空气重介质流化床分选机及其系统功能分析

空气重介质流化床分选机及其系统功能分析作者：王家林
来源：《中国科技博览》2013年第11期
[摘要]空气重介质流化床分选机是当前应用较为广泛的选煤机械，并且随着技术的发展逐步出现了很多新型的空气重介质流化床分选机，这些选煤机对于煤矿选煤质量具有重要的保障。

本文主要从空气重介质流化床分选机（系统）结构组成及其特点以及空气重介质流化床分选机（系统）工作原理及其应用范围两个方面对空气重介质流化床分选机进行了概括性的分析和讨论，对于实际选煤机械的选择具有一定的参考价值。

[关键词]空气重介质流化床分选机，结构组成，工作原理，工作范围
中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）11-0255-01
1 引言
选煤对于煤矿生产而言至关重要，随着煤矿生产及选煤技术的发展，多种选煤技术及选煤机械被应用到煤矿选煤工作中，并逐步形成了整体的选煤系统。

空气重介质流化床分选机是当前选煤行业广泛应用的选煤机械，它是空气重介质流化床干法选煤系统的核心选煤机械。

空气重介质流化床分选机在选煤行业中应用较早，大约从上世纪60年代开始在国外就已经被广泛的应用于煤矿选煤工作，而我国从上世纪80年代开始对空气重介质流化床分选机及选煤技术和系统进行推广。

经过三十多年的发展已经形成了较为成熟的技术和选煤机械硬件支持，并且随着研究的深入和应用的推广，自发研制了空气重介质流化床选煤方法及分选机，技术与机械达到了国际先进水平，为促进我国煤炭行业发展提供了有力的技术和产品支持。

2 空气重介质流化床分选机（系统）结构组成及其特点
在当前的选煤机械和选煤工艺中，空气重介质流化床分选机无论是选煤工艺还是结构组成都非常适合我国选煤行业使用，这也为选煤机械的发展提供了有力条件。

2.1 空气重介质流化床分选机（系统）结构组成
从机械及系统本身而言，空气重介质流化床分选机（系统）包含进料、选煤过程以及其他辅助结构等五个大部分，其整体结构组成（如图1）。

第一，原煤准备部分。

这主要是为了给选煤过程进行有效的准备，包含给煤、储存以及整个运输过程，在分选机中负责这一过程的的结构主要包括原煤皮带机、分级筛、除铁器、缓冲仓、给煤机、大倾角皮带机。

第二，分选部分。

分选过程是选煤过程的核心，这一过程主要将煤进行选分，将精煤、尾煤等进行分筛，整个过程原理较为简单。

在分选机中主要包括精、尾煤脱介筛、筛下介质皮带机、精、尾煤皮带机等结构；
第三，介质回收部分。

在煤炭中有很多其他成分，例如硫及其化合物，磁铁矿石等，这些是选煤的副产品，并且具有很大的再利用价值，所以在选煤过程中需要进行重新回收。

分选机中进行这一过程的结构主要包括分流箱、干式磁选机、混合介质仓、磁选精矿仓。

第四，供风系统部分。

空气重介质流化床分选机的重要工作基础就是以空气为主要动力，通过不同的风力大小来进行煤炭颗粒合理的分化，从而达到选煤效果，在选煤机中这一部分结构包括罗茨鼓风机、风包、空气管道、流量计。

第五，除尘部分。

选煤过程中，除尘是一个非常重要的过程，是煤炭质量的重要保障，在空气重介质流化床分选机中，这一部分结构主要包括旋风除尘器、袋式除尘器。

2.2 空气重介质流化床分选机（系统）结构主要特点
与其他选煤机械和选煤系统相比，空气重介质流化床分选机（系统）结构特点非常明显，概括起来主要体现在三个方面。

首先，系统布置较为简单，减少土地使用。

分选机系统主要采用的是地面单层布置，其结构的组合和装配都在空间中，因此，大大的减少了土地建设的空间和费用；其次，除尘效果明显。

空气重介质流化床分选机（系统）在除尘过程中采用的是主机采用双级除尘，对于各个除尘点都进行了集中的除尘，最大限度的减低的粉尘含量，保护了环境；第三，没有二次污染问题。

空气重介质流化床分选机（系统）采用的是干法选煤，在这个过程中没有涉及到水的问题，这就很大程度上避免了水选法造成的二次污染，实现了选煤过程的环境保护。

3 空气重介质流化床分选机（系统）工作原理及其应用范围
3.1 工作原理
空气重介质流化床分选机（系统）主要由空气室、布风板、刮板输送装置等部分组成。

在选煤过程中，首先通过破碎机将物料粒径破碎到100-130mm左右大小，通过分筛机进行物料粒径的分筛，将物料一起运输到分选机中。

当物料到达分筛机后，通过空气室将高压空气输送到煤仓内，使得物料形成了具有一定密度的均匀稳定的气-固流化悬浮体。

根据阿基米德定律，轻重物料在悬浮体中按密度分层，轻物上浮、重物下沉。

分层的物料分别由刮板输送装置从床体中逆向排出，经脱介后即可获得合格的轻重产品。

空气重介质流化床干法选煤技术是将流态化技术应用于选煤领域的一种新的高效干法分选技术。

其特点是以气-固两相流作为分选介质，其分选精度接近湿法重介选煤，但不用水，没有水污染，符合国家发展洁净煤、能源综合利用和环境保护等政策。

3.2 应用范围及技术参数
空气重介质流化床分选机由于其自身的功能特点而被广泛于选煤行业中。

一般而言，其应用范围主要为：排除各种煤炭中的矸石杂质；用于褐煤等易泥化煤的分选加工；脱除高硫煤中的硫铁矿，降低硫分；用于高炉喷吹用煤的分选加工；适于干旱缺水地区、寒冷地区煤炭分选；适于需要高精度分选的难选煤的分选；适于>6mm炼焦煤的高精度分选加工。

KZX-40和KZX-100是当前重要的空气重介质流化床分选机，是选煤行业经常选用的机械类型，其基本参数（如表1）。

4 结语
通过文章的分析，对于空气重介质流化床分选机及其系统有了一个全面的了解。

文章主要从宏观方面对其进行了研究，所分析的内容对于选煤机的选择及参数控制等具有一定的参考，特别是文章最后给出的两种分选机的参数，对于实际选煤机的选择非常有用。

参考文献
[1] 管玉平，徐守坤.空气重介质流化床干法分选原理的单颗粒动力学描述[J].徐州建筑职业技术学院学报，2001，2.
[2] 徐守坤，管玉平，陈清如.空气重介质流化床气泡行为及其对分选的影响[J].中国矿业大学学报，2001，3.
[3] 管玉平徐守坤陈清如，等.空气重介质流化床的双流体模型及其数值验证[J]. 中国矿业大学学报，2001，6.。