选煤工艺与设备基本知识

YK型圆振动筛 YA型圆振动筛是对煤、矿石、 焦炭、砂石等散状物料进行粒 度分级的一种高效筛分机械。 其中，重型筛供大粒度物料分 级，普通型筛供中、小粒度物 料分级。 用环槽铆钉冷铆接。
YA圆振动筛
直线振动筛
ZSM型直线振动筛
ZKB型直线振动筛

2ZKP33660型大型直线振动筛

ZK系列
等厚筛、弧形筛
图2—5—9 双室跳汰机示意图 a—原联邦德国维达格型；b—美国麦克纳利型
2. 跳汰机筛板 1）筛板的型式
图2—5—10 跳汰机筛板结构型式 2）筛板的倾角 3）筛孔尺寸 表2—5—2 筛板的孔径和倾角
机别 项目 筛孔直径mm 筛板倾角（0） 块煤和不分级煤用跳汰机 矸石段 中煤段 10~20 2~5 10~15 1~2.5 末煤跳汰机 人工床层 自然床层
2)
3)


4.选煤机械
破碎机械、筛分机械、分选机械、脱水机械
选煤流程1 (浓缩浮选与直 接浮选流程)
选煤流程2
跳汰粗选
重介旋流器精选
选煤流程3
选煤流程4 重介旋流器+螺旋分选机+浮选流程
模块化选煤厂
我国重介厂典型流程
脱泥/分级
50—2mm
2—0.15mm
浮选 模块
现代重介质选煤工艺中多采用直接磁选净化流程
dmax (2 5)
dmax (2 5) 2
0
0~2.5
3. 风阀 1）滑动风阀（即立式风阀）
图2—5—11 滑动风阀工作原理 1—外壳；2—空心滑阀；3—进气管； 4—进气孔； 5—排气孔；6—拉杆
2）旋转风阀（即卧式风阀）
图2—5—12 旋转风阀的结构
1—阀座；2—排气端盖；3—转子；4—排气调整套； 5—阀盖；6—手把；7—进气调整套；8—进气端盖； 9—蝶阀
2. 振动筛主要构件
主要部件 筛箱 筛框 筛面 筛面固定 惯性击振器 种类 筛篦、筛板、筛网、筛片、筛布 单轴击振器 双轴击振器 振动电机 带传动 挠性传动 联合传动 偏质轮式、偏质轴式、偏质轮轴式、偏质块式 筒式击振器、箱式击振器
传动装置
激振器
圆运动击振器
直线运动击振器
振动电机
圆振动筛
DDM、ZDM型圆振动筛
大水流速度或加速度都可以起到床层被迅速举起的作用。但是 （5）下降末期大部分床层已经紧密，分层作用几乎完全停 增大水速不如增大水流的加速度有利。因用大水速的办法，床 止，所以这段时间以短为佳。但是吸吸作用还没完结，对于 层难以保持较小的松散度，还导致煤粒与水间相对速度的增大。 不分级煤又是必不可少的分层过程的补充和延续。因此，应 因此，在上升初期，以采用短而速的上升水流为宜。 根掂原煤性质，适当控制吸啜作用的强度及其延续的时间， （3）上升初期床层被迅速举起后，为使床层能够很快松散，水 其目的是一方面确保高密度细颗粒能够充分被吸啜到底层， 流加速度要缓慢地减小，水流变化应该是长而缓。 另一方面应防止低密度细粒精煤损失到矸石中去。
：
（l）水流在上升初期，床层被举起的高度，决定分选过程中 （4）上升末期和下降初期床层最为松散，为了使分层进行 床层的松散程度；为了保证床层在整个分选过程中，按密度分 充分，应延长这段时间，并在这段期间内，尽量使煤粒与介 层得以充分进行，水流必须将床层举到一定高度。 质间保持最小的相对运动速度。但下降初期对于不分级煤炭 的分选，也是吸啜作用为主要阶段，但下降初期的水流运动， （2）上升初期煤粒与水流之间的相对速度较大，对按密度分层 苦过长过缓，导致吸啜作用消弱，所以水流在下降初期长而 不利。因此，尽可能缩短该阶段所经历的时间，使床层在此期 缓应适当。 间内保持较小的松散度，即应尽快将整个床层托起。为此，增
选煤新技术系列讲座之五
选煤工艺与设备
（基本知识）
Coal preparation technology and equipment
—It’s principle and application
by Dr. Wang Huaifa
选煤工艺

1.选煤

选煤是利用煤的物理、化学性质的不同，尽量分离和排除煤 中的矸石和矿物杂质，将原煤分选成为不同质量和规格产品 的机械加工过程
介质净化与回收流程
破碎机械
颚式破碎机
旋回破碎机
圆锥破碎机
锤式破碎机（a）
锤式破碎机外型（b）
反击式破碎机
There are four basic ways to reduce a material. Most crushers employ a combination of all these crushing methods.

2.选煤方法


选煤方法主要有重选和浮选两大类。 重力选煤主要分选+0.5mm煤炭，依靠煤与矿物质密度不同而 进行分离； 浮选主要分选-0.5mm煤炭，主要依靠煤与矿物质表面亲疏水 性不同来分离。
选煤工艺


1)
3.选煤过程
选前准备作业-分选作业-产品处理作业
准备作业主要对原煤进行筛分、破碎、拣矸等环节，为分选作业 准备好粒度适当的原煤。 分选作业是使用各种分选机械，使煤与矸石、矿物杂质分离，分 成不同的产品如精煤、中煤、矸石。 产品处理作业主要是对选后的各类产物进行脱水、浓缩、过滤、 压滤和干燥等，最终把选后产物收集成不同的产品
1. 跳汰机的机体 跳汰机的机体是承受跳汰机全部重量和脉动水流产生 的动负荷。 1）机体的段数和隔室 2）机体的形状
图2—5—8 机休形状与其对水流波动的影响 a—半圆形；b—角锥形；c—过渡形
3）空气室与跳汰室宽度的比例 空气室的宽度 与跳汰室的宽度之比值（即冲程系数）：块 煤跳汰 机约为 0.7~ 1.0，末煤跳汰机和混合入选跳汰机约 为 0.45~0.8。 国外把跳汰机的背靠背或面对面地合并制造成双室跳汰机。 如图2—5—9所示。
动筛跳汰机
一、选煤用跳汰机
（一）筛侧空气室跳汰机（鲍姆式跳汰机） 据其结构与用途筛侧空气室跳汰机可分为不分级煤用跳 汰机、块煤跳汰机和末煤跳汰机三种。 筛侧空气室跳汰机的基本结构如图2—5—7所示。
图2—5—7 筛侧空气室跳汰机结构
1—机体；2—风阀；3—溢流堰；4—自动排矸装置的浮标传感器；5—排矸轮； 6—筛板；7—排中煤道； 8—排矸道；9—分隔板；10—脉动水流； 11—跳汰室；12—空气室；13—顶水进水管
（1）筛下空气室跳汰机的空气室在跳汰室筛下，结构紧凑、重量轻、占 地面积小。 （2）筛下空气室跳汰机的空气室沿跳汰室的宽度布置，能使跳汰室内沿 宽度各点的波高相同，有利于物料均匀分选，适于跳汰机大型化。这是筛 下空气室跳汰机的主要优点。 （3）筛下空气室跳汰机的空气室的面积为跳汰室的面积的二分之一，即 空气室内水面脉动高度为200mm时，跳汰室水面脉动高度为100mm。 （4）筛下空气室跳汰机的脉动水流没有横向冲动力。 由于筛下空气跳汰机的空气室水位比筛面水位低，而且空气室内有 0.021MPa的空气余压，压缩空气推动液面运动，比筛侧空气室跳汰机要多 克服一段静压头和空气余压，所以压缩空气的风压比一般筛侧空气室跳汰 机所要求的为高，大约是0.025~0.035MPa。 筛下空气室跳汰机和筛侧空气室跳汰机分选效果相近。我国筛侧式跳 汰机的不完善度I一般为0.2左右，邢台选煤厂使用筛下空气室跳汰机LTX14型，跳汰机第一段I = 0.127，第二段I = 0.255，与筛侧式跳汰机效果相当.
齿辊破碎机
筛分破碎机
筛分破碎机主要由电动机，限矩型液力偶合器，联接罩、减速 器、机体、集中润滑系统、电气控制系统等部分组成。目前国 内已有生产。
筛分机械

1.筛分机分类
筛分机主要可分为以下五种，(1)固定筛； (2)滚袖筛； (3)摇动筛；(4)振动筛； (5) 圆筒筛。 工艺参数是指筛子的宽度和长度、筛面的倾角、筛子的振幅和频率以及筛子运动的方 向角(抛射角)等结构参数 在选煤厂的生产系统中，很多作业需要筛分机去完成。如；煤的准备筛分、检查筛分、 最终筛分以及煤的脱水、脱泥、脱介质等
图2—5—13 旋转风阀的工作特性曲线
3）电磁风阀
（1）气路系统。包括高压风管至气缸的气动管路； （2）数控装置。通过控制电磁阀的通、断电时间，实现大范围内无极 调节频率与跳汰周期特性； （3）进、排气阀。进、排气阀由气缸和阀盖组成。
图2—5—14 活门电磁风阀工作系统示意图 1—进气电磁风阀；2—进气阀；3—分配箱；4—油雾器；5—排气电磁风 阀；6—排气阀；7—排气管；8—进气管； 9—滤气器；10—调压阀；11—电子数控系统；12—高压风管
图2—5—25 LTX-14筛下空气室跳汰机
图2—5—27 各种筛下空气室形状示意图
图2—5—28 SKT系列跳汰机
1—数控气动风阀；2—侧壁；3—出料端；4—浮动闸门；5—上机体；6— 蝶阀；7—中煤机体；8—总水管； 9—接管；10—分水管； 11—排料装置；12—矸石锥体；13—浮标；14—进料端
单轴振动筛
2CBV2467直筛
跳汰机

跳汰选煤指物料在垂直脉动为主的介质中，按其物理—力学性质 （主要是按密度）实现分层的重力选煤方法，物料在固定运动的 筛面上连续进行的跳汰过程，由于冲水、顶水和床层水平流动的 综合作用，在垂直和水平流的合力作用下分选。
选择跳汰周期特性时遵循原则
4. 跳汰机排料装置 1）轻产物溢流堰排料装置
图2—5—15 溢流口的结构
（a）高溢流堰结构； （b）无溢流堰结构； （c）半溢流堰结构
（2）排料机构型式
图2—5—17
跳汰机筛上排料机构型式
1—叶轮；2—挡板；3—链条；4—扇形闸门； 5—带活塞的气缸；6—垂直闸门； 7—坎板；8—阀门；9—浮标闸门
图2—5—29 SKT跳汰机机 体结构简图
图2—5—30 数控气动立式滑阀工 作系统 1—高压风管；2—气源三连体； 3—电磁阀；4—气缸；5—定套； 6—低压风箱；7—排气风箱； 8—阀芯；9—手动蝶阀；10—空气室
图2—5—31 排料系统图
筛下空气室跳汰机与筛侧空气室跳汰机相比较，具有以下几个 特点：
国内外采用各种类型的跳汰机,根据设备结构和水流运动方式不同,大 致可以分为以下几种：（1）活塞跳汰机；（2）隔膜跳汰机；（3）空气 脉动跳汰机；（ 4）动筛跳汰机。 活塞跳汰机是以活塞往复运动，给跳汰机一个垂直上升的脉动水流， 它是跳汰机的最早型式。现在基本上已被隔膜跳汰机和空气脉动跳汰机所 取代。 隔膜跳汰机是用隔膜取代活塞的作用。其传动装置多为偏心连杆机构， 也有采用凸轮杠杆或液压传动装置的。机器外形以矩形、梯形为多，近年 来又出现了圆形。按隔膜的安装位置不同，又可分为上动型（又称旁动 型）、下动型和侧动型隔膜跳汰机，隔膜跳汰机主要用于金属矿选矿厂。 空气脉动跳汰机（亦称无活塞跳汰机），该跳汰机是借助压缩空气， 推动水流作垂直交变运动。按跳汰机空气室的位置不同，分为筛侧空气室 （侧鼓式）和筛下空气室跳汰机。该类型跳汰机主要用于选煤。 动筛跳汰机有机械动筛和人工动筛两种，手动已少用。机械动筛是一 种槽体中水流不脉动，直接靠板上的物料造成周期性地松散。目前为大型 选煤厂尤其是高寒缺水地区选煤厂的块煤排矸提供了有效设备。 下面根据使用范围，区分为选煤用跳汰机和选矿用跳汰机两大类。
3）透筛排料 4）排料装置自动化 （ 1）浮标装置：
图2 —5 —18
浮标的形状
图2—5—23 LTG-15筛侧空气室跳汰机（左式）
筛下空气室跳汰机，除了把空气室移到筛板下面以 外，其它部分与筛侧空气室跳汰机结构基本相同。它的工 作原理也是压缩空气经风阀控制，交替地压入和排出筛板 下面的空气室，使其中水位交替地下降和上升，从而形成 穿过筛板的脉动水流。所产生的脉动水流特性，实测结果 与一般筛侧空气室跳汰机的典型特性相似。 LTX系列跳汰机是我国自行设计制造的筛下空气室 跳汰机，这个系列共有七种规格。目前生产使用的主要有 LTX-8型、LTX-14型、LTX-35型和SKT系列等几种。
筛侧跳汰机
跳汰机由机体、风阀、筛板、 排料装置补充水管等组成
筛下跳汰机
跳汰机
Batac跳汰机
德国Humboldtwedag公司是世界上著名的选矿设备生产 厂家。其中的Batac跳汰机和动筛跳汰机（ROMJIG）在 中国选煤行业进口跳汰机中所占比例在80%以上。 ROMJIG动筛型跳汰机是一种单段跳汰机，用于30400mm块煤预先选矸。这种跳汰机采用倾斜的活动筛板， 用液压驱动的摇杆机构带动做上下运动，物料随筛板提 起后自由下落，完成颗粒的松散和分层过程。矸石和煤 两种产品分别从排料辊和溢流堰进入提升轮外排。