WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

1 – выход обогащенного угля; 2 - извлечение горючей массы угля в концентрат; 3- выход отвального продукта; 4 – параметр обогатимости Т; 5 – пористость угля;

- интервал оптимальных значений крупности классов

Наилучшие показатели (выход концентрата 82-83%, извлечение горячей массы 92-94%) достигаются для фракций в интервале крупности от 3 до 10 мм (рис.3А).

Другой установленной закономерностью является снижение пористости угля при уменьшении его крупности (рис. 3Б). Зависимость критерия обогатимости угля (Т) от крупности его характеризуется резким снижением обогатимости (ростом Т) в диапазоне значений D менее 5 мм и плавным снижением обогатимости в при значениях D более 13 мм.

Математические уравнения установленных зависимостей представлены в табл. 1. Высокие значения показателя определенности (0,89-0,08) характеризуют адекватность полученных математических уравнений экспериментально установленным зависимостям между исследуемыми параметрами.

Таблица 1

Зависимости параметров обогатимости и свойств угля от крупности фракций

№№

Параметр

Уравнение связи

Показатель определенности R2

1

Выход концентрата

Y1 = 4,94x3 - 20,92x2 + 18,68x + 89,16

0,95

2

Извлечение горючей массы угля в конц-т

Y2= 2,62x3 - 18,43x2 + 20,39x + 76,19

0,98

3

Выход хвостов

Y3 = 1,4256x3 + 5,3402x2 - 12,204x + 16,772

0,89

4

Обогатимость Т

Y4 = -2,6611x3 + 12,55x2 - 17,658x + 21,424

0,98

5

Пористость угля

Y5 = -0,0003x3 - 0,39x2 + 1,5606x + 6,142

0,97

Исследования обогащения угля методом вакуумно-пневматической сепарации

Исследования обогатимости углей проводились на обогатительной установке СЕПАИР-1-0.5 (рис.4), реализующей способ вакуумно-пневматической сепарации материала в восходящем потоке воздуха, создаваемом при помощи расположенного в зоне разгрузки концентрата побудителя расхода воздуха - всасывающего воздушного насоса, подачей исходного материала в зону сепарации с постоянной скоростью поперек восходящего воздушного потока и последовательным повторением процесса сепарации в нескольких рабочих зонах с различающейся скоростью воздушного потока.

Рис.4. Принципиальная схема пневматического сепаратора СЕПАИР-1-0,5:

1 – ленточный сетчатый конвейер; 2 – рабочая зона сепаратора;

3 - сопло; 4 – воздуходувка; 5 – бункер для накопления

продуктов сепарации

Способ обогащения углей включает следующие операции. Поступающий на сепарацию материал с помощью вибрационного питателя распределяется в тонкий слой на поверхности ленточного сетчатого конвейера 1. Транспортируясь, материал попадает в зону воздушного сопла 2, через которое с определенной скоростью всасывается воздух. Воздушный поток в рабочей зоне 3 создается за счет работы воздуходувки 4, соединенной через концентратный бункер 5 с соплом 2. С помощью частотного преобразователя привода воздуходувки подбирается необходимый расход воздуха через сопло 3, обеспечивающий при заданном сечении сопла 2 требуемую скорость воздушного потока. Восходящий поток воздуха передает импульс транспортируемому по конвейеру материалу. Куски, имеющие меньшую плотность, захватываются воздушным потоком и попадают в продуктовый бункер 5, более тяжелые остаются на конвейере 1 и транспортируются в накопительную емкость для хвостов. Куски промежуточной плотности, не попавшие в зону разгрузки, концентрируются в вихревом потоке, где происходит их дальнейшая сегрегация (рис.5). Более плотные фракции входят в рабочую зону с обратным импульсом, который не позволяет им быть захваченным рабочим потоком воздуха в зоне сепарации. Менее плотные фракции входят в основную зону сепарации по горизонтальным траекториям и имеют лучшие условия для перемещения в зону разгрузки концентрата.

Рис.5. Траектории движения зерен (кусков) угля () и породы () в рабочей зоне сепаратора в воздушном потоке, создаваемом методом разряжения

Таким образом, организация в рабочей зоне восходящего воздушного потока и сопряженного с ним вихревого потока, в котором происходит дообогащение фракций промежуточной плотности, принципиально отличается от имеющейся в других аппаратах пневматического обогащения и обеспечивает высокие технологические показатели процесса.

При лабораторных исследованиях проба массой от 160 до 200 кг разделялась на классы заданной крупности на специальном многопродуктовом грохоте, оснащенном ситами с отверстиями заданного размера. Полученные классы использовались в исследованиях на обогатимость. Общая схема испытаний представлена на рисунке 5.

Первая схема (одностадиальная) предназначалась для исследования обогатимости труднообогатимых углей и обеспечивала получение концентрата, промпродукта и отвального продукта (рис.5А). Вторая схема (двухстадиальная) применялась для исследования обогатимости очень труднообогатимых углей, в т.ч. для углей с высоким содержанием пористого, высокозольного фюзенита. Схема обеспечивала получение двух концентратов, промпродукта и отвального продукта.

Рис. 5. Схемы исследования углей на обогатимость способом вакуумно-пневматической сепарации

Результаты обогащения фракций труднообогатимого угля крупностью +3 - -8; +8 - –13 мм, показали (рис.6А,Б), что зависимость распределения выходов продуктов сепарации имеет четко выраженный максимум выхода продуктов с зольностью меньше 16%.Относительно высокая зольность угольной фракции обусловлена особенностями структуры угля, характеризующегося одновременным присутствием воздушных пор и включений породных минералов.

Выход концентрата зольностью 16% составляет от 62,0 до 65,0%, промпродукта - от 29,9 до 31,2%, а отхода зольностью 75,0% - от 4,5 до 12,4%. Выход концентрата зольностью 16,0% при ведении процесса в одну операцию составляет 72,5 - 76%.

Рис. 6. Зависимость выходов и зольности продуктов сепарации угля шахты Эрчим-Тхан от плотности фракций (а) и скорости восходящего потока (б) для класса +8 -13 мм:

1 – выход фракций; 2- выход концентрата; 3 – зольность фракций; 4 – зольность концентрата

Результаты исследований на обогатимость угля шахты Эрчим-тхан методом пневматической сепарации показали, что классы крупностью от 1 до 13 мм могут быть обогащены в одну операцию с получением концентрата зольностью 14,5 и 23,5% с общим выходом 70,1%, промпродукта зольностью 34,5%, отвального продукта зольностью 73,2% с выходом 1,9%. При использовании двухстадиального обогащения получены угольные концентраты зольностью 13 и 20,2% и отходы зольностью 73,5% при выходе 4,2% (табл.2,3).

Результаты исследования обогатимости труднообогатимого угля (Т=13,1) разреза Бунгурский способом вакуумно-пневматической сепарации показали, что классы крупностью от 2,5 до 13 мм могут быть эффективно обогащены в одну операцию с получением концентрата с зольностью 12,0% и общим выходом 60,3%, промпродукта с зольностью 22,0%, отвального продукта с зольностью 76,0% и выходом 12,7% (рис. 7).

Анализ полученных результатов обогащения углля разреза Бунгур (табл. 2 и 3) показал, что наилучшие результаты получены при обогащении узких классов угля в интервале крупности +3-13 мм. Более крупные классы могут быть обогащены методом воздушной сепарации после додрабливания. При обогащении угля широкого класса крупности (+1 - -13 мм) достигнутые значения зольности концентрата на 1,0 – 1,5% выше, чем средневзвешенные по отдельным классам.

Рис. 7. Зависимость выходов и зольности продуктов сепарации угля разреза Бунгур от плотности фракций и скорости восходящего потока
для класса +13 -20 мм:

1 – выход фракций; 2 – выход концентрата; 3 – зольность фракций; 4 – зольность концентрата

Таблица 2

Выход и зольность продуктов сепарации при лабораторных испытаниях на пробе угля разреза Бунгурский

Класс, мм

Выход продуктов сепарации, %

Зольность, %

менее 15%

15- 50

более 50

+ 13 - -20

61,9

27,0

11,1

+ 10 - -13

68,7

23,0

8,3

+ 5 - -10

49,9

36,6

13,5

+2,5 - -5

47,1

35,3

17,6

+1 - -13

44,3

43,1

12,6

Таблица 3

Расчетный выход концентрата, промпродукта и хвостов по результатам лабораторных испытаний на пробе угля разреза Бунгурский

Класс, мм

Выход продуктов сепарации, %

Концентрат (Аd =12%)

Промпродукт

(Аd =24-26%)

Хвосты

(Аd =76%)

+ 13 -20

54,7

33,2

12,1

+ 10 -13

81,7

12,3

7,0

+ 5 -10

61,5

23,0

15,5

+2,5 -5

62,5

23,0

14,5

+1-13

52,9

35,7

11,5

Разработка и испытания установки для вакуумно-пневматического обогащения угля

Для оценки возможности промышленного применения разработанного метода и аппарата были поставлены опыты на представительной пробе угля диапазона крупности +25 - -50 мм. Опытно-промышленные испытания обогатимости углей, добываемых на разрезе «Бунгурский», проводились методом пневматической сепарации на промышленной обогатительной установке «СЕПАИР», изготовленной на предприятии «Гормашэкспорт», г. Новосибирск.

При работе установки исходный материал заданной крупности подавался на конвейер с сетчатой лентой 1 (рис.8) под сопла 2, где из материала отделяли легкие фракции с последовательно увеличивающейся плотностью от 1250 до 1350 кг/мз, для чего в соплах 2 устанавливали при помощи воздуходувки 4 необходимое разрежение воздуха в пределах 400-800 мм вод. ст. Поднятые воздушным потоком фракции угля выделяются из воздушного потока в осадительной камере 3, а воздух обеспыливался в циклонах 5 и направлялся вентиляционной установкой 4 через фильтры 9 в атмосферу.

Рис.8. Принципиальная схема промышленной установки «Сепаир» для обогащения угля с выделением двух концентратов, промпродукта и отвальных отходов:

1 - ленточный сетчатый конвейер; 2 – сопло; 3 - бункер для накопления продуктов сепарации. 4 – воздуходувка; 5- система аспирации воздуха; 6 – конвейер для удаления концентратов; 7 – конвейер для удаления промпродуктов;. 8 – конвейер для удаления отходов; 9 - фильтры

Угольный концентрат, разгружаемый из осадительной камеры 3, смешивался с пылевой фракцией их циклона 5 и фильтра 9 и направлялся на отгрузку конвейером 6. Промпродуктовая фракция транспортировалась конвейером 7 на отдельный склад.

Результаты опытно-промышленной эксплуатации показали возможность обогащения малозольного угля разреза Бунгурский трудной обогатимости с получением металлургического концентрата (9,5% зольности), энергетического концентрата (зольность 25,2%), промпродукта и отвальных хвостов (табл. 4).

Таблица 4.

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»