粗煤泥流态化浮选柱试验研究与参数优化

发布时间：2017-07-26 04:15

  本文关键词：粗煤泥流态化浮选柱试验研究与参数优化

  更多相关文章： 流态化浮选柱 格栅板 影响面试验 参数优化 影响面

【摘要】：随着采煤机械化水平的不断提高,选煤厂的入选原煤中粗煤泥含量增高,煤泥分选成为选煤工艺当中重要的一个环节。传统的粗煤泥处理主要依靠干扰床分选机、螺旋分选机、重介旋流器等分选设备,这些设备解决了粗煤泥处理难的问题。这些设备使选煤厂工艺变得复杂,在处理低密度煤泥时,处理效果差。设计一种粗煤泥浮选设备,能够使粗煤泥不分级入选,直接进入浮选柱进行分选。国内外在粗煤泥不分级入选方面进行了大量的研究。本课题组在干扰床基础上设计的粗煤泥流态化浮选柱能够有效的实现粗煤泥不分级入选,直接进入浮选柱进行浮选。本文是在课题组原有粗煤泥流态化浮选柱基础上进行改进,在水气混合扩散口加格栅板,水气混合经过格栅板后流速增大,增加了气泡流在浮选柱中的向上的合力,并对下沉的颗粒起阻挡作用,延缓了粗颗粒沉降至底流的时间,在格栅板上方形成颗粒聚集的高浓度区,颗粒与气泡在这一区域激烈碰撞,实现了大颗粒的有效分选。本文以屯兰选煤厂粗煤泥为研究对象,通过调节充气量、顶水量、矿浆浓度和入料管高度等参数,探究水气混合扩散管口不添加格栅板、添加开孔率相同的方孔格栅板和圆孔格栅板不同情况下粗煤泥的分选规律。试验结果表明:水气混合扩散管口不加格栅板,充气量为236L/(m~2×min),顶水量为1364L/(m~2×min),矿浆浓度为250g/L,入料管高度为977mm时,精煤产率62.24%,精煤灰分12.81%,尾煤灰分50.87%;水气混合扩散管口加方孔格栅板,充气量为236L/(m~2×min),顶水量为1364L/(m~2×min),矿浆浓度为250g/L,入料管高度为977mm时,精煤产率75.28%,精煤灰分13.19%,尾煤灰分67.63%;添加圆孔格栅板,充气量为236L/(m~2×min),顶水量为1364L/(m~2×min),矿浆浓度为250g/L,入料管高度为977mm时,精煤产率77.14%,精煤灰分14.02%,尾煤灰分68.93%。对比发现,流态化浮选柱扩散管口添加方孔格栅板的粗煤泥分选精煤产率比不添加格栅板的精煤产率提高了24.41%,添加圆孔格栅板的精煤产率比不添加格栅板的精煤产率提高了27.27%,添加圆孔格栅板更有利于粗煤泥的分选。运用Design-Expert 8.0软件,设计了四因素三水平的影响面试验,对充气量、顶水量、矿浆浓度和入料管高度等参数进行方差分析和优化。通过分析得出结论:充气量为256.08L/(m~2×min),顶水量为1364L/(m~2×min),矿浆浓度为247.38g/L,入料管高度为967.38mm时,精煤产率的最优值为77.81%;充气量为256.14L/(m~2×min),顶水量为1364L/(m~2×min),矿浆浓度为247.89g/L,入料管高度为967.38mm时,精煤灰分的最优值为13.54%;气量为255.76L/(m~2×min),顶水量为1363.99L/(m~2×min),矿浆浓度为247.72g/L,入料管高度为967.56mm时,尾煤灰分的最优值为73.23%。分析充气量、顶水量、矿浆浓度和入料管高度对精煤产率、精煤灰分和尾煤灰分的影响,通过影响面的显示,得到参数对粗煤泥分选效果的影响力大小依次是:B顶水量A充气量C矿浆浓度D入料管高度。
【关键词】：流态化浮选柱 格栅板 影响面试验 参数优化 影响面
【学位授予单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD94
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 文献综述11-23
• 1.1 研究背景及意义11
• 1.2 传统粗煤泥分选方法11-15
• 1.2.1 TBS干扰床分选机11-12
• 1.2.2 螺旋分选机12-13
• 1.2.3 煤泥重介旋流器13-14
• 1.2.4 水介质旋流器14-15
• 1.3 粗煤泥分选现状15
• 1.4 粗煤泥分选的新研究15-20
• 1.4.1 HydroFloat分选机15-16
• 1.4.2 Jameson设计的新型流化床16-17
• 1.4.3 三锥水介分选旋流器17-18
• 1.4.4 MC脉冲粗煤泥分选机18-19
• 1.4.5 CSS-3.0 型粗煤泥分选机19-20
• 1.5 本课题组在粗煤泥分选方面的研究20-22
• 1.5.1 宽粒级煤泥浮选机试验研究20-21
• 1.5.2 新型粗煤泥浮选柱21-22
• 1.6 本文研究背景和内容22-23
• 1.6.1 本文研究背景22
• 1.6.2 本文研究内容22-23
• 第二章 粗煤泥流态化浮选柱试验系统及方案设计23-29
• 2.1 结构设计23-24
• 2.2 新型粗煤泥流态化浮选柱工作原理24-25
• 2.3 试验方案设计25
• 2.4 流态化浮选柱试验系统25-26
• 2.5 试验选用煤样26-29
• 第三章 无格栅板对流态化浮选柱分选效果的影响29-37
• 3.1 充气量对粗煤泥流态化浮选柱分选效果的影响29-30
• 3.2 顶水量对粗煤泥流态化浮选柱分选效果的影响30-32
• 3.3 矿浆浓度对粗煤泥流态化浮选柱分选效果的影响32-33
• 3.4 入料管高度对粗煤泥流态化浮选柱分选效果的影响33-34
• 3.5 本章小结34-37
• 第四章 添加格栅板对流态化浮选柱分选效果的影响37-51
• 4.1 添加方形筛孔格栅板对流态化浮选柱分选效果的探究37-44
• 4.1.1 充气量对流态化浮选柱分选效果的影响37-38
• 4.1.2 顶水量对流态化浮选柱分选结果的影响38-40
• 4.1.3 矿浆浓度对流态化浮选柱分选结果的影响40-42
• 4.1.4 入料管高度对流态化浮选柱分选结果的影响42-44
• 4.2 添加圆形筛孔格栅板对流态化浮选柱分选效果的探究44-50
• 4.2.1 充气量对流态化浮选柱分选效果的影响44-45
• 4.2.2 顶水量对流态化浮选柱分选结果的影响45-46
• 4.2.3 矿浆浓度对流态化浮选柱分选结果的影响46-48
• 4.2.4 入料管高度对流态化浮选柱分选结果的影响48-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第五章 影响面试验及参数优化51-67
• 5.1 影响面试验设计51-52
• 5.2 精煤产率优化方案52-57
• 5.3 精煤灰分优化方案57-61
• 5.4 尾煤灰分优化方案61-66
• 5.5 本章小结66-67
• 第六章 结论及建议67-69
• 6.1 论文完成的主要内容及结论67-68
• 6.2 后续研究工作及展望68-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-75
• 攻读学位期间发表的学术论文75

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本文编号：574700