一種中煤深度破碎、分級、排矸一體化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種中煤深度破碎、分級、排矸一體化裝置，包括給料系統(tǒng)、破碎系統(tǒng)、上升水系統(tǒng)和排料系統(tǒng)；破碎系統(tǒng)包括破碎機床體，在破碎機床體內(nèi)部設置主軸轉子體，主軸轉子體下部設置破碎棒，破碎機床體內(nèi)壁設置破碎齒板，破碎機床體底部設置支撐板；給料系統(tǒng)包括設置在主軸轉子體上部的入料桶，入料桶通過給料管與給料箱相連，入料桶底部設置物料分布器；上升水系統(tǒng)包括在支撐板上方設置的流體分布器和環(huán)繞焊接在破碎機床體外壁中下部的穩(wěn)流盒，穩(wěn)流盒出水口通過支管與洗水分配室相連，穩(wěn)流盒進水口與總進水管相連；排料系統(tǒng)包括在破碎機床體上部外側設置的溢流收集槽和在支撐板下方設置的尾礦斗。
【專利說明】一種中煤深度破碎、分級、排矸一體化裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及選煤設備【技術領域】，具體地說，是一種工藝流程短、集成度高、可連續(xù)進行破碎、分級兼有排矸功能的中煤再選新型一體化裝置。
【背景技術】
[0002]雖然我國煤炭資源豐富，但煉焦煤資源相對匱乏，屬稀缺煤種。我國每年入洗2億多噸的主焦煤和肥煤，中煤產(chǎn)率平均在30%以上，很大一部分煉焦煤選煤廠的洗中煤灰分較低，大都作為動力煤使用，造成稀缺煤種的浪費。煉焦煤的洗中煤深度破碎再選技術已被實踐證明，從中煤解離精選合格煉焦精煤產(chǎn)率可達30%以上，總精煤產(chǎn)率可提高2-6個百分點，經(jīng)濟效益與社會效益十分顯著。
[0003]但是，對中煤進行直接洗選很難再分選出合格精煤。解決這一問題的途徑之一是通過對中煤進行深度破碎再選，這可實現(xiàn)煤與矸石的深度解離，以滿足后續(xù)的液固流化床粗煤泥分選機的分選粒度上限。我國選煤行業(yè)常規(guī)的破碎機主要包括顎式破碎機、錘式破碎機、反擊式破碎機、齒輥破碎機和旋回破碎機等。其中對中煤破碎多采用錘式破碎機和反擊式破碎機，因為沖擊作用易產(chǎn)生較細的粒度，有助于凈煤與矸石的解離。而錘式破碎機的排料粒度一般為O-1Omm,煤用反擊式破碎機的排料粒度為0-15mm,遠遠不能滿足粗煤泥分選2mm的分選粒度上限的要求，如只進行開路破碎，則導致后續(xù)粗煤泥分選設備(TBS)的入料中含有大量的粗顆粒物料，由于這部分物料超過了粗煤泥分選設備的有效分選粒度上限，因此往往得不到有效分選，直接從底流排出，造成嚴重的底流跑粗和精煤損失，根據(jù)現(xiàn)場的實踐經(jīng)驗，如果入料中含有大量的高灰粗顆粒物料，將嚴重影響粗煤泥分選設備的床層穩(wěn)定性，不利于得到低灰精煤，嚴重時造成床層的壓死現(xiàn)象，影響分選機的正常運行。為了避免上述問題，則必須增加中煤的閉路破碎工藝環(huán)節(jié)，在破碎機后安裝篩分設備，該閉路破碎的優(yōu)點是能夠保證產(chǎn)品粒度滿足后續(xù)分選要求，缺點是設備較多，流程復雜，破碎機的負荷量增大，占用場地，空間利用率低，基建和設備采購成本增加，提高了全廠的電耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了克服上述現(xiàn)有技術中存在的不足與問題，本發(fā)明目的是提供一種工藝流程短，集成度高，經(jīng)過一次性破碎可滿足后續(xù)分選設備的入料粒度上限要求，可連續(xù)進行開路破碎，并具有分級和排矸功能的中煤破碎再選一體化裝置。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術方案:
[0006]一種中煤深度破碎、分級、排矸一體化裝置，包括給料系統(tǒng)、破碎系統(tǒng)、上升水系統(tǒng)和排料系統(tǒng)；所述破碎系統(tǒng)包括破碎機床體，在破碎機床體內(nèi)部中央設置主軸轉子體，主軸轉子體上端與電機連接，主軸轉子體下部設置破碎棒，破碎機床體內(nèi)壁設置破碎齒板，破碎機床體底部設置支撐板；所述給料系統(tǒng)包括給料箱和入料桶，在主軸轉子體上部設置入料桶，入料桶通過給料管與給料箱相連，入料桶底部設置物料分布器；所述上升水系統(tǒng)包括流體分布器和穩(wěn)流盒，在破碎機床體內(nèi)部的支撐板上方設置流體分布器，流體分布器與支撐板之間形成洗水分配室，穩(wěn)流盒為一環(huán)形水管，環(huán)繞焊接在破碎機床體外壁中下部，穩(wěn)流盒出水口通過支管與洗水分配室相連，穩(wěn)流盒進水口與總進水管相連；所述排料系統(tǒng)包括溢流收集槽和尾礦斗，在破碎機床體上部外側設置溢流收集槽，在支撐板下方設置尾礦斗，在流體分布器中心設置尾礦排料管，尾礦排料管穿過支撐板與尾礦斗相連，尾礦斗、支撐板與破碎機床體底部之間通過焊接連為一體。
[0007]在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述一體化裝置還包括PID控制系統(tǒng)，所述PID控制系統(tǒng)包括壓力傳感器和自動控制閥，在破碎機床體內(nèi)部設置壓力傳感器，在尾礦斗底部設置自動控制閥，壓力傳感器通過PID控制器與自動控制閥相連。
[0008]在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述破碎棒沿豎直方向分為若干組，每一組破碎棒的數(shù)目和直徑從上到下逐漸增加，相鄰兩組破碎棒的間距從上到下逐漸減小。
[0009]在本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述總進水管上設置手動調(diào)節(jié)閥。
[0010]有益效果:(1)本發(fā)明將現(xiàn)有的液固流化床粗煤泥分選設備與破煤機融為一體，綜合了液固流化床粗煤泥分選機和破煤機兩種設備的優(yōu)點，在滿足產(chǎn)品粒度要求的前提下，可連續(xù)進行開路破碎，并具有分級和排矸功能，縮短了選煤工藝流程；
[0011](2)本發(fā)明集成度高，節(jié)約了廠房空間，提高了破碎效率，降低了選煤廠建設投資和運行費用；
[0012](3)本發(fā)明集成了破煤機的細碎功能和傳統(tǒng)液固流化床粗煤泥分選機的分級和分選作用，能夠?qū)⒁缌鳟a(chǎn)品粒度控制在Imm以下，在為后續(xù)分選設備提供合格的入料粒度的同時，還利用了液固流化床粗煤泥分選機的分選作用對破碎產(chǎn)品進行預先排矸，使高灰矸石不需要經(jīng)過分選設備直接從底流排放，提高了分選設備的處理能力，也在一定程度上減輕了選煤廠煤泥水系統(tǒng)的處理難度；
[0013](4)本發(fā)明中PID控制系統(tǒng)能實現(xiàn)床層密度基本均勻穩(wěn)定，保證了較高的分級精度，又能夠?qū)崿F(xiàn)自動化操作，減少人為因素及入料波動對分級效果的影響；
[0014](5)本發(fā)明不僅適用于中煤的深度破碎、分級、排矸，還可用于建材、礦業(yè)、冶金、化工工業(yè)破碎石灰石、熟料、及其它中硬礦石的破碎。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結構示意圖；
[0016]圖2是圖1的A-A剖面圖；
[0017]圖3尾礦斗與破碎機床體底部之間的連接結構圖
[0018]圖中:1-給料箱，2-溢流收集槽，3-入料桶，4-物料分布器，5-手動調(diào)節(jié)閥，6_總進水管，7-流體分布器，8-尾礦斗，9-主軸轉子體，10-電機，11-破碎棒，12-破碎機床體，13-壓力傳感器，14-穩(wěn)流盒，15-破碎齒板，16-PID控制器，17-支撐板，18-自動控制閥，19-支管。
【具體實施方式】:
[0019]下面結合附圖對本發(fā)明做更進一步的解釋。
[0020]本發(fā)明的中煤深度破碎、分級、排矸一體化裝置是將現(xiàn)有的液固流化床粗煤泥分選設備與破煤機融為一體，集成為新型的破碎、分級兼有排矸功能的一體式的裝置。如圖1至3所示，該裝置包括給料系統(tǒng)、破碎系統(tǒng)、上升水系統(tǒng)和排料系統(tǒng)。
[0021]破碎系統(tǒng)采用了立軸棒式回轉體破碎結構，其包括破碎機床體12，在破碎機床體12內(nèi)部中央設置主軸轉子體9，主軸轉子體9上端與電機10連接，主軸轉子體9下部設置破碎棒11，在破碎機床體12內(nèi)壁設置破碎齒板15，在破碎機床體12底部設置支撐板17。破碎棒11沿豎直方向分為若干組，每一組破碎棒的數(shù)目和直徑從上到下逐漸增加，相鄰兩組破碎棒的間距從上到下逐漸減小。在對物料進行破碎時，上部破碎棒11破碎粗顆粒物料，下部破碎棒11破碎細顆粒物料，實現(xiàn)了物料的逐級破碎，從而提高了破碎棒11的使用壽命。破碎齒板15既可以提高破碎機床體12內(nèi)壁的耐磨性，同時也增加了物料破碎途徑，通過增大與物料的摩擦力加劇物料的細碎。除了本實施中采用的立軸棒式回轉體破碎結構外,破碎系統(tǒng)也可以采用立軸錘式破碎結構。
[0022]給料系統(tǒng)包括給料箱I和入料桶3，在主軸轉子體9上部設置入料桶3，將入料桶3上端封閉，在入料桶3 —側沿桶體切線方向設一開口，將一個帶120ο彎頭的給料管下端與該開口相連，給料管上端與給料箱I相連，為了便于拆卸，入料桶3、給料箱I和給料管之間均采用法蘭連接。入料桶3底部設置物料分布器4，物料分布器4為一倒置的錐形板。上升水系統(tǒng)包括流體分布器7和穩(wěn)流盒14，在破碎機床體12內(nèi)部的支撐板17上方設置流體分布器7，流體分布器7為一錐形篩板，流體分布器7與支撐板17之間形成洗水分配室，穩(wěn)流盒14為一環(huán)形水管，環(huán)繞焊接在破碎機床體12外壁中下部，穩(wěn)流盒14出水口通過支管19與洗水分配室相連，穩(wěn)流盒14進水口與總進水管6相連，總進水管6上設置手動調(diào)節(jié)閥5，通過調(diào)節(jié)手動調(diào)節(jié)閥5開度控制流量的變化。排料系統(tǒng)包括溢流收集槽2和尾礦斗8，在破碎機床體12上部外側設置溢流收集槽2，在支撐板17下方設置尾礦斗8，在流體分布器7中心設置尾礦排料管，尾礦排料管穿過支撐板17與尾礦斗8相連，尾礦斗8、支撐板17與破碎機床體12底部之間采用焊接方式連為一體。
[0023]為了控制破碎機床體12底流的排放速度，保持床層密度的穩(wěn)定性，該一體化裝置還包括PID (比例-積分-微分)控制系統(tǒng)，PID控制系統(tǒng)包括壓力傳感器13和自動控制閥18，在破碎機床體12內(nèi)部中下段設置壓力傳感器13，在尾礦斗8底部設置自動控制閥18，壓力傳感器13通過PID控制器16與自動控制閥18相連。壓力傳感器13輸出信號為4-20mA，其輸出值的大小與破碎機床體12內(nèi)的流化床層密度大小相關，并將該信號傳輸給PID控制器16，PID控制器16將該信號與密度設定值對應的信號值進行比較，控制自動控制閥門18的開關及開度大小，同時該自動控制閥門將閥門的開度信號再反饋給PID控制器16。
[0024]本發(fā)明的工作過程:物料由給料箱I經(jīng)給料管沿切線進入入料桶3中，靠重力向下運動至入料桶3下部，入料桶下部的物料分布器4將給料均勻地分配到入料桶的四周，進入到破碎機床體12內(nèi)，在主軸轉子體9施加的高速離心力作用下，破碎棒11與分布在四周的物料產(chǎn)生高速撞擊與粉碎，同時物料又與破碎機內(nèi)壁的破碎齒板15多次撞擊、摩擦而粉碎；由總進水管6引入的水流經(jīng)流體分布器7進入破碎機床體12內(nèi)形成上升水流，在上升水流的作用下，低密度細顆粒物料的干擾沉降末速小于上升水流速，向上運動隨溢流進入精煤溢流槽2，得到精煤，同時，較高密度粗顆粒物料繼續(xù)向下運動至流體分布器7，然后經(jīng)尾礦排料管匯集至尾礦斗8內(nèi)，最后經(jīng)自動控制閥門18排出。利用本發(fā)明裝置可實現(xiàn)中煤的深度破碎，溢流最大粒度可控制在1_，保證后續(xù)的液固流化床粗煤泥分選機在較窄的粒度區(qū)間進行分選，提高分選精度。
[0025]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種中煤深度破碎、分級、排矸一體化裝置，其特征在于:包括給料系統(tǒng)、破碎系統(tǒng)、上升水系統(tǒng)和排料系統(tǒng)； 所述破碎系統(tǒng)包括破碎機床體(12)，在破碎機床體(12)內(nèi)部中央設置主軸轉子體(9),主軸轉子體(9)上端與電機(10)連接，主軸轉子體(9)下部設置破碎棒(11)，破碎機床體(12)內(nèi)壁設置破碎齒板(15)，破碎機床體(12)底部設置支撐板(17)； 所述給料系統(tǒng)包括給料箱(I)和入料桶(3)，在主軸轉子體(9)上部設置入料桶(3)，入料桶(3 )通過給料管與給料箱(I)相連，入料桶(3 )底部設置物料分布器(4); 所述上升水系統(tǒng)包括流體分布器(7)和穩(wěn)流盒(14)，在破碎機床體(12)內(nèi)部的支撐板(17)上方設置流體分布器(7)，流體分布器(7)與支撐板(17)之間形成洗水分配室，穩(wěn)流盒(14)為一環(huán)形水管，環(huán)繞焊接在破碎機床體(12)外壁中下部，穩(wěn)流盒(14)出水口通過支管(19)與洗水分配室相連，穩(wěn)流盒(14)進水口與總進水管(6)相連； 所述排料系統(tǒng)包括溢流收集槽(2)和尾礦斗(8)，在破碎機床體(12)上部外側設置溢流收集槽(2)，在支撐板(17)下方設置尾礦斗(8)，在流體分布器(7)中心設置尾礦排料管，尾礦排料管穿過支撐板(17)與尾礦斗(8)相連，尾礦斗(8)、支撐板(17)與破碎機床體(12)底部之間通過焊接連為一體。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種中煤深度破碎、分級、排矸一體化裝置，其特征在于:所述一體化裝置還包括PID控制系統(tǒng)，所述PID控制系統(tǒng)包括壓力傳感器(13)和自動控制閥(18)，在破碎機床體(12)內(nèi)部設置壓力傳感器(13)，在尾礦斗(8)底部設置自動控制閥(18)，壓力傳感器(13)通過PID控制器與自動控制閥(18)相連。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種中煤深度破碎、分級、排矸一體化裝置，其特征在于:所述破碎棒(11)沿豎直方向分為若干組，每一組破碎棒的數(shù)目和直徑從上到下逐漸增加，相鄰兩組破碎棒的間距從上到下逐漸減小。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種中煤深度破碎、分級、排矸一體化裝置，其特征在于:所述總進水管(6)上設置手動調(diào)節(jié)閥(5)。
【文檔編號】B02C25/00GK103816979SQ201410073269
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權日:2014年3月3日
【發(fā)明者】李延鋒, 朱榮濤, 張文軍, 張旭波, 李東澤 申請人:中國礦業(yè)大學