4-第3章第一节-跳汰.ppt

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煤炭分选,第3章,第一节跳汰选煤,2011年9月19日,主讲：

石开仪,一、跳汰概述,一、跳汰概述,跳汰分选法的优点：

工艺流程简单、设备操作维修方便、处理能力大、生产成本低、且有足够的分选精确度。

因此，在选煤生产中应用很普遍，是一种重要的选矿方法。

（3-1-1）（3-1-2）（3-1-3）（3-1-4）（3-1-5）（3-1-6）,3-1-6,3-1-10,3-1-26,重力加速度,介质阻力加速度,介质加速度引起的惯性阻力加速度,煤粒加速运动引起周围介质加速导致的附加阻力加速度,二、,跳汰选矿原理,（六）煤粒在跳汰机中的分层的学说,由热力学第二定律可知，任何封闭体系都趋向于自由能的,降低，即一种过程如果变化前后伴随着能量的降低，则该过程,将自动地进行。

德国人迈耶尔（,E.W.Mayer,，,1947,）,应用这一,普遍原理分析了跳汰过程，认为床层的分层过程是一个位能降,低的过程。

因此当床层适当松散时，重矿物颗粒下降，轻矿物,颗粒上升，应该是一种必然的趋势。

图,3,1,3,表示了床层分,层前与分层后的理想变化情况。

若取床层的底面为基准面，基,准面的面积为,A,。

正弦跳汰周期四个阶段床层松散与分层过程,、,、,分别为,水、低密度物和高密度,物的行程；,、,、,分别为,水、低密度物及高密度,物运动速度；,水流运动的加速度,s,u,第,I,个阶段,水流加速上升时期或称上升初期,物料由静止逐渐松散成悬浮状态。

第,II,阶段,水流减速上升时期或称上升末期,床层继续上升，松散度达到最大，煤粒上升速度开始减慢，一部分高密度粗矿粒开始下降。

第,III,阶段,水流加速下降时期或称下降初期,床层趋于密集，煤粒按照密度和粒度的不同做沉降运动。

第,IV,阶段,水流减速下降时期或称下降末期,床层比较紧密，分层几乎停止。

但由于下降水流依然存在，使一些小煤粒在下降水流的吸啜（chuo）作用下，仍然通过床层间隙向下移动。

三、,选煤用跳汰机,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。

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。

根据入料粒度不同分为：

块煤跳汰机（+10mm或+13mm）、末煤跳汰机（-10mm或-13mm）、不分级跳汰机（-50mm或-100mm）和煤泥跳汰机等。

根据选出产品的种类分为：

单段跳汰机、两段跳汰机和三段跳汰机。

分别出两种、三种和四种产品。

根据跳汰机在流程中的位置分为：

主洗跳汰机和再洗跳汰机。

分别洗选原煤和主洗中煤。

图,3,1,17,筛侧空气室跳汰机结构（P58）,1,机体；,2,风阀；,3,溢流堰；,4,自动排料装置的浮标传感器；,5,排料轮；,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,以筛侧空气室跳汰机为例，其基本结构如图所示,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,半圆形；,角锥形；,过渡形,跳汰机沿长度方向分为单段、两端和多段。

每段又分成两个或三个隔室，每个隔室有单独的风阀和筛下顶水管。

一般在顺煤流的末端设有排料道。

3,）空气室与跳汰室宽度的比例,空气室的宽度B1与跳汰室的宽度B2之比值（即冲积系数）：

块煤跳汰机约为0.71.0，末煤跳汰机和混合入选跳汰机约为0.450.8,。

筛侧空气室跳汰机存在脉动水流沿跳汰室宽度方向发布不均匀，造成跳汰室两侧分选效果不一致。

为解决这个问题，一是在跳汰室和空气室之间设有纵向隔板或导流板，还有把跳汰机的背靠背或面对面地合并制造成双室跳汰机。

如图所示。

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,2,）筛板的倾角易选煤和含矸量大的煤，倾角应大一些。

通常第一段筛板的倾角和筛孔要比第二段的大一些。

例如块煤跳汰机干时段的筛孔直接为10-20mm，筛板倾角为2-5，中煤段分别为10-15mm和1-2.5。

图,3,1,9,跳汰机筛板结构型式,作用：

承托床层，与机体一起形成床层分层空间，控制透筛物料速度和重产物床层的水平移动速度。

需要满足力学性能（耐磨性和刚性）和工艺性能（倾角、穿透性、孔型）,常用,易堵,图,3,1,10,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,3.风阀,1,）滑动风阀（即立式风阀）,作用：

周期性的使空气室与风包或大气相同或隔绝，从而在跳汰室造成脉动水流。

风阀是跳汰机最关键的部件。

型式：

作往复运动的滑动风阀，作回转运动的旋转风阀，电磁风阀。

不再使用,2,）旋转风阀（即卧式风阀）,结构特点：

在铸铁的外壳中装有进气、排气调整套，调整套里面是转子。

工作：

分为进气期、膨胀期和排气期。

优点：

跳汰周期调整范围广、适应性强、投资小等。

应用：

易选和中等可选性的煤。

3）数控风阀,组成：

数控装置，控制风动部分，工作风动部分。

优点：

开关速度快。

缺点：

需要高压供风系统，维修工作量大。

4.,跳汰机排料装置,1,）轻产物溢流堰排料装置,图,3,1,14,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,）重产物筛上排料装置,（,1,）排料装置：

图,3,1,15,跳汰机中排料装置的位置,（a）正排矸，块煤&末煤（b）倒排矸，黄铁矿及矸石多的块煤（c）中部排中煤，末煤。

大粒度从排矸道，低密度及细粒高密度透筛。

（,2,）排料机构型式,图,3,1,16,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,叶轮式排料机,扇形闸门式,象鼻管排料机构,浮标闸门排料机构,3）透筛排料装置,比较四种自动排料装置的排料原理及优缺点（参55-57页）,使床层中分离出来的重产物透过粗粒的矸石层和筛孔排入跳汰机的机箱。

人工床层：

密度略高于重产物、粒度较大（粒度为最大粒度的3-4倍）的物料层。

其目的：

控制透筛速度，让高密度物全部透筛，防止低密度混入筛下。

作用原理：

水流上升时，人工床层松散度小，水流下降时，回复紧密。

一直位于床层底部。

置于格框中，防止水平移动。

3.1.3.2筛侧式空气室跳汰机,国产筛侧式空气室无活塞跳汰机有,WT,、,LTW,和,LTG,三种系列。

WT,系列有块煤跳汰机（,WT,-,8K,、,WT,-,10K,）,和,末煤跳汰机（,WT,-,10M,、,WT,-,16M,）,各两种，末煤跳汰机也,可用作不分级煤（,500,mm,）,混合入选用。

LTW,系列中有,LTW,-,M12.6,和,LTW,-,15,两种型号，都是末煤跳汰机。

LTG,系列目前只有一种,LTG,-,15,型，是混合入选的跳汰机。

LTG,-,15,型筛侧空气室跳汰机的机体为半圆型（图,3,1,18,）。

机身分为第一段和第二段，排料装置采用测压管自动,排料装置，通过可控硅直流调速装置调节、驱动排料轮电机，,改变转数调节排料量。

用垂直闸板控制重产物床层的厚度。

图,3,1,18,LTG,-,15,筛侧空气室跳汰机（左式）,3.1.3.3筛下空气室跳汰机,图,3,1,19,筛下空气室跳汰机构造示意图,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。

（1）德国巴达克跳汰机,图,3,1,20,巴达克跳汰机示意图,参见60页,

（2）SKT系列跳汰机,图,3,1,21,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,洗水U形振荡的筛下空气室结构：

均匀、平稳，耗能低；数控气动立式滑阀；排料系统，其优点见61页。

3.1.3.4动筛跳汰机,1.液压传动动筛跳汰机,图,3,1,24,液压驱动动筛跳汰机结构简图,图,3,1,25,机械驱动动筛跳汰机结构简图,2.机械驱动动筛跳汰机,图中：

9.拉杆（驱动机构）,图中：

3.液压油缸（驱动机构）,动筛跳汰机在分选过程中，机体内充满一定高度的水。

位于水中的筛箱在驱动机构的驱动下，绕销铀作上、下摆动。

原料煤给人筛箱后，在筛板上形成床层。

筛箱上升时，水介质相对于颗粒向下运动；筛箱下降时，水介质相对于颗粒形成上升流，颗粒在水介质作干涉沉降，实现按密度分层。

在分选过程中，松散度是由动筛的运动特性决定，而不是风水制度。

分层后的轻产物越过溢流堰，落人提升轮的后段，由提升轮提起倒人煤溜槽，排出机外。

重产物经排矸轮落入提升轮前段，倒人矸石溜槽排出机外。

透筛的细粒物料由机体底部排料口排出。

3.1.4跳汰选煤工艺,典型跳汰选煤工艺原则流程,a-主选跳汰流程：

主选跳汰出两种最终产品，中煤回选或与矸石混合。

b-主再选跳汰流程：

主选跳汰出两种最终产品，中间产品进入跳汰再选出中煤和精煤，再选的矸石混入中煤或主选矸石。

3.1.4跳汰选煤工艺,一、分选焦煤用煤跳汰工艺,a-主再选跳汰流程：

中等易选原煤混合入选，主选跳汰出两种最终产品，中间产品进入跳汰再选。

b-主选跳汰流程：

易选原煤混合入选，主选跳汰出三种最终产品，部分中间产品回选。

3.1.4跳汰选煤工艺,一、分选焦煤用煤跳汰工艺,c-块煤重介-末煤跳汰：

中等易选块煤重介-末煤跳汰分级入选。

主选中间产品入再选。

提高精煤含量,d-主再三跳汰流程：

难选原煤混合入选，主选中煤再选，再选中煤三选。

3.1.4跳汰选煤工艺,二、分选动力用煤和无烟煤的跳汰流程,a-主选出两种产品，中间产物回选。

适于选中间密度物较少的原料煤。

b-主选出两种终产品，与a不同的是中间产品和重产物混合出选混煤。

适于选高密度物含量少灰分又低的原煤。

出两种产品流程,3.1.4跳汰选煤工艺,二、分选动力用煤和无烟煤的跳汰流程,c-主选矸石大排放、矸石再选流程。

d-主选排纯矸、中间产物再选流程。

主再选联合流程,跳汰选煤部分结束,