本文關(guān)鍵詞：脈動(dòng)流化床低密度分選細(xì)粒煤試驗(yàn)研究

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【摘要】：煤炭干法分選技術(shù)可以克服水對(duì)于分選加工的限制,具有更加廣闊的推廣應(yīng)用空間。綜合機(jī)械化采煤技術(shù)的不斷普及使用,致使原煤中細(xì)粒煤的含量不斷攀升,傳統(tǒng)空氣重介質(zhì)流化床可以分選-50+6mm的煤炭,但卻無法有效分選-6mm的細(xì)粒煤。脈動(dòng)流化床可以有效的使-6+1mm細(xì)粒煤根據(jù)自身密度差異在流化床中分散離析,然而隨著對(duì)于煤炭精煤產(chǎn)品要求的提高,常規(guī)的脈動(dòng)流化床加重質(zhì)難以形成密度均勻穩(wěn)定的低密度流化介質(zhì)層,無法分選出低灰分精煤,因此本文旨在探究適用于脈動(dòng)流化床的低密度加重質(zhì)級(jí)配及合適操作參數(shù)范圍。本課題通過探究不同粒度磁鐵礦粉、煤粉的流化特及混合后二元加重質(zhì)流化特性及混合離析特性,確定在脈動(dòng)流化床中煤粉不適宜作為調(diào)節(jié)磁鐵礦粉加重質(zhì)的物料。此外通過試驗(yàn)探究得到脈動(dòng)流化床低密度加重質(zhì)的物料組成為-0.15+0.074mm粒級(jí)的磁鐵礦粉和-0.25+0.15mm粒度石英顆粒,通過單因素及三因素正交試驗(yàn)確定了操作氣速、脈動(dòng)頻率及石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)于床層平均密度大小及穩(wěn)定性的影響規(guī)律。當(dāng)二元加重質(zhì)中石英的含量應(yīng)為40%-50%,氣流速度在7.87-9.83cm/s范圍內(nèi),脈動(dòng)頻率為3Hz-4Hz之間時(shí),脈動(dòng)流化床層可達(dá)到較低的平均密度。試驗(yàn)探究獲得操作氣速、脈動(dòng)頻率及石英質(zhì)量分?jǐn)?shù)床層平均密度的作用權(quán)重及交互作用規(guī)律C(質(zhì)量分?jǐn)?shù))A(氣流速度)B(脈動(dòng)頻率);AC(氣流速度×質(zhì)量分?jǐn)?shù))BC(脈動(dòng)頻率×質(zhì)量分?jǐn)?shù))AB(氣流速度×脈動(dòng)頻率),床層密度隨著石英砂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而降低,隨著氣流速度的提高先降低后逐漸提高,隨著脈動(dòng)頻率的提高先增加后降低。獲得床層平均密度的擬合公式:density=8.38632-0.56439A-0.27193B-0.16858C+2.99142×10-3AB+4.46853×10-3AC+1.17862×10-3BC+0.019583A2+0.029867B2+1.26000×10-3C2式中density代表床層的平均密度,A為氣流速度,B為脈動(dòng)頻率,C代表二元加重質(zhì)中石英砂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。對(duì)新疆某礦-6+3mm長焰煤,利用探究所得的二元加重質(zhì)進(jìn)行分選試驗(yàn),通過分選試驗(yàn)可知-0.15+0.074mm粒級(jí)的磁鐵礦粉和-0.25+0.15mm粒度石英顆粒形成的二元混合加重質(zhì)在適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件下可實(shí)現(xiàn)精煤的低密度分選。此外本文簡要探究了石英砂-磁鐵礦粉二元加重質(zhì)介質(zhì)分離回收工藝,利用篩分-干法磁選-脈動(dòng)流化床工藝可實(shí)現(xiàn)石英砂和磁鐵礦粉的有效回收。借助Fluent軟件模擬二維脈動(dòng)流化床流化過程和高速動(dòng)態(tài)系統(tǒng)拍攝二維脈動(dòng)流化床流化過程,進(jìn)一步驗(yàn)證了脈動(dòng)流化床中石英砂-磁鐵礦粉二元加重質(zhì)的顆粒運(yùn)動(dòng)規(guī)律、床層密度分布規(guī)律及氣泡的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。本文通過試驗(yàn)研究與模擬探究得到并驗(yàn)證了脈動(dòng)流化床的低密度加重質(zhì)級(jí)配及合適操作參數(shù)范圍,為干法分選細(xì)粒低灰煤產(chǎn)品提供了有效的加工工藝。
【關(guān)鍵詞】：脈動(dòng)流化床低密度分選 細(xì)粒煤 石英砂-磁鐵礦粉 二元加重質(zhì)
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD94
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-7
• Abstract7-19
• 變量注釋表19-20
• 1 緒論20-24
• 1.1 研究背景及意義20-21
• 1.2 課題的提出21
• 1.3 研究內(nèi)容及方法21-24
• 2 文獻(xiàn)綜述24-35
• 2.1 細(xì)粒煤干法分選技術(shù)24-25
• 2.2 空氣重介質(zhì)流化床選煤研究現(xiàn)狀25-27
• 2.3 脈動(dòng)流化床分選研究現(xiàn)狀27-32
• 2.4 空氣重介質(zhì)流化床加重質(zhì)研究現(xiàn)狀32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 試驗(yàn)研究系統(tǒng)35-40
• 3.1 脈動(dòng)流化床分選系統(tǒng)35-37
• 3.2 試驗(yàn)分析軟件37-38
• 3.3 試驗(yàn)原煤38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 4 低密度加重質(zhì)試驗(yàn)與理論研究40-73
• 4.1 一元加重質(zhì)流化特性試驗(yàn)40-48
• 4.2 磁鐵礦粉-煤粉二元加重質(zhì)分選密度及穩(wěn)定性試驗(yàn)研究48-54
• 4.3 磁鐵礦粉-石英砂二元加重質(zhì)分選密度及穩(wěn)定性試驗(yàn)研究54-72
• 4.4 本章小結(jié)72-73
• 5 脈動(dòng)流化床低密度分選及介質(zhì)回收試驗(yàn)研究73-91
• 5.1 入選原煤性質(zhì)及評(píng)價(jià)指標(biāo)73-74
• 5.2 單因素對(duì)分選效果影響的試驗(yàn)研究74-81
• 5.3 正交分選試驗(yàn)81-87
• 5.4 石英砂-磁鐵礦粉二元加重質(zhì)分離回收87-90
• 5.5 本章小結(jié)90-91
• 6 脈動(dòng)流化床中二元加重質(zhì)混合數(shù)值研究91-110
• 6.1 脈動(dòng)流化床數(shù)值模擬參數(shù)設(shè)置91-93
• 6.2 脈動(dòng)流化床數(shù)值模擬結(jié)果與討論93-107
• 6.3 脈動(dòng)流化床氣泡行為研究107-109
• 6.4 本章小結(jié)109-110
• 7 結(jié)論與展望110-112
• 7.1 結(jié)論110-111
• 7.2 展望111-112
• 參考文獻(xiàn)112-118
• 作者簡歷118-120
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集120

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本文編號(hào)：861101