不同粒级煤在振动流化床中分层行为的研究

摘要

日益严峻的环境问题要求煤的洗选必须大力加强，而目前水资源匮乏的局势又制约着传统湿法选煤的发展，因此，亟需高效的干法分选技术，空气重介质流化床选煤工艺已经被证明可以有效分选+6mm粒级煤，E值为0.05-0.08，但对于粒度小于6mm粒级的细粒煤，传统流化床不能满足分选要求，将振动能量引入流化床可显著提高流化床均匀稳定性和对细粒煤的分选效果。
　　本论文搭建了间歇式振动流化床分选系统，通过绘制流化曲线的方法研究了在不同振动强度和不同加重质的情况下的流化床的流化特性，研究证明，振动能量的引入能显著减小最小流化气速，降低压力波动，增加床层稳定性；磁铁矿粉中加入石英砂作为混合加重质时，最小流化速度和压降随着石英砂质量比的增大而减小。
　　在对6-3mm粒级煤做单因素探索试验的基础上，利用Design-expert软件响应曲面法中的Box-Behnken分析方法分别对6-3mm，3-2mm，2-1mm，1-0.5mm四个粒级做三因素三水平正交试验，研究指出，分选效果随粒度的减小而变差，对于6-3mm粒级煤，在保证精煤灰分低于4.65％的情况下，可燃体回收率高达86%；对于1-0.5mm粒级煤，在保证精煤灰分低于18%的情况下，可使可燃体回收率维持在70%左右。
　　通过将四个粒级煤按质量比等量混合研究振动流化床对混合粒级煤的分选效果，由试验结果可知，振动床对3-2mm，2-1mm，1-0.5mm三个粒级的分选效果优于分级入选，说明6-3mm粒级煤的存在可以提高振动流化床对3-0.5mm粒级煤的分选效果。
　　在磁铁矿粉中加入不同质量的石英砂作为混合加重质时，研究了振动流化床对2-1mm粒级煤的分选效果，结果为当磁铁矿粉与石英砂质量比值为2：0.3时分选效果最佳，此时精煤灰分8.47%，可燃体回收率91.86%，因此在磁铁矿粉中掺入定量的石英砂可提高振动流化床对细粒级煤的分选效果。通过混合加重质流化床对四个粒级煤的分选浮沉试验确定了每个粒级的E值，分选结果显示振动流化床对6-3mm，3-2mm，2-1mm，1-0.5mm四个粒级煤分选的E值分别为：0.090，0.127，0137，0.270 g/cm3。

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变量注释表

1. 前言

1.1研究背景及意义（Research Background and Significance）

1.2课题提出（Subject Support）

1.3研究内容及方法(Research Content and Approach)

2. 文献综述

2.1细粒煤干法分选现状(Current situation of Fine Coal Dry Separation)

2.2流化床分选研究进展(Research Progress of Fluidized Bed)

2.3分选流化床加重质特性(Medium Solids Characteristics of Separation Fluidized Bed)

2.4振动流化床分选特性(Separation Characteristics of VFB)

2.5本章小结(Brief Summary)

3. 试验研究系统

3.1振动系统(Vibration System)

3.2流化床系统(Fluidized Bed System)

3.3Design-Expert试验设计分析软件(Design-Expert Software)

3.4Origin软件(Origin Software)

3.5本章小结(Brief Summary)

4. 振动流化床稳定性研究

4.1振动流化床流化特性(Fluidization Charateristics of VFB)

4.2振动强度对流化床流化特性的影响(Influence of Vibration Intensity on Fluidization Characteristics of VFB)

4.3混合加重质振动流化床的流化特性(Fluidization Characteristics of Mixed Medium Solids VFB)

4.4 本章小结(Brief Summary)

5. 各粒级煤的分选试验

5.1加重质特性（Characteristicsof MediumSolids）

5.2原煤性质（Characteristicsof Raw Coal）

5.3 6-3mm粒级煤分选试验(Separation Experiments of 6-3mm Fine Coal)

5.43-2mm粒级煤正交分选试验(Orthogonal Separation Experiments of 3-2mm Fine Coal)

5.5 1-0.5mm粒级煤正交分选试验(Orthogonal Separation Experiments of 1-0.5mm Fine Coal)

5.6混合粒级煤分选试验(Separation Experiments of Mixed Particle Size Coal)

5.7不同加重质配比对分选效果的影响(Influence of Different Ratio of Medium Solids on Separation Effects)

5.8分选浮沉试验(Sink-float Experiments)

5.9本章小结(Brief Summary)

6. 结论与展望

6.1 结论(conclusion)

6.2 展望(Prospect)

参考文献

作者简历

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