一种高灰分炼焦煤深度解离分选设备及方法与流程

1.本发明涉及煤炭分选技术领域，具体涉及一种高灰分炼焦煤深度解离分选设备及方法。


背景技术：

2.在煤炭分选过程中，由于块煤的解离程度较差，导致精煤与无机矿物的嵌布较普遍，特别是高灰分的块煤，嵌布现象更严重。当块煤中含有少量无机矿物时，这部分块煤一般作为精煤产品，但是其中的无机矿物会导致块精煤灰分、硫分偏高，对于后续钢铁冶炼影响较大。当块煤中含有较多无机矿物时，这部分块煤一般作为中煤产品，中煤产品常作为动力煤使用，造成了炼焦煤资源的浪费。
3.增大块煤的解离程度可以在一定程度上将低灰精煤与无机矿物分离，对块煤的解离再选可以有效降低精煤灰分、硫分，回收块精煤、块中煤中夹带的低灰精煤，能增加精煤产率，提高资源利用率。现有技术中对块煤解离再选的方法有很多，如公开号为cn 104437831a，名称为一种重选中煤分选工艺的专利申请，其通过增加分选系统对块中煤进行解离再选，但是其需要设置多个分选系统，造成生产工艺复杂，投资成本增加，以及生产运行成本增加，再选经济效益低。
4.另外，对于含矸率高的原煤在分选工艺设计时，通常是增加预排矸环节，通过提前将大部分块矸排出生产系统，以此来降低投资和生产成本。现有技术中的预排矸方式包括动筛跳汰机排矸、智能干选机排矸、重介质浅槽分选机排矸等，但实际生产中发现增设预排矸环节会使选煤厂生产系统复杂，直接造成选煤厂投资和生产成本大幅度增加，不利于选煤厂经济效益的提高，也不符合国家的节能政策。


技术实现要素：

5.鉴于此，本发明实施例提供一种高灰分炼焦煤深度解离分选设备及方法，以解决上述技术问题。
6.为实现上述技术目的，本发明实施例提供一种高灰分炼焦煤深度解离分选设备，其改进之处在于，包括：旋流器、矸石脱介筛、两个泄介筛、中煤脱介筛、精煤脱介筛和破碎机；所述旋流器进口用于接收待分选原料煤，所述旋流器用于将原料煤进行分选，其中，分选出的产物包括矸石、中煤、精煤；所述旋流器的矸石出口连接所述矸石脱介筛，所述矸石脱介筛用于对矸石脱介、脱水和分级后排出；所述旋流器的中煤出口和精煤出口分别通过一所述泄介筛对应连接所述中煤脱介筛和所述精煤脱介筛，所述中煤脱介筛和所述精煤脱介筛分别对中煤和精煤进行脱介、脱水、分级，并分别获取筛上产物块中煤和块精煤，所述中煤脱介筛和所述精煤脱介筛的筛上产物出口均连接所述破碎机入口；
所述破碎机用于对筛上产物块中煤和块精煤的进行深度破碎解离，所述破碎机的出口连接所述旋流器进口，以将破碎产物作为待分选原料煤进行再次分选。
7.为实现上述技术目的，本发明实施例还提供一种高灰分炼焦煤深度解离分选方法，其改进之处在于，包括：通过旋流器对原料煤进行分选，其中，分选出的产物包括矸石、中煤和精煤；对矸石进行处理后排出，对中煤和精煤处理后获取块中煤和块精煤排至破碎机进行深度破碎解离；筛选出预设尺寸以上的块煤产品进行深度破碎解离；将破碎产物回送至旋流器进行再次分选。
8.本发明由于采取以上技术方案，与现有技术相比，其具有以下优点：1.本发明通过设置旋流器将原料煤分为矸石、中煤和精煤，并将矸石处理后排出，只将分级处理后的块中煤和块精煤进行深度破碎解离，以使得破碎机的入料量成倍减少，因此，不但减少了破碎环节的成本，延长了破碎机的使用寿命，而且降低煤炭的过粉碎，减轻后续煤泥水处理系统的压力。
9.2.本发明通过设置破碎机的出口连接旋流器进口，以将破碎产物作为待分选原料煤进行再次分选，即增大解离程度后再选，因此，有效降低精煤灰分、硫分，简化工艺，提高了精煤回收率，实现了稀缺炼焦煤资源的有效回收，降低投资及生产运行成本。
10.3.本发明通过将选煤的“预排矸”和“块煤破碎反洗”融合到了主选系统，应对煤质变化更方便调节，操作更简单，选煤厂能耗、设备故障率都会大大降低。
11.本发明操作方便，成本低，可以广泛应用于煤炭分选技术领域。
附图说明
12.图1是本发明的高灰分炼焦煤深度解离分选设备其中一个实施例的结构图；图2是图1的使用过程示意图；图3是本发明的高灰分炼焦煤深度解离分选方法其中一个实施例的流程图；图4是本发明的高灰分炼焦煤深度解离分选设备其中对比实施例1的结构图；图5是图4的使用过程示意图；图6是本发明的高灰分炼焦煤深度解离分选设备其中对比实施例2的结构图；图7是图6的使用过程示意图。
具体实施方式
13.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
14.如图1和图2所示，本发明实施例提供一种高灰分炼焦煤深度解离分选设备，包括：旋流器1、矸石脱介筛2、两个泄介筛3、中煤脱介筛4、精煤脱介筛5和破碎机6；旋流器1进口用于接收待分选原料煤，旋流器1用于将原料煤进行分选，其中，分选出的产物包括但不限于矸石、中煤、精煤；旋流器1的矸石出口连接矸石脱介筛2，矸石脱介筛2用于对矸石脱介、脱水和分级
后排出；旋流器1的中煤出口和精煤出口分别通过一泄介筛3对应连接中煤脱介筛4和精煤脱介筛5，中煤脱介筛4和精煤脱介筛5分别对中煤和精煤进行脱介分级，并分别获取筛上产物，中煤脱介筛4和精煤脱介筛5的筛上产物出口均连接破碎机6入口；破碎机6用于对筛上产物块中煤和块精煤的进行深度破碎解离，破碎机6的出口连接旋流器1进口，以将破碎产物作为待分选原料煤进行再次分选。
15.显然，由于设置旋流器1将原料煤分为矸石、中煤和精煤，并将矸石处理后排出，只将处理后的块中煤和块精煤进行深度破碎解离，以使得破碎机6的入料量成倍减少，因此，不但减少了破碎环节的成本，延长了破碎机6的使用寿命，而且降低煤炭的过粉碎，减轻后续煤泥水处理系统的压力；由于设置破碎机6的出口连接旋流器1进口，以将破碎产物作为待分选原料煤进行再次分选，即增大解离程度后再选，因此，有效降低精煤灰分、硫分，简化工艺，提高了精煤回收率，实现了稀缺炼焦煤资源的有效回收，降低投资及生产运行成本；随着煤炭开采程度的加强，煤质变化比较大，原煤中矸石含量变化比较大，高灰分的炼焦煤更为突出，本发明通过进行以上设置，将选煤的“预排矸”和“块煤破碎反洗”融合到了主选系统，应对煤质变化更方便调节，系统操作更简单，选煤厂能耗、设备故障率都会大大降低。
16.在一些实施例中，旋流器1进口处设置原煤胶带输送机7，原煤胶带输送机7用于将待分选原料煤输送至旋流器1进口；本实施例中，原煤胶带输送机7入料位置连接预处理装置，预处理装置用于将原煤进行除杂除铁处理，并获取粒度上限为200mm待分选原料煤，原煤胶带输送机7出料位置设置跌落箱，以通过跌落箱将待分选原料煤导入至旋流器1进口。
17.在一些实施例中，旋流器1可以采用无压给料三产品重介质旋流器，具体为，s
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3ghmc型超级无压给料三产品重介质旋流器，其具有排矸量大、入料上限大、能耗低、分选精度高等特点，且入厂原煤仅进行简单的除杂除铁就能进行分选，而不是采用常规的工艺先除杂破碎除铁后再进行分选；本实施例中，无压给料三产品重介质旋流器通过入介口泵入的重介质悬浮液实现对原料煤的高精度分选，分选出精煤、中煤以及比较纯净的矸石。
18.在一些实施例中，矸石脱介筛2、中煤脱介筛4和精煤脱介筛5，均可以采用香蕉筛；矸石脱介筛2上设置高压喷水装置，高压喷水装置用于供给脱介所需的液体；矸石脱介筛2包括三段，其中，第一段和合介桶连接，以将第一段的筛下水作为合介返回合介桶，第二段和矸石磁选机21入口连接，以使得第二段筛下水（即稀介）能够进入矸石磁选机21，其中，矸石磁选机21精矿出口连接合介桶，矸石磁选机21尾矿连接煤泥水处理环节，第三段设置为分级段，分级段筛缝为13mm，以筛分出粒度为 13mm的筛上产物，即块矸石，以及粒度为
‑
13mm的筛下产物，即末矸石。
19.在一些实施例中，泄介筛3可以采用平面泄介筛或弧形筛，以通过平面泄介筛或弧形筛进行预脱介；两泄介的入口分别连接中煤出口和精煤出口，两泄介筛3的筛上物出口分别对应连接中煤脱介筛4入口和精煤脱介筛5入口，两泄介筛3筛下均和合介桶连接，以将泄介筛3
的筛下水作为合介返回合介桶。
20.在一些实施例中，中煤脱介筛4上设置高压喷水装置，高压喷水装置用于供给脱介所需的液体；中煤脱介筛4包括三段，其中，第一段和合介桶连接，以将第一段的筛下水作为合介返回合介桶，第二段和中煤磁选机41入口连接，以使得第二段筛下水（即稀介）能够进入中煤磁选机41，其中，中煤磁选机41精矿出口连接合介桶，中煤磁选机41尾矿连接煤泥水处理环节，第三段设置为分级段，分级段筛缝为13mm，以筛分出粒度为 13mm的筛上产物和粒度为
‑
13mm筛下产物，筛下产物出口连接中煤离心机42入口，中煤离心机42用于分离出末中煤产品，中煤离心机42还设置用于排出离心液的出口。
21.在一些实施例中，精煤脱介筛5上设置高压喷水装置，高压喷水装置用于供给脱介所需的液体；精煤脱介筛5包括三段，其中，第一段和合介桶连接，以将第一段的筛下水作为合介返回合介桶，第二段和精煤磁选机51入口连接，以使得第二段筛下水（即稀介）能够进入精煤磁选机51，其中，精煤磁选机51精矿出口连接合介桶，精煤磁选机51尾矿连接煤泥水处理环节，第三段设置为分级段，分级段筛缝为13mm，以筛分出粒度为 13mm的筛上产物和粒度为
‑
13mm筛下产物，筛下产物出口连接精煤离心机52入口，精煤离心机52用于分离出末精煤产品，精煤离心机52还设置用于排出离心液的出口。
22.在一些实施例中，中煤脱介筛4和精煤脱介筛5的筛上产物出口均通过一转载胶带输送机8输送至破碎机6入口，破碎机6的出料粒度上限不大于中煤脱介筛4和精煤脱介筛5的筛缝尺寸，破碎机6的出口连接原煤胶带输送机7入料位置。
23.基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种高灰分炼焦煤深度解离分选方法，如图3所示，包括：通过旋流器对原料煤进行分选，其中，分选出的产物包括但不限于矸石、中煤和精煤；对矸石进行处理后排出，对中煤和精煤分级处理后获得的块精煤和块中煤排至破碎机进行深度破碎解离；筛选出预设尺寸以上的块煤产品进行深度破碎解离；将破碎产物回送至旋流器进行再次分选。
24.显然，由于设置旋流器将原料煤分为矸石、中煤和精煤，并将矸石处理后排出，只将分级处理后的块中煤和块精煤进行深度破碎解离，以使得破碎机的入料量成倍减少，因此，不但减少了破碎环节的成本，延长了破碎机的使用寿命，而且降低煤炭的过粉碎，减轻后续煤泥水处理系统的压力；由于将破碎产物作为待分选原料煤进行再次分选，即增大解离程度后再选，因此，有效降低精煤灰分、硫分，简化工艺，提高了精煤回收率，实现了稀缺炼焦煤资源的有效回收，降低投资及生产运行成本；随着煤炭开采程度的加强，煤质变化比较大，原煤中矸石含量变化比较大，高灰分的炼焦煤更为突出，本发明通过进行以上设置，将选煤的“预排矸”和“块煤破碎反洗”融合到了主选系统，应对煤质变化更方便调节，系统操作更简单，选煤厂能耗、设备故障率都会大大降低。
25.在一些实施例中，高灰分炼焦煤深度解离分选方法，还包括：将原煤进行除杂除铁处理，并获取粒度上限为200mm待分选原料煤。
26.在一些实施例中，对矸石进行处理后排出，分级处理后的块精煤和块中煤排至破碎机进行深度破碎解离，其中，对矸石进行处理后排出，具体包括：通过矸石脱介筛对矸石进行脱介、脱水和分级后排出。
27.在一些实施例中，对矸石进行处理后排出，块精煤和块中煤排至破碎机进行深度破碎解离，其中，分级处理后的块精煤和块中煤排至破碎机进行深度破碎解离，具体包括：通过泄介筛对中煤和精煤进行预脱介；通过中煤脱介筛对中煤进行脱介、脱水和分级，以获取粒度为 13mm的筛上产物，以及粒度为
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13mm筛下产物，其中，筛下产物进入中煤离心机，以分离出末中煤产品；通过精煤脱介筛对精煤进行脱介、脱水和分级，以筛分出粒度为 13mm的筛上产物，以及粒度为
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13mm筛下产物，其中，筛下产物进入精煤离心机，以分离出末精煤产品。
28.在一些实施例中，筛选出预设尺寸以上的块煤产品，其中，预设尺寸为13mm。
29.为清楚体现本发明的技术方案，现结合以下两个对比例进行说明：对比例1，如图4和5所示：a.对比实例1增加了a部分的工艺环节，对比实例1中的预排矸工艺环节是目前选煤厂比较常规，也是分选精度相对比较高的；b.a部分工艺环节具体步骤为：
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200mm的原料煤先由分级筛进行分级，
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13mm以下进入无压给料三产品重介质旋流器分选系统,200
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13mm进入重介质浅槽分选，实现对块煤的预排矸，将 13mm的块矸先排出系统， 13mm的块精煤破碎后进入无压给料三产品重介质旋流器的分选系统，实现深度解离分选；c.对比实例1相对于本发明不仅增加了工艺环节，还要单独增加一套重介质悬浮液的供介系统，供介系统包括：合介桶、合介泵、供介管路、密控系统等；d.对比实例1相对于本发明不论是从设备选型、设备装机容量还总平面布置方面看总投资和能耗都较高，单就设备投资和土建投资就需要增加近1000万。
30.对比例2，如图6和7所示：a.与本发明相比，对比实例2增加了b部分的工艺环节，对比实例2是目前选煤厂再选工艺里相对工艺环节简单的、投资成本也是较低的；b.b部分具体步骤为：块精煤和块中煤经块煤破碎机破碎后经转载进入单独设置的无压（有压）三产品重介质旋流器进行分选，重介质旋流器分选后的精、中、矸产品分别进入主选系统的脱介脱水环节进行后续处理；c.对比实例2增加的工艺环节相对简单，但仍然需要单独增加一套重介质悬浮液的供介系统；d.对比实例2相对于本发明设备投资需增加在200万以上。
31.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。