【摘要】：本文依托“十二五”國家科技支撐計劃“煤炭高效分選及二次資源開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”項目(項目編號:2014BAB01B00),設(shè)計了一種中煤選擇性破碎設(shè)備,該設(shè)備有助于中煤物料內(nèi)煤矸連生體的高效解離,并防止產(chǎn)品的過粉碎,進(jìn)行了中煤性質(zhì)試驗研究、設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計分析、破碎設(shè)備離散元分析、有限元分析及設(shè)備樣機制造等問題的研究,主要研究工作和取得的成果如下:(1)探討了中煤物料的性質(zhì),進(jìn)行中煤煤巖組分相關(guān)試驗研究,包括粒度組成分析、密度組成分析及再選可行性分析、中煤工業(yè)分析及礦物組成分析;針對不同破碎方式下所得的破碎產(chǎn)品,研究其解離特性,并進(jìn)行比對分析,同時給出破碎產(chǎn)品粒度分布的函數(shù)表達(dá)式;分析了中煤回收利用的經(jīng)濟效益,確定了中煤破碎再選的工藝流程。(2)針對煤與矸石存在的力學(xué)強度差異,基于選擇性破碎原理,設(shè)計一種兩段式的中煤選擇性破碎設(shè)備,該設(shè)備可滿足高效解離、過粉碎率低、出料粒度可調(diào)等特性;闡述了該設(shè)備的工作原理,確定了設(shè)備的整體參數(shù),并基于三維軟件Pro/E對破碎設(shè)備的整機結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計,建立各個零部件及整機的三維模型。(3)利用EDEM軟件建立中煤選擇性破碎設(shè)備的離散元模型,實現(xiàn)物料顆粒從進(jìn)入破碎腔到排出成品整個過程的動態(tài)模擬,并分析物料破碎過程;通過研究物料黏結(jié)鍵斷裂數(shù)隨時間的變化來分析物料破碎效果,基于理論公式計算法與仿真模擬計算法求得設(shè)備生產(chǎn)率,并分析破碎系統(tǒng)受力及磨損情況。(4)基于EDEM-FEM耦合對破碎設(shè)備關(guān)鍵零部件進(jìn)行有限元仿真,求得設(shè)備關(guān)鍵部件在中煤破碎工況下的應(yīng)力及應(yīng)變分布情況,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷,并提出改進(jìn)意見;對主軸進(jìn)行模態(tài)分析與熱傳導(dǎo)分析,確定主軸結(jié)構(gòu)的固有振動特征、溫度分布及熱變形情況,為中煤選擇性破碎設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化提供依據(jù)。(5)制造中煤選擇性破碎設(shè)備樣機,對其進(jìn)行破碎解離特性試驗研究,得到粒度組成與密度組成分析數(shù)據(jù),并將其與顎式破碎機及錘式破碎機的解離試驗結(jié)果作對比,得出中煤選擇性破碎設(shè)備可實現(xiàn)煤矸連生體的高效解離并防止產(chǎn)品的過粉碎的結(jié)論。
【圖文】：

2.1 引言（Introduction）中煤是煤炭分選加工過程中回收精煤和排除矸石后的中間產(chǎn)物，是雜質(zhì)尺度細(xì)、灰分高、熱值較低、非可燃體相對于原煤來說含量高含有一定量的可燃體。而灰分是煤中礦物質(zhì)熱分解后的殘留物，是有影響煤的使用、儲存與運輸。當(dāng)煤用作動力燃料時，隨著灰分的增加量會降低，，排渣量增加，且內(nèi)在灰分越高，煤的可選性越差，因此需方法去除煤中灰分，提取優(yōu)質(zhì)精煤。為了了解中煤顆粒的性質(zhì)，為中煤回收利用做好準(zhǔn)備，本章進(jìn)行組分相關(guān)研究，其中包括原料中煤粒度組成分析、密度組成及再選可此外分別利用全自動工業(yè)分析儀及 X-射線衍射儀分析中煤的煤質(zhì)特成，探索中煤物料經(jīng)錘式破碎機與顎式破碎機破碎后產(chǎn)品的解離特性分析中煤回收經(jīng)濟效益，給出中煤破碎再選的最佳工藝流程。本文用于試驗研究的中煤樣品均取自開灤集團錢家營選煤廠，該廠產(chǎn)品組成及中煤產(chǎn)品組成如圖 2-1 所示。

圖 2-9 中煤破碎再選工藝流程圖Figure 2-9 Process flow diagram of crushing and re-election of middling圖 2-9 所示，首先對原料中煤進(jìn)行全粒級破碎，然后按照 0.55mm 細(xì)粒煤泥直接進(jìn)行浮選作業(yè)；+0.5mm 產(chǎn)物先通過重選去除低密度物進(jìn)一步細(xì)磨后浮選來獲得精煤產(chǎn)品，重選的目的是降程中的干擾，磨礦的目的是加深煤與矸石的解離作用，分選出品。于破碎與磨礦成本高、工作量大，因此針對不同的煤質(zhì)條件，擇合理的解離深度，在保證成本投入合理的情況下，實現(xiàn)精煤章小結(jié)（Summary）文選用錢家營選煤廠的末中煤為試驗對象，進(jìn)行原料中煤煤巖離特性、中煤回收經(jīng)濟效益等分析研究，得出以下幾點結(jié)論：
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TD94;TD45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2599838