为 5∶1,起 泡 剂 使
辛赫煤泥,在药 剂 消 耗 量 为 1.
5kg/
t干 煤 泥 的 情 况
选浓度:
90g/L;浮选机容积:
1.
5L;小浮选机单 位 充
3
2
气量:
0.
25m /(
分步释放法浮选煤泥试验
煤炭产量就达到 30. 5 亿 t,高效合理利用煤炭已经成为
必然趋势。煤炭综合机械化开采方法的应用,使得原煤
中高灰煤泥含量大量增加; 同时,迫于节能减排及企业经 济效益的压力,煤炭企业也越来越重视煤泥浮选[1]。
浮选是细粒煤泥分选的主要方法。烃类油做捕收
剂可以提高煤泥表面的疏水性和在气泡上黏着的牢固
浓度 ( g /L) C
1 2 3 2 3 1 3 1 2 57. 890 60. 663 54. 153
实验 结果% 59. 24 60. 59 53. 67 56. 08 53. 76 49. 67 55. 03 64. 76 65. 32
极差 偏差平方 和F比
8. 533 109. 541 0. 200
实验煤泥灰分为 18. 62% 。捕收剂用量分别定为
800 g / t,1000 g / t,1200 g / t; 起泡剂用量分别为 80 g / t,
100 g / t,120g / t; 浓度分别为 60 g / L,80 g / L,100 g / L; 分
别对应水平 1,2,3。浮选正交试验结果如下。
·64·
实验 3 实验 4 实验 5 实验 6 实验 7 实验 8 实验 9 均值 1 均值 2 均值 3
极差
偏差平方 和F比
1 2 2 2 3 3 3 67. 300 80. 967 80. 087
13. 667 351. 051 3. 374
3 1 2 3 1 2 3 74. 043 76. 833 77. 477
关键词:分步释放法;煤泥;浮选
doi: 10. 3969 / j. issn. 1008 - 0155. 2012. 11. 041
中图分类号: F403. 7; TQ533 文献标志码: C 文章编号: 1008 - 0155( 2012) 11 - 0064 - 01
煤浮选中抑制剂的实验研究及其机理探讨
煤浮选中抑制剂的实验研究及其机理探讨煤浮选是一种重要的煤炭分选技术,其主要原理是通过气泡将煤与矿物质分离。
然而,在煤浮选过程中,煤与矿物质之间的表面性质相似,因此需要添加抑制剂来提高煤的选择性。
本文将介绍煤浮选中抑制剂的实验研究及其机理探讨。
一、抑制剂的种类及其作用机理煤浮选中常用的抑制剂包括氧化铁、硅酸盐、聚合物等。
这些抑制剂的作用机理主要有以下几种:1. 改变表面电荷:煤和矿物质的表面电荷不同,抑制剂可以通过改变煤和矿物质的表面电荷来提高煤的选择性。
2. 形成复合物:抑制剂可以与煤中的某些成分形成复合物,从而提高煤的选择性。
3. 阻止气泡与矿物质接触:抑制剂可以在气泡和矿物质之间形成一层障碍物,阻止气泡与矿物质接触,从而提高煤的选择性。
二、实验研究为了探究不同抑制剂对煤浮选的影响,我们进行了一系列实验。
实验中使用的煤样为某煤矿的低灰分煤,抑制剂为硅酸盐、聚合物和氧化铁。
实验结果表明,不同抑制剂对煤浮选的影响不同。
硅酸盐可以显著提高煤的选择性,但对矿物质的选择性影响较小;聚合物可以提高煤的选择性,但对矿物质的选择性影响较大;氧化铁对煤和矿物质的选择性影响均较小。
三、机理探讨通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 硅酸盐的作用机理主要是通过改变煤和矿物质的表面电荷来提高煤的选择性。
2. 聚合物的作用机理主要是通过形成复合物来提高煤的选择性,但同时也会影响矿物质的选择性。
3. 氧化铁的作用机理较为复杂,可能与其表面性质有关。
综上所述,煤浮选中抑制剂的选择应根据具体情况进行,不同抑制剂的作用机理不同,需要根据实际情况进行选择。
同时,还需要进一步研究抑制剂的作用机理,以提高煤浮选的效率和选择性。
难浮煤泥浮选试验研究
难浮煤泥浮选试验研究卢智强;刁海瑞;李彩霞;张天野【摘要】为提高亿成选煤厂难浮煤泥浮选效果,分析了亿成选煤厂3号煤泥的矿物成分、煤质特性以及可浮性规律,通过煤泥浮选试验确定最佳浮选条件.结果表明,煤泥中SiO2和A12 O3含量分别为60.01%和25.14%,影响煤泥浮选效果.煤泥中<0.074 mm为主导粒度级,占物料的51.11%,加权灰分为38.84%,说明该煤泥中高灰细泥含量较多,为难浮选煤泥.捕收剂柴油用量270g/t,起泡剂仲辛醇用量60 g/t,浮选入料浓度120g/t,叶轮转速1 750 r/min,充气量0.19 m3/(m2·min),刮板速度15 r/min,刮泡时间2 min时,煤泥浮选效果最好,此时浮选精煤产率可达34.57%,灰分为10.5%,符合出厂精煤灰分指标的同时提高了精煤产率.【期刊名称】《洁净煤技术》【年(卷),期】2018(024)004【总页数】4页(P50-53)【关键词】难浮煤泥;浮选;精煤产率;精煤灰分;可燃体回收率【作者】卢智强;刁海瑞;李彩霞;张天野【作者单位】中煤科工集团唐山研究院有限公司,河北唐山063012;中煤科工集团唐山研究院有限公司,河北唐山063012;辽宁工程技术大学矿业学院,辽宁阜新123000;中煤科工集团唐山研究院有限公司,河北唐山063012【正文语种】中文【中图分类】TD940 引言进入21世纪以来,随着煤炭开采深度逐年加深,人工智能化的提升,以及机械化程度不断提高,使得原生煤泥含量不断上升[1-2]。
此外,原煤分选过程中极易产生次生煤泥,导致煤泥含量越来越高,这部分细颗粒物料不仅增加了原煤的入选难度,还直接影响了选煤厂的精煤回收率,影响环境和经济效益。
近年来煤炭交易市场对煤炭质量要求日益严格[3-5],使得探索煤泥浮选最佳条件成为重点课题[6-8]。
崔浩然等[9]通过研究乳化起泡剂,改善了煤泥浮选效果,提高了精煤产量;宋万军等[10]针对选煤厂煤泥较难处理的现状,对选煤厂进行工艺改造、设备选型,提高了精煤回收率;余悦发等[11]研究不同水硬度对煤泥浮选效果的影响,认为较高硬度水有利于煤泥浮选,可以提高精煤产率。
煤泥的浮选试验研究
分、 提高分选效率方面 , 浮选柱比浮选机具有显著的优越性。 关键词 中图分 类号 T 9 3 D4 文献标识码
Hale Waihona Puke Fl t lo x e i e a t dy o he c a lm e o a i n e p rm nt ls u ft o lsi
一
1 浮选 柱 的优点
0. 2 —0. 7 15 04 0. 7 ~0. 4 04 05
( )集浮选和重选为一体 , 1 强化分选 , 提高分选效
率。
—
0. 5 4 0
合 计
18 o 9 .6
100 o .o
2 .7 22
( )处理能力 大 , 艺指 标先进 。现在 的浮 选柱 2 工 已大型化 , 最大直径达到 4 5m, . 处理量 为 3 4 O一 0t /h 干煤泥 。由于集 浮选 和重选于 一体 , 一个 柱体 内能 在 完成粗选 、 精选和扫选过程 , 以高灰细泥 对精煤 的污 所 染小 , 精煤的灰分 低 , 回收率高 , 重选环 节不 必为 浮选 背灰 , 提高经济效益 。 ( )体外 配 置 的射 吸式 节 能气 泡 发生 器 充 气量 3 大 , 泡质量好 , 气 产生的气泡平均直径 为 0 36ml 对 . 1 i, l 细粒 物料的黏附效果好 , 尤其适用于粒度 <0 0 5 m .4 r a 的难 浮煤泥 。 ( )动力消耗小 。 4 ( )选择性好 。 5 ( )在 药剂方面 , 6 浮选 柱能使 用普通 浮选 药剂 , 用 量 与浮选机基本相当 j 。 2 浮选 机与 浮选 柱 的对 比试验
注 : 分 重量 :0 . g煤 样 灰 分 :2 2 % 筛 20 0 ; 2 .7
选煤厂煤泥浮选工艺参数优化研究
选煤厂煤泥浮选工艺参数优化研究本文针对该选煤厂存在的浮选精煤产率低、灰分高、浮选完善度低以及药剂制度不合理等问题,通过试验优化煤泥浮选过程中的各个工艺参数,结果表明:煤泥浮选的最佳矿浆浓度为102g/l;捕收剂使用柴油且起泡剂使用复合药剂以及抑制剂采用淀粉时浮选效果最好;经过工艺参数试验优化,有效地提高了精煤产率和浮选完善指标,最终精煤产率48.5%以及精煤灰分11%,符合产品要求,浮选精煤可作为产品出售。
标签:浮选煤泥浮选药剂目前由于采煤机械化程度不断提高以及开采深度的加深,以及从采煤到选煤厂之间的机械化运输,使得原煤的质量越来越差,细粒和超细粒的高灰极难选煤泥在原煤中所占的比例逐渐增加[1,2]。
在我国现阶段煤炭洗选工艺中,浮选是分选细粒煤最为广泛的方法,其处理的煤泥数量约占总入洗原煤量的20%,因而浮选在分选极难选煤泥中发挥着不可或缺作用;但目前普遍存在着浮选效率低以及药耗高等问题,因此,煤泥浮选以及提高煤泥浮选的选择性成为国内外研究的技术重点和难点[3-6]。
该选煤厂在过去生产过程中,由于实际煤泥浮选中,存在着浮选精煤产率低、浮选灰分高、浮选完善程度低以及药剂制度不合理等问题,浮选精煤达不到产品要求,煤泥只能作为中煤产品出售,从而导致生产效益下降;同时造成浮选设备闲置,不能发挥最大的经济效益。
针对以上问题,本文对该选煤厂的煤样,对药剂选择和工艺参数的优化进行了初步试验研究。
1 试验物料与试验过程试验所用原煤灰分为19.52%,通过分析其密度组成和粒度组成可知:原煤各粒级产率有所差异;灰分随粒度减小而增大;-200目的产率以及灰分最高,而160~200目的易浮粒级产率为14.06%不是很高,因此精煤产率不是很高;由于细粒灰分高即高灰细泥问题严重,浮选过程中这部分选择性低,所以降低总精煤灰分比较难。
本试验中所用浮选药剂见表1-1:表1-1 浮选药剂■煤泥浮选效果可以用可燃体回收率Ej和完善度指标?浊评定,计算公式如下:Ej=Rj·■·100%?浊=■·■·100%注:Ej—可燃体回收率,%;?浊—浮选完善指标,%;Ady—浮选入料灰分,%;Adj—浮选精煤灰分,%;Rj—浮选精煤产率,%2 浮选工艺参数优化试验研究2.1 最佳矿浆浓度矿浆浓度是浮选过程中重要的工艺参数,在实验室煤泥浮选中,主要考虑两点:随着煤泥入选浓度的增加,精煤产率、灰分以及尾煤灰分也会相应的增加;入浮浓度的选择主要考虑入料中细泥的含量。
煤泥浮选原理
煤泥浮选原理煤泥浮选是一种重要的煤炭分选技术,广泛应用于煤炭洗选厂。
它通过利用煤炭与固体颗粒在水中的不同湿润性,使煤炭和杂质颗粒分离,从而达到提高煤炭品位和减少灰分的目的。
下面将详细介绍煤泥浮选的原理及其工作过程。
1. 原理。
煤泥浮选的原理是利用煤炭和固体颗粒在水中的湿润性差异,通过在浮选槽中注入空气或其他气体,使煤炭颗粒附着气泡并浮到水面,而杂质颗粒则沉入底部,从而实现煤炭和杂质的分离。
在此过程中,需要添加浮选剂和泡沫剂,以增强煤炭颗粒与气泡的附着性和浮力,从而提高浮选效果。
2. 工作过程。
煤泥浮选的工作过程通常包括颗粒破碎、混合搅拌、浮选分选和泥水处理等环节。
首先,将原始煤炭经过破碎机破碎成适当大小的颗粒,然后与浮选剂、泡沫剂和水混合搅拌,形成煤泥浮选浆料。
接着,将浆料输送至浮选槽,通过注入空气或其他气体产生气泡,使煤炭颗粒附着气泡并浮到水面,而杂质颗粒则沉入底部。
最后,将浮选后的煤泥和杂质分别进行处理,得到高品位的煤炭产品和清洁的尾矿,实现煤泥浮选的目的。
3. 应用及优势。
煤泥浮选技术在煤炭洗选中具有重要的应用价值。
它能够有效提高煤炭品位,减少灰分和硫分含量,降低环境污染,提高煤炭利用率。
与传统的物理方法相比,煤泥浮选具有操作简便、生产效率高、适应性强等优势,能够适应不同煤种和煤质的浮选分选要求,广泛应用于煤炭洗选厂和选煤厂。
总的来说,煤泥浮选是一种重要的煤炭分选技术,通过利用煤炭和固体颗粒在水中的湿润性差异,实现煤炭和杂质的有效分离。
它在煤炭洗选中具有广泛的应用前景,能够提高煤炭品位,降低环境污染,提高煤炭利用率,是煤炭洗选中不可或缺的重要技术之一。
煤泥浮选工艺
煤泥浮选工艺煤泥浮选工艺是一种常见的矿石分离技术,广泛应用于煤矿和金属矿山等行业。
本文将介绍煤泥浮选工艺的原理、流程和应用。
煤泥浮选是一种利用气泡将矿石中的有用矿物与废石分离的方法。
它基于矿石中有用矿物和废石的表面性质不同,在气泡的作用下实现了它们的分离。
煤泥浮选工艺主要包括磨矿、药剂处理、浮选机械搅拌和泡沫分离四个步骤。
首先是磨矿过程。
磨矿是将原始煤泥矿石进行物理粉碎的过程,旨在将矿石颗粒细化,以提高浮选效果。
通常采用球磨机或磨棒磨机进行磨矿操作。
磨矿过程中的矿石颗粒细化程度对后续浮选效果有着重要影响。
接下来是药剂处理过程。
药剂处理是向磨矿后的煤泥中加入药剂,改变矿石表面性质的过程。
常用的药剂包括捕收剂、起泡剂和调节剂等。
捕收剂能够吸附在有用矿物表面,使其与气泡接触并被捕获,起到增强起泡效果和提高浮选效果的作用。
起泡剂能够产生稳定的气泡,并使气泡与有用矿物粒子接触,形成浮选泡沫。
调节剂则用于调节矿浆的pH值,以提高浮选效果。
然后是浮选机械搅拌过程。
浮选机械搅拌是将经过药剂处理的煤泥与气泡充分混合的过程。
通常采用浮选槽或浮选机进行搅拌操作。
机械搅拌能够使药剂均匀分布在煤泥中,增加有用矿物与气泡之间的接触机会,提高浮选效果。
最后是泡沫分离过程。
泡沫分离是将含有有用矿物的浮选泡沫从浮选槽中收集出来的过程。
通常采用泡沫分离器或泡沫罐进行泡沫分离操作。
在泡沫分离过程中,浮选泡沫会被收集起来,形成浮选产物,而废石则会沉入底部,形成废石产物。
煤泥浮选工艺的应用非常广泛。
在煤矿行业中,煤泥浮选被广泛用于煤炭的分级和脱硫过程。
通过煤泥浮选工艺,可以将煤炭中的有用矿物与废石分离,提高煤炭的质量和燃烧效率。
在金属矿山行业中,煤泥浮选也被用于提取金属矿石中的有用金属。
煤泥浮选可以有效地将有用金属与废石分离,提高金属矿石的回收率。
煤泥浮选工艺是一种有效的矿石分离技术,通过利用气泡将有用矿物与废石分离,实现了矿石的有效利用。
煤泥浮选及应用
煤泥浮选及应用煤泥浮选是一种将煤泥中的有用矿物质与废料分离的物理处理方法。
在煤炭生产过程中,由于煤矿含尘量高、煤质复杂等原因,煤中掺杂了一定量的泥石、硫化物等杂质。
这些杂质会降低煤的燃烧效率,并且给环境带来污染。
因此,煤泥浮选在煤炭生产中具有重要的应用价值。
煤泥浮选的原理是利用矿石中的物化性质差异,通过在矿浆中加入助浮剂和抑制剂,使有价矿物质与废料颗粒在水中得到分离。
在浮选过程中,煤泥浮选分为粗选、精选和扫选等不同阶段。
其中,煤泥的粗选是通过使煤泥与空气接触,使含泥煤在水中浮起来,而废料则下沉。
而煤泥的精选阶段则是通过加入更多剂量的助浮剂和抑制剂,进一步提高有价矿物质的浮选率。
煤泥浮选的应用主要体现在以下几个方面:1. 提高煤泥利用率:煤泥中所含的泥炭、泥石等有机废物是一种可再生资源。
通过煤泥浮选可以将这些废物与煤质分离,从而提高煤泥的利用率。
2. 减少煤泥污染:煤泥中的有毒元素和重金属等污染物会对环境和人体健康造成严重危害。
通过煤泥浮选可以有效地将这些污染物分离出去,减少对环境的污染。
3. 提高燃烧行业的效益:煤泥浮选可以分离出的有用矿物质,例如煤制油、煤制气等资源,可以被进一步利用,从而提高燃烧行业的效益。
4. 减少固体废物排放量:通过煤泥浮选可以将煤泥中的废料颗粒和有害物质分离出去,减少固体废物的排放量,降低环境的污染。
5. 通过煤泥浮选可以降低用水和用电的消耗:煤泥浮选过程中需要大量的水和电力。
通过煤泥浮选可以降低用水和用电的消耗,提高能源利用效率。
总的来说,煤泥浮选是一种重要的矿石分离方法。
通过煤泥浮选可以分离出煤炭中的有用矿物质,提高煤炭的利用率,并减少对环境的污染。
在煤炭行业中广泛应用煤泥浮选技术,不仅能够提高煤炭生产的效益,还可以降低能源消耗和环境污染,具有重要的经济和环境意义。
浮选药剂自动控制系统的研究
文章编号:100320794(2004)0820030202浮选药剂自动控制系统的研究王瑞红(黑龙江科技学院,黑龙江哈尔滨150027)摘要:以浮选入料浓度、流量为稳定控制,以浮选药剂的添加量为最优控制,研制了浮选药剂自动控制系统。
应用结果表明,系统简单、操作方便,工作可靠、药耗低、精煤灰分稳定、控制精度高,能够满足生产工艺要求,具有较好的经济效益和社会效益。
关键词:浮选;加药系统;自动控制中图号:T D923文献标识码:A1 前言浮选是目前选煤生产处理细粒煤最有效的方法,是选煤厂煤泥水处理和实现洗水闭路循环的重要环节。
影响浮选效果的因素较多,其中浮选药剂添加量的影响尤为重要,它直接关系到浮选精煤、尾煤的灰分及药剂的消耗。
药剂添加合理,可以节约药剂,提高浮选机操作指标,增加精煤回收率,最终使浮选的经济效益得到提高。
因此,各选煤厂都把浮选药剂消耗作为一项重要考核指标。
但目前许多老选煤厂药剂添加还是靠人工调节,存在着由于人的主观因素等原因,造成调节不及时、用量不准确、浪费较大、效果不好等现象。
所以,先进的药剂自动控制系统的研发始终是选煤业的重要研究课题之一。
本文介绍了一种系统简单、调节方便、工作可靠、投资少、见效快的浮选药剂自动控制系统。
2 控制系统原理及组成某选煤厂年处理能力为180万t ,采用重介和浓缩浮选,浮选工艺流程如图1所示。
影响浓缩浮选效果的主要工艺参数是入料煤浆的浓度、流量及浮选药剂的添加量与药比。
若能稳定入料煤浆的浓度与流量,并根据单位时间内进入浮选的干煤量按一定的配比添加浮选药剂,就能获得满意的工艺效果。
基于这一思想,为使浮选机处于最佳工作状态,药剂自动控制系统设计采用保持浮选入料浓度、流量基本稳定不变(稳定控制)的条件下。
根据单位时间内进入浮选机的干煤量来控制浮选药剂的添加量(最优控制);通过前者可以减小波动,通过后者可以实现系统的最佳质量—回收率。
整个控制系统由浓度自动调节、流量自动调节和药剂自动添加3部分组成。
浮选柱智能浮选控制系统的设计及应用
浮选柱智能浮选控制系统的设计及应用摘要:本文介绍了浮选柱人工调节存在的问题、智能浮选控制系统的设计、特点及应用。
关键词:现状;设计、特点、应用。
煤泥浮选作业是选煤厂煤泥水处理系统中的重要环节,对提高效益、环境保护和实现煤泥水闭路循环都起到重要的作用,在选煤生产工艺过程中起到越来越重要的作用。
一直以来,选煤厂浮选系统的自动化水平普遍不高,智能化基础薄弱,浮选生产停留在依赖人工经验操控的水平。
由于浮选系统传统的人工调节的方式存在的诸多弊端,国内外一直进行着浮选系统智能化的研究和探索。
本文重点介绍浮选柱人工调节存在的问题、智能浮选系统的设计、特点及应用。
1浮选柱人工调节存在的问题目前浮选柱浮选精矿泡沫层的厚度测量,需要人工用高压水冲洗泡沫消泡,然后测量浮选精矿的泡沫层厚度,存在的不足:人工消泡,劳动强度大,效率低;冲洗水量大,降低了浮选精矿的浓度,延长了压滤机入料时间,过滤效率低;劳动强度大,且不准确;晚上操作,存在安全隐患。
浮选柱浮选作业时,需要添加起泡剂和捕收剂,目前的浮选作业仍采用人工加药,存在的主要问题:加药不准确,影响浮选效果;劳动强度大,效率低;晚上操作,存在安全隐患。
尾矿箱液位的调整仍采用人工开启阀门,劳动强度大,且不准确。
浮选精矿泡沫层的厚度高低、起泡剂和捕收剂的加药量、尾矿箱液位的调整都需要人工操作,直接影响浮选精矿的灰分,是一个重要的指标,而且直接影响浮选系统智能化浮选的研究和探索。
2浮选柱智能浮选控制系统的设计及特点2.1浮选柱智能浮选控制系统的设计浮选精矿泡沫层厚度检测装置主要由电动调节阀、喷嘴、超声波液位计、稳料筒、控制柜组成。
智能浮选控制系统主要由流量计、浓度计、矿浆预处理器、浮选柱、捕收剂桶、起泡剂桶、清水桶、智能加药站、智能控制平台、矿浆灰分仪、尾矿箱、尾矿箱电动执行器等组成,如图1:图1智能浮选控制系统2.2 浮选柱智能浮选控制系统的结构特点2.2.1 矿浆预处理器的进料端设有流量计及浓度计,矿浆预处理器还与浮选机及智能加药站连接,且浮选机与智能加药站连接,智能加药站用于矿浆预处理器及浮选机加注药剂,浮选机设有矿浆灰分仪及尾矿浆检测仪,智能控制平台与智能加药站连接,用于加药控制;智能加药站还分别与捕收剂桶、起泡剂桶、清水桶连接,所述智能控制平台与流量计、浓度计、矿浆灰分仪连接,用于采集现场浮选系统的生产数据并控制实现设备运行控制、加药控制。
低阶煤浮选研究现状及分析
的一 种选煤 方 法 。它是利 用矿 物 的表 面性 质 差异
进行分选的 , 其效果与煤泥的可浮性密切相关 。 煤 粒表面的非极性程度 以及 由其决定的疏水性和可
浮性 的大 小要 受 到 含 氧 官能 团 的种 类 和 数量 、 岩
从图 1 中可知 , 低阶煤分子中的缩合芳香环较少 , HC比高 , / 脂肪侧链多 , 氧含量高 , 结构单元之间 多由醚氧键相连 , 化学反应活性高 ,L 孑 隙较大 , 表 面疏水 性差 。
和官 能 团结构使 得其 可浮性 较差 。低 阶煤 的表 面
结构 特点 如 图 2所示 _]从 图 2中得 知 , 表 面的 l。 2 煤
行 浮选试 验 。 结果 表 明丁醇 的性 能好于 乙醇 , 用原
含氧官能团能改变煤表面的亲水和疏水平衡 , 使
得表 面亲 水性强 、 浮性差 , 于和水 分子 发生 氢 可 易 键键合 , 成较稳 定 的水化 膜 , 形 阻碍 了煤粒 和气 泡 的有 效 碰撞 与粘 附 ; 表 面 的 一 H 和 一 O H还 煤 O C O 能发 生 电离 ,通 过控 制表 面液膜 厚度 来影 响浮 选 过程 。 统 的非极性 药剂 难 以在低 阶煤 表面展 开 , 传
而 , 阶煤煤 化 程 度低 、 面含 氧 官 能 团多 、 隙 低 表 孔 大 、 水性 差 , 疏 浮选 困难 , 内外学 者 做 了大量 的 国
H
研究工作 , 取得了一定 的进展, 但都仍停留在实验 室 阶段 m。 ]因此 , 据低 阶煤 的结构 特点 , 出切 根 找 实、 可行 、 效 的低 阶煤浮选 方 法对 能源 的高 效利 有
[ 摘
要 ] 低 阶煤在 我 国的储 量 较 大 、 质 差 。随 着石化 能源 的 日益减 少 , 强低 阶煤 的开发 煤 加 利 用 , 实现 低 阶 细粒 煤 的有 效 分 选 , 大利 用途 径 和提 高利 用 效率 , 解决 能 源 如 扩 对 危机意义深远 。针对低阶煤泥分选难题 , 阐述了低阶煤的分子结构 , 面性质与可 表 浮性 , 浮选 方 法及 理论 的研 究现 状 , 知低 阶煤 变质 程度 低 , 面含 有 大量 的 含氧 得 表 官 能 团 , 水 性差 , 疏 浮选 困难 , 目前 主要 从 浮 选 前预 处理 、 型 浮 选 药剂 、 新 电化 学 和 吸 附特性 等 方 面研 究来 改善 浮选 效 果 , 得 了一 定 的进展 , 真 正 实现 -&4 的 生 取 要 v  ̄ -
煤泥浮选流程
煤泥浮选流程1煤泥浮选的原则流程:煤泥浮选的原则流程是指浮选与前序作业的连接形式,从对浮选原料的准备角度,目前主要有三种典型流程。
1)浓缩浮选流程:指重选过程中所产生的煤泥水,经浓缩后,再进行浮选的流程。
这种流程的特点是;1)浓缩机底流浓度高(300~400g/L),在煤浆预处理装置中要用清水稀释到(100~200g/L),在进入浮选。
同时,因浮选浓度偏高,当浮选入料中细泥含量高时影响分选效果,降低精煤质量。
2)大量细泥积聚在洗水系统中,造成循环水浓度高,不仅影响重选作业效果,也影响浮选效果。
这种流程因有容量很大的浓缩机,作为一个缓冲器,所以这适合于煤质变化大而频繁和稀泥含量少的选煤厂。
2)直接浮选流程:指主选过程中产生的煤泥水,不经浓缩,直接进入浮选的流程。
我国新设计的煤焦炼煤选煤厂大多采用直接浮选流程,直接浮选流程降低了浮选入料的浓度,消除了浮选滞后于水洗的现象,可缩短煤在水中的浸泡时间,增强煤泥的可浮性和选择性,提高浮选效果。
同时,选煤所用循环水由浮选尾煤经彻底澄清后返回使用,循环水浓度一般在0.5g/L,大大提高了跳太分选效果。
适合于煤泥含量大,细泥含量高的选煤厂。
3)半直接浮选流程:有两种形式:1)斗子捞坑分出一部分溢流不进入浓缩机,直接作为浮选入料的稀释水,其他部分仍经浓缩,即可保证浮选入料浓度不致过低,同时也减轻了浓缩机负荷,提高浓缩机的沉降效果。
2)主选和再选分设捞坑,主选捞坑的溢流水可作为浮选入料,再选捞坑溢流水直接作为循环水。
2浮选流程的内部结构:浮选流程内部结构的制定与煤泥的性质、可浮性、用户对产品质量的要求等有关。
1)一次浮选流程。
浮选入料从浮选机第一室给如,各室泡沫作为最终精煤,最后一室流出的是尾煤。
该流程的特点是结构简单,操作方便、处理量大。
但用于难浮煤时,精煤灰分高,不易同时得到合格的精煤和尾煤。
适用于可浮性好或对精煤质量要求不太严格的煤泥。
2)中煤再选流程。
中煤再选可采用中煤返回再选或单独再选,中煤返回再选流程是将浮选机后几室灰分较高的泡沫返回第二室或第三室再选,目的是提高浮选精煤产率或降低精煤灰分。
选矿过程模拟与优化_第六章浮选
如果浮选过程物理化学环境和机械 因素一定时,则K值大小主要取决于物 料性质。原料中不同性质的物料都有自 己的K值,可浮性好的物料,浮选速度 快,K值较大;可浮性差的的物料,浮 选速度较慢,K值较小。例如,对于不 同密度级或不同粒级的物料,不同级别 都有自己的K值。
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3.准确地确定K值成为浮选动力学模型研究的 一个关键问题。 下面我们介绍一下K的确定方法。 ① K值的确定方法 在分批浮选中,K值通常可以有二种方法求 得,即图解法和0.618寻优法计算。 a. 图解法 R 图解法就是利用 ln R R Kt 关系作图分析。
(二)、浮选速度常数分布函数 刚才上面已说了,对于混合物料的浮选 来说,因为每个粒级或密度级都有自己的K 值,而且是不同的,如果各级别数量比例发 生了变化,则总体浮选速度随之变化。 ∴若继续用 C=COe-Kt 就不合适. 因此有些学者试图从K值分布函数着手 进行研究,像北京矿冶研究总院的陈子鸣教 授在这方面进行了不少的研究,并取得一定 成果。
第六章 浮选数学模型
第一节 概述
1.浮选数模的研究现状
大家都知道,浮选是细粒煤最主要的 分选方法之一,要提高浮选效果重要手段 就是实现浮选过程自动化,而要实现浮选 过程的自动化,并进行实时控制,就必须 研究浮选数学模型。
然而浮选是一个 复杂的物理化学过程, 影响浮选效果的因素 较多,诸如原煤的矿 物组成、粒度组成、 原煤的可浮性好坏、 浮选药剂制度、浮选 机的工作情况、浮选 过程操作情况等等, 所以要想较好地模拟 浮选过程确实比较困 难。
上式是以欲浮矿物回收率表示的浮选 速度公式,上式中K是浮选速率常数,是浮 选动力学模型中的一个基本,也是重要的 参数;K是欲浮矿物进入精矿中的一个概率 尺度,是衡量某种矿物浮选速度快、慢的 标志。
白庄矿选煤厂煤泥浮选可行性研究
收稿 日期 : 2 0 1 7 — 0 7 — 1 7
DOI:1 0 . 1 6 2 0 0  ̄ . c n k i . 1 1 — 2 6 2 7 / t d . 2 0 1 7 . 0 9 . 0 0 5
作 者简介 : 李
李 引用格式 :
哲 ( 1 9 6 7 一) ,男,山东 莱芜人 ,1 9 9 0 年毕业 于重庆煤炭工业学校选煤专业 ,山东能源肥城矿业集团煤质部副部长 ,工程
表 7 不 同浮选机 分选效果 对比
分选指 标 浮选 柱 机械 搅拌式浮选机 两段射流微泡浮选机
哲 ,金 雷. 白庄矿选煤厂煤泥浮选可行性研究 [ J 3. 煤炭加工与综合利用 ,2 0 1 7( 9 ) :2 2 — 2 4 .
师。
2 0 1 7 年第 9 期
l 0 0 8 0 6 0
4 。
李 哲 ,等 :白庄矿选煤厂煤泥浮选可行性研究
2 3
出较 高 产 率 的浮选 精 煤 。根 据 白庄 矿近 几年 精煤
两段射流微泡浮选机在 降低精煤灰分和提高精煤产率方面优势 明显;采用该浮选工艺后预计年
增收益 ( 税 前 )2 0 2 0 . 8 2万元 。
关键 词 : 选 煤厂 ;煤 泥浮选 ;试 验 ;两段射 流微 泡浮选 机 ;效益
中图分类号: T D 9 4 3 文献标识码 : A 文 章编号: 1 0 0 5 . 8 3 9 7( 2 0 1 7 )0 9 — 0 0 2 2 — 0 3
标 。实验数 据见 表 2和 图 1 。
表 2 煤泥浮选分步释放试验结果
1 5 . 8 8 ~ 1 6 . 7 2 MJ / k g 。2 0 1 5年 销售湿 煤泥 3 1 . 5万 t , 按 照 白庄煤 矿 未来 1 0 a的开采计 划— —每 年 原煤 产量 1 3 0万 t 左右 ,选 煤 厂每 年 的煤 泥产 量 将 维
煤泥浮选技术发展概况
煤泥浮选技术发展概况摘要:煤泥浮选是目前公认的用于细煤泥脱硫降灰最经济、最有效的分选技术之一,也是选煤厂取得最佳经济效益和社会效益、环境效益的有效技术途径。
入浮煤泥性质、浮选设备性能、浮选工艺流程、浮选药剂制度等因素对浮选效果均有重要影响,文章就浮选前的煤泥调浆技术、浮选设备、浮选工艺发展概况进行评述,并以南梁选煤厂煤泥浮选经济效益为例,说明浮选技术在选煤行业未来发展中的重要作用。
关键词:煤泥;浮选;工艺;设备;经济效益在煤炭洗选加工过程中,一般粉煤量占原煤量的10%~30%。
从目前的技术发展来看,浮选是处理这部分物料最高效、最经济的方法之一。
随着机械化采煤比例的提高和重介质选煤的快速发展,我国煤泥呈现出微细化、高灰分、连生体含量大等特点,煤泥难选问题进一步凸显。
煤泥分选过程存在回收能力弱、过程适应性差、通过牺牲处理量保证产率的缺陷,煤泥可浮性的非均匀性变化对分选过程设计提出更高要求,严峻的煤炭形势对分选设备大型化、精细化及适应性也提出更高要求。
煤泥分选过程的完善程度直接影响精煤产品的质量与产量、精矿和尾矿的脱水作业及整个选煤厂的洗水平衡,煤泥浮选过程强化已成为业界共同关注和积极努力的重要方向之一。
1概述浮选是处理细粒级煤(<0.5mm)的最有效的方法之一。
但是浮选过程是在固、液、气三相中完成的,它是一个极为复杂的物理化学过程。
因此影响浮选工艺效果的因素很多,而且因素之间又存在耦合现象,使得它们的作用机理更加复杂。
除此之外,浮选过程具有非线性特点。
药剂添加量与浮选精煤灰分之间、入浮浓度与产品灰分之间等存在强烈的非线性关系。
另外,浮选过程还是一个大时滞系统,物料大约需要经过十几分钟才能完成全过程,工艺参数的调整往往严重滞后于干扰变化。
煤泥浮选过程所具有的这些特点给浮选过程动态模型的建立,以及给基于以数学模型为基础的控制策略的实现带来了很大的困难。
2煤泥浮选控制技术现状与发展我国煤泥浮选工艺起步较晚,和国外相比落后十多年。
关于煤泥浮选降灰提质增效试验的研究
关于煤泥浮选降灰提质增效试验的研究在动力煤选煤厂中,经常会存在一个较为严重的问题,那就是浮选精煤灰分较高,针对这样的问题,开展了相关的实验研究工作,了解到1次的浮选工艺,会损失低灰粗颗粒精煤,并且容易出现精煤带有数量大高灰细泥的污染问题,不利于提升精煤生产率,所以,设计出1次浮选+精细浮选的选煤工艺,其同原有选煤工艺相比,精煤生产率更高,有着较好的经济效益,提质增效的效果明显。
标签:动力煤选煤厂;浮选降灰;提质增效近些年,我国的煤炭行业不断在改革,整体开采深度和机械化水平都在不断提升。
这样背景下,粉煤和煤泥在原煤中的含量越来越多,细泥在入浮煤泥中的含量也在不断增加,浮选精煤过程中,夹带高灰细泥的问题越来越严重,浮选的精煤中,灰分的含量过高,想要满足精煤质量要求,必须要用到重选背灰方式。
但是这种方式的生产率并不高,精煤生产率较低。
针对这样的问题,研究人员提出了改良浮选工艺的方法,主要想法就是尽最大的可能让浮选中精煤灰分降低,提升精煤生产率。
下面就对动力煤选煤厂煤泥浮选降灰提质增效试验做简要的研究分析。
1 传统浮选工艺实践生产中,煤泥的浮选工艺,通常应用在炼焦煤的选煤厂中,主要作用为回收煤泥,一般不会应用在动力煤煤厂。
但是随着煤炭市场竞争越加激烈,煤炭客户对煤质的要求也更高,动力煤选煤厂急需提升煤泥质量。
动力煤的选煤厂,开始尝试应用浮选工艺,对精煤灰分做一定的控制,但是发现其效用一般,为此,必须对其进行改良。
没有改良前的浮選工艺,举例一个整体动力是6.00Mt/a的选煤厂来说,原煤是贫煤,精选灰分标准为9%。
但是实际工作中,平均精选灰分标准为9.56%,精煤生产率平均是56%,尾煤灰分平均达到了38%。
这样数据明显超标,不利于销售,企业收益较低。
2 煤泥浮选工艺优化实验2.1 优化浮选中药剂应用量的探索选择煤泥中标准为+0.5mm的煤泥。
运用筛选方式将其脱除,然后开始浮选试验,检验标准为最新的煤泥浮选试验标准,主要研究内容为,观察药剂用量对于浮选结果有怎样影响。
单元可比性浮选
学生姓名:
学号:
专业班级:
报告日期:2015年4.13.
实验项目名称:单元可比性浮选实验
指导老师:
实验成绩:
= 100%
式中:
—精煤可燃体回收率,%
一浮选精煤产率,%
—浮选精煤灰分,%
―浮选入料灰分,%
计算结果取小数点后二位,修约到小数点后一位。
可浮性等级
极易浮
易浮
中等可浮
难浮
极难浮
80.1-90.0
60.1-80.0
40.1-60.0
三、使用仪器、材料
(1)单槽容积为1.5L浮选机1台,叶轮直径60mm
(6)10s后,开启充气阀向矿浆中充气,同时开动刮板以30r/min,泡沫产品搜集在一个盆中。
(7)刮泡开始后,浮选机槽内矿浆液面下降,为使整个刮泡期间保持矿浆液面的恒定,应向机槽内补加清水,补加清水速度应均匀。可安装一定压水瓶加水。
(8)刮泡阶段后期,使用洗瓶将粘在浮选槽壁上的煤粒清洗至矿浆中
(9)经3mim后,关闭浮选机,停止补加水。将尾煤排放到盆内,并把粘附在浮选槽上的颗粒,清洗至尾煤中。黏附在刮板和浮选槽溢流唇边的煤粒应清洗至精煤产品中。向浮选槽中加入清水,开动浮选机搅拌清洗,直至浮选槽洗净为止。清洗水排到尾煤中。
七.实验小结
我们按照实验步骤认真地完成了实验过程,对浮选过程有了更加详细的理解。煤炭的浮选过程实际上就是利用捕收剂,扩大煤表面疏的能力,使得气泡和有用的精煤接触的机会大大增加,这不但提升了精煤的产率,而且提升了煤炭的利用率。
实验中,我们的实际动手能力得到了锻炼,但是我们在实验过程中也遇到了问题,由于充气的压力不足使我们这组实验无法产生足够的气泡,在老师的帮助下我们顺利的解决了问题。我们在实验中还要注意遵守实验的各项要求,先加补收剂再加起泡剂,由于采用手动刮泡,刮泡方式要注意,否则将会使实验结果受到影响。
煤泥浮选可行性分析
煤泥浮选可行性分析1 简介兖矿国宏化工有限责任公司运洗车间选煤厂采用跳汰工艺洗选集团本部北宿矿高硫煤,处理能力为120万吨/年,年产煤泥约14 万吨,部分煤泥随精煤进入棒磨机磨制水煤浆,供气化炉使用,另外一部分煤泥进入锅炉燃烧。
2 生产现状选煤厂运行几年来,目前存在的问题归纳为以下几点:(1)北宿煤属于优质气化煤,灰熔点低,气化指数高,但是硫分较高。
但是随着开采年限的增加,煤质变差,选煤精煤产率逐年下降,从设计之初的85%降到了现在的约70%。
北宿煤矿正在开采17层和18层煤,小槽煤一次采全高机械化采煤方法开始应用,机械化割底将严重加剧底板岩石的混入,煤质急剧恶化,预计精煤产率进一步降低。
(2)由于煤质恶化及不能加沉淀药剂,选煤厂的高灰细泥积聚,影响分选精度,使目前精煤的数质量均不能达到最佳水平。
煤泥灰分也从设计之初的15%左右猛增到现在的35%-40%。
原设计是煤泥压滤处理后给入两台德士古炉,但现在的高灰煤泥已经严重影响了德士古炉气化效率,对气化系统的设备、管道和阀门等磨损、堵塞严重,气化炉锁斗循环管线更换频繁、高压煤浆泵因活门磨损严重频繁跳车等;从而导致气化炉渣口压差大、系统减量生产或气化炉短停检修等问题,严重影响了生产系统的稳定运行,而且造成氧耗升高,如水煤浆灰分每升高1%造成气化炉耗氧量升高*****Nm3/d。
不得已煤泥大部分进入锅炉燃烧,少量去磨机,这样气化用精煤的量进一步损失。
3 煤源和煤质3.1 煤质特征根据选煤厂煤泥浮选试验报告提供的数据分析,原生煤泥灰分为36.67%,硫含量为2.82%,入料量为28.42t/h,高灰细泥较多,硫含量较大,可浮性等级为中等可浮。
3.1.1 粒度分析由表1可知:(1)该煤泥+0.045mm 的主导粒级为0.25~0.125mm,产率占12.77%,其中还含有少量(占2.8%)大于0.5mm粒级;细粒级随粒度减小煤泥灰分逐渐增加,可能有以下两个原因:原煤中矸石有一定泥化现象;浓缩机未加药剂,导致了系统中高灰细煤泥积聚。
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关于煤泥浮选控制模型的研究杨小平1冯绍灌1王汝赡2(1.中国矿业大学化学与环境学院北京100083 )(2. 清华大学物理工程系北京100084 )摘要:模糊逻辑控制被应用于非线性、多变量、时变的系统来控制煤炭浮选。
这种控制算法包括有两种不同添加药剂的方法。
首先,试剂的粗略调节是根据原料中的固体含量和每吨煤炭试剂消耗量来确定的;其次,药剂的精确调节则是依据模拟逻辑算法控制下的精煤煤的灰分来确定的。
根据工业试验和现场应用表明,采用这种控制模型不仅能够使浮选精煤有稳定的灰分,并且能明显降低试剂的消耗量。
关键词:煤炭浮选,灰分检测器,控制模型,模糊逻辑控制1 简介煤炭浮选模型必须建立的目的首先为了预测和控制浮选过程。
许多种类的浮选模型,如概率模型、浮选动力学模型、过程平衡模型,都进行了回归分析、实证计算和插值方法,已经被研究者们(1)提出来。
在这些模型中最具有影响力的是浮选动力学模型,它被用来处理精煤产品中不断变化的灰分或是调整回收所用的时间及确定浮选动力学常数K,来概括在煤泥浮选过程中各个因素的影响.事实上,这个常数K也受到一些干扰因素及控制因素的影响,所以它并不是恒定不变的,而且很难在浮选过程中被量化。
然而这种已经确立的精密模型在很大程度上与模型设计相关。
因此在一些特殊的条件下这种模型的应用是受限制的。
一旦生产过程环境发生改变,它就必须被再次重建。
因此,上述浮选模型很难应用于实时控制浮选过程中,至多能应用于静态模拟或预测浮选的结果。
浮选过程系统它具有非线性和时滞时间长的特点,这也为浮选动力学模型的建立和基于数学模型的控制模型的实现带来许多困难,并且在煤炭浮选生产、工艺流程控制和基于数学模型的复杂的控制理论之间还存在十分严重不协调。
虽然煤炭浮选的动态模型难于确立,但是手工操作却很容易达到令人满意的结果。
煤炭浮选的手工操作强烈依赖于手头上的已经被测试过的最协调的工艺参数。
根据灰分含量、泡沫的颜色,厚度和一段时间内实时药剂的补充,操作者可以进行一些产品参数的调整。
它们不需要复杂的计算和任何控制理论。
然而这种精湛的现代控制理论的设计依据是当前先进控制手段的精确数学目标控制模型。
这种煤泥浮选数学模型是很难建立的。
所以为了对粉煤的浮选进行实时控制,这种精确的数学模型已经不适应实际的控制算法。
但模糊逻辑控制却很适合这种控制算法,这是因为它模拟了人类的逻辑思维,能够处理未知的或错误的进程模型的控制问题。
2 浮选过程模糊逻辑控制器的设计粉煤浮选操作与控制,旨在借助于浮选药剂控制浮选精煤的灰分。
因此,洁净煤灰分相对于设定值的偏差被作为变量输入模糊逻辑控制器。
偏差的变化率也作为系统的输入变量,以提高控制精度和速度,然而输出参数是试剂(混合油)添加量。
设计这种控制器的关键有三个:模糊化测量值,获得决策矩阵,模糊的推论。
2.1 模糊化测量值精煤灰分含量的偏差在测量值A(t)和设定值A0之间是不相同的,我们不妨把设定值取值范围定为[-D,+D],这个范围内被划分为7个模糊状态:NB(负大),NM(负中),NS(负小)、ZE (零),PS(正小)、PM (中)和PB(正大)。
此时灰分控制范围是[A0 – D,A0 + D],定义a= A0 - D和b = A0 +D.范围[a,b]是可以通过下面的公式转换为标准的闭区间[0,6]。
(l)所以实测的浮选精煤灰分可能被随即弄乱,这种灰分模糊变量偏差函数如图1所示。
1.图1灰分偏差函数灰分含量变化率ΔA(t)的范围为[-E,+E]。
它被分成5个模糊状态:NB(负大)、NS(负小)、ZE (零)、PS(正小)和PB(正大) 。
于是精煤灰分变化速率可以映射到范围的[0、4]以下列方程。
此时,精煤灰分含量的变化率范围可以运用下面方程式转变成[0、4]。
这个变量的数学函数关系如图2所示。
图2 灰分偏差率函数在灰分偏差率函数中输出量模糊变量(添加药剂)的图像在[0,7]范围内是单调的直线,如图3中所示。
图3输出语言变量函数:2.2 模糊控制规则表1显示的模糊控制规则矩阵是根据熟练的操作工人的操作方法中总结出来的。
表1 浮选过程的模糊逻辑控制规则矩阵2.3 模糊推论和区别对于任意给定值的精煤灰分(或灰分含量误差)和灰分含量误差变化率,根据图1和图2,在任何时间不止一个(最多4个)规则将是有效的。
而在实施模糊控制系统过程中输入变量是不确定的,有效的控制规则被以数表示,并他们之间相互组合。
该试剂添加量的准确数值Q可以通过重力模型法计算出来,如方程3。
式中Min—运算的最小值;μi—已测定的精煤灰分含量的函数;(ΔA)—已测定的精煤灰分含量变化率的函数;Q(i, j)—可行的控制规律的输出语言变量。
3 控制算法设计不用借助煤泥分析仪,传统的粉煤浮选自动控制系统就可以通过调节药剂的添加量间接控制洁净煤的灰分含量,而其中试剂的添加量是根据给料中固体的含量和每吨煤所消耗的试剂量来调整的。
这种控制策略它考虑到所有的影响因素,同时抵消它们只有通过手工矫正的试剂消耗量和比例,这是因为影响结果的众多因素过于复杂,难以被测定。
虽然在实际生产中它有一定的效用,但是它并不是最优的控制算法。
首先,药剂添加量和浮选精煤的灰分含量之间没有有明确的函数关系,操作工不知道应该添加多少试剂才能把精煤的灰分控制在要求的范围内;其次,手工快速测试的灰分结果严重落后于浮选机测定的结果,所以超标和不达标的现象经常发生。
浮选过程自动化的意义在于直接控制浮选精煤的灰分含量和回收率。
但这并不是根据给料中的固体含量调节药剂添加量的最优控制方法。
本文将结合单独依据给料中固体含量和精煤的灰分这两种方法调节药剂添加量。
也就是说,通过给料中的固体含量来设置基点,然后通过浮选精煤的灰分来及时调节药剂添加量。
药剂的添加量Tc(t)可以根据给料中固体物含量由下面的公式计算出来。
Tc(t)=C1(D1 (t) F1 (t)+ D2( t) F2(t)) (4)式中D1(t)—浓缩机中产品的密度;F1(t)—浮选系统给料量;D2(t)--化学药剂的密度;F2(t)--化学药剂的用量;C--吨煤的试剂消耗量。
一般来说,依据给料中固体物含量来确定的药剂添加量会多于依据洁净煤的灰分而确定的药剂添加量。
因此,我们不妨假设这两部分的比率是p。
起泡剂和捕收剂这两种药剂的比率是R1.那么此时药剂的添加量为:起泡剂(5)捕收剂(6)而通过模糊逻辑控制器计算出来的药剂添加量为:起泡剂(7)捕收剂(8)式中R2—在这种方法下基于精煤灰分得出的两种试剂的比率;Q—基于模糊逻辑控制器的调整的总产量;K—调整的次数。
因此总的试剂消耗量为:捕收剂(9)起泡剂(10)4 工业实验本文的研究成果已经得到国家第九个五年发展规划的重大科技发展项目的支持,并且已经被应用于淮北选煤厂,这个设备的实际生产能力是100万吨/年。
其生产过程采用技术是搅拌运动(60-0毫米)、中粒度重介分离和煤泥浮选。
常规的加工工艺是重介旋流器分选和煤泥浮选联合工艺。
这种生产工艺的选煤厂包含2种产品分选系统。
一个在脱机情况下测量煤泥悬浮液的灰分多流测灰系统被安装在XJXT 12 型浮选机上作为临时的计数系统,这种依靠煤浆灰分探测器监测数据标准差(MSD)所决定的测量精度,它为进一步研究煤泥浮选控制过程提供了条件,如表2所示。
表2 煤泥灰分灰检测器的测量精度(标准差)在煤泥浮选过程中已经测试了两种控制模型,并且结果都显示在表3和表4中。
表3 根据给料中固体物的含量变化来调节药剂的添加量所获得的控制结果3月21日,2000年表4 根据给料中固体物的含量变化和浮选精的灰分来调节药剂的添加量所获得的控制结果3月24日,2000年表3列出了根据给料中固体物的含量, 药剂消耗和试剂摩尔比的变化来调节药剂添加所得到的控制结果,该控制模式实际上就是一种开环控制或恒值控制。
计算机能够自动测量固体含量,然后添加药剂。
不确定药剂的添加是否将能使浮选精煤的灰分稳定控制在要求的范围内,这在一定程度上拉紧计算机和设备操作人员的关系。
操作者可以更近一步的根据快速测试精煤灰分来调节每吨煤试剂消耗量和试剂摩尔比。
而且,它们在很长一段时间内都是常数。
虽然排放的煤泥水密度一般都超过250 g/l,但它能够被控制到120-140 g/l,(在表3中)它通过加入滤液和净化水的来循环控制密度。
试验结果表明,浮选精煤灰分最大为11. 03% ,最小为8.95% . 因此它们之间的最大差值是2. 08%,平均值是10.05%,最小跨越树是0.63。
因此,这样的结果是相当不能令人满意的。
通过两次药剂调剂所获得的结果被显示在表4中,第一次添加药剂是被添加到矿浆准备器中的。
通过表中第七列的干煤泥可知,所添加的药剂量占总药剂添加量的80%,煤油与吉安卡洛-费斯切拉油的摩尔比是1: 6. 8。
第二次试剂是被添加到第二个矿浆准备器中的,而药剂添加量是由模糊逻辑系统管理员依据精煤的灰分来确定的,混合油的摩尔比是1:10。
通过表4分析试验表明,精煤的最高灰分为10. 02%,最低灰分为9. 51%,最大波动范围为0. 51%,平均波动范围为0. 16。
表5显示的是两个实验对照关系。
实验一是基于给料中固体物的含量和药剂的消耗量来控制的,而实验二则是基于给料中固体物的含量、药剂的消耗量和精煤的灰分来控制的。
实验一号是基于实体内容于饲料试剂消耗,而没有2是控制实验以扎实的内容、试剂消耗、和灰分的洁净煤。
表5 实验结果的对比5 结论通过模糊逻辑控制和给料中固体物含量来确定药剂添加量的关联控制算法是进一步地稳定精煤灰分的最好的方法。
另外,在相同的条件下,根据给料中固体物的含量由表4可知药剂添加量为49. 80 kg/h,而当结合模糊逻辑控制系统时药剂添加量减少到45. 66 kg/h。
本文显示了精细调节药剂的添加量的控制模型能够直接控制浮选精煤灰分,并且能够通过给料中固体物的含量和吨煤药剂消耗量计算出各个基点药剂添加量。
应用结果表明,精煤灰分的波动显然是减弱的,并且药剂的消耗量也少于同样条件下仅依靠给料中固体物的含量而确定的添加药剂量。