專利名稱：一種固體顆粒氣力粒級分級裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種固體顆粒氣力粒級分級裝置，屬于將流化床原理和流態(tài)化技術運用于焦煤顆粒分選的一種粒級分級裝置。
背景技術：
我國經濟高速發(fā)展過程與重工業(yè)的發(fā)展息息相關，尤其離不開鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，由此，其重要原料焦炭的需求量在日趨增長。我國煤炭資源豐富，但同時我國的優(yōu)質煤種較少，且大部分原煤直接利用，造成了大量的污染和能源浪費。尤其對于煉焦行業(yè)，煉焦煤儲量較少，優(yōu)質煉焦煤資源稀缺。煉焦用煤對煤的灰分和硫分等要求高，因此焦煤入爐前需要進行洗選加工，以降低焦煤灰分、硫分及得到合適的粒級范圍，更大程度地利用并節(jié)約焦煤資源。目前我國較多 的選煤廠存在自動化程度低、設備可靠性差、分選效果不佳等問題，所用的選煤工藝包括干擾床分選、重介質分選及水介質旋流器分選等。但目前這些工藝所共同的特點就是入選顆粒主要按密度分層，不同粒級的顆粒錯配嚴重，分選效果較差，且分選后的焦煤與介質的分離過程困難；同時，各工藝均需要不同程度的水資源，更不適合用于水資源短缺及寒冷易凍結的地區(qū)。然而，流化床本身的流態(tài)化特點，使得不同密度和粒徑的顆粒能夠在流化床內呈現(xiàn)不同的流化特性，因此，利用流化床來進行煤炭干法分選成為可能。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現(xiàn)有焦煤洗選技術中存在的不足和缺陷，提出一種固體顆粒氣力粒級分級裝置，該裝置利用流化床及分離器來實現(xiàn)不同粒級焦煤顆粒的分離過程，將較粗的焦煤顆粒直接輸送至煉焦爐，而將較細的焦煤顆粒輸出床層、收集并可二次處理。本發(fā)明的技術方案是一種固體顆粒氣力粒級分級裝置，包括流化床主體、旋風分離器、進料口、布風系統(tǒng)、二次風口、粗料出口和細料收集排出系統(tǒng)，其特征在于所述進料口布置于流化床主體的中上部；所述布風系統(tǒng)為斗狀布風系統(tǒng)，所述斗狀布風系統(tǒng)由傾斜的布風板組成；所述粗料出口設置在傾斜的布風板中央；所述細料收集排出系統(tǒng)包括細料收集室和間歇放料閥；所述細料收集室與旋風分離器的下部顆粒出口通過立管直接相連；所述間歇放料閥布置于細料收集室的下部出口處。本發(fā)明的另一技術特征是一種固體顆粒氣力粒級分級裝置，包括流化床主體、旋風分離器、進料口、布風系統(tǒng)、二次風口、粗料出口和細料收集排出系統(tǒng)，其特征在于所述進料口布置于流化床主體的中上部；所述布風系統(tǒng)為斗狀布風系統(tǒng)，所述斗狀布風系統(tǒng)由傾斜的布風板組成；所述粗料出口設置在傾斜的布風板中央；所述細料收集排出系統(tǒng)包括細料收集室和細料排料口 ；所述旋風分離器的下部還設有回料閥；所述細料收集室的物料入口與回料閥的出口相連；所述細料排料口設于細料收集室的底部；所述細料收集室上部設有排氣口，所述排氣口通過管道與旋風分離器出口的一段水平風道相連通。
上述技術方案中，所述布風板與水平面的傾斜夾角為5-25° ;所述流化床主體的四面墻上均設有進料口。本發(fā)明的優(yōu)點是①進料口布置于流化床主體的中上部，這樣加長了顆粒在流化床內的停留時間，防止顆粒未經有效分層而直接從粗料出口排出，有效提高了分級效果
細料收集排出系統(tǒng)與旋風分離器下部出口直接相連的結構中，細料收集室下部設有間歇放料閥，使得細料收集室內能夠存在一定的物料層，保證料封效果，防止氣體反竄以影響整個流化床內的壓力平衡和正常工況，并實現(xiàn)間歇排料；若設有回料閥，則由回料閥實現(xiàn)料封效果、保證壓力平衡，細料收集室的底部直接設置細料排料口，可實現(xiàn)連續(xù)排料；③斗狀布風板傾斜布置，能夠在流化床底部密相區(qū)形成強烈的內循環(huán)，使氣固充分接觸，有效將粗、細顆粒分開，并順利將大顆粒從粗料出口放出；④進料口多點布置，在流化床主體四面墻上均 可設置給料點，從而提高設備的處理量，并保證床內顆粒的均勻分布、減小顆粒分級所需的有效時間。


圖I是本發(fā)明實施方式一的整體結構主視示意圖。圖2是本發(fā)明實施方式二的整體結構主視示意圖。圖中1_流化床主體；2_旋風分離器；3_進料口 ；4_布風板；5_ —次風室；6-二次風口 ；7_粗料出口 ；8_細料收集室；9a-間歇放料閥；9b-細料排料口 ；10_水平風道；11_煉焦爐；12_回料閥；13_排氣口。
具體實施例方式下面結合附圖進一步說明本發(fā)明的原理、具體結構和最佳實施方式。圖I是本發(fā)明實施方式一的整體結構主視示意圖，本發(fā)明包括流化床主體I、旋風分離器2、進料口 3、布風系統(tǒng)、二次風口 6、粗料出口 7和細料收集排出系統(tǒng)，進料口 3布置于流化床主體I的中上部，入選物料從進料口 3給入，進料口 3的布置位置主要考慮到顆粒在流化床內的停留時間，位置過低會使顆粒未經有效分選就直接從粗料出口排出，且進料口 3為多點布置，在流化床的四面墻上均設有給料點，這樣有助于提高床內顆粒分布的均勻性、更有效地保證分選質量；流化床主體I底端布置有斗狀布風系統(tǒng)，斗狀布風系統(tǒng)由傾斜的布風板4組成；布風板4下為一次風室5，粗料出口 7布置于傾斜的布風板4中央；布風板4與水平面的傾斜夾角為5-25°，如此能夠在流化床密相區(qū)內形成強烈的內循環(huán)，使氣固充分接觸，大顆粒物料不斷地從粗料出口 7落下，而細料則被揚析到更高的位置；大顆粒合格物料(焦煤)則粗料出口 7排出后可直接送至煉焦爐11中；細料收集排出系統(tǒng)與旋風分離器2的下部顆粒出口相接，流化床床體內被揚析的細顆粒隨氣流進入旋風分離器2內，并被分離下來進入細料收集排出系統(tǒng)之中；本實施方式的細料收集排出系統(tǒng)包括細料收集室8和間歇放料閥9a ;細料收集室8與旋風分離器2的下部顆粒出口通過立管直接相連，被分離器分離下的細料直接落入細料收集室8內；間歇放料閥9a布置于細料收集室8的下部出口處，間歇放料閥9a間歇開放排料，使細料收集室8內保持一定的料位高度，以實現(xiàn)料封效果，否則將會有大量氣體反竄、破壞整個流化床內的壓力平衡、無法正常運行；從間歇放料閥9a放出的細料可進行二次處理；氣體則從旋風分離器2上部出口排出，經過水平風道10進入除塵器除塵等，再排入大氣。圖2是本發(fā)明實施方式二的整體結構主視示意圖，本實施方式中，旋風分離器2的下部還設有回料閥12，細料收集排出系統(tǒng)包括細料收集室8和細料排料口 9b ;細料收集室8的物料入口與回料閥12的出口相連，從旋風分離器2分離下來的物料通過回料閥12后再進入細料收集室8內，這樣利用回料閥12內的物料高度來實現(xiàn)料封，保證運行更加安全可靠，無需再維持細料收集室8內的物料高度；細料排料口 9b設于細料收集室8的底部，細料收集室8內的細料不斷地由細料排料口 9b排出；細料收集室8上部設有排氣口 13，排氣口 13通過管道與水平風道10相連通，這樣，運行回料閥13所用的松動風和回料風則通過排氣口 13導送至水平風道10之內。 本發(fā)明的工作原理空氣通往一次風室5之內，通過布風板4進入流化床床體，入選物料則通過布置在流化床主體I上部四墻上的各進料口 3給入流化床床體，二次風則由二次風口 6送入；入選物料給入后在床體內的下落過程中與氣體充分作用，大顆粒不斷下降，小顆粒被揚析和攜帶至床體上部；布風板4的傾斜結構使布風板上部形成強烈的內循環(huán)，氣固混合強烈，大顆粒順利地由粗料出口 7排出床層，可直接送至煉焦爐11內；被攜帶的細物料進入旋風分離器2內，并不斷被旋風分離器2分離下來，落入細料收集排出系統(tǒng)中；一種細料收集排出系統(tǒng)的實施方式為細料收集室8直接與分離器下部出口通過立管相連，細料不斷落至細料收集室8并在其內堆積形成一定的料位高度,下部的間歇放料閥9a間歇開啟放料，氣體則從旋風分離器2的上部出口排出，通過一段水平風道10進入除塵器；另一種細料收集排出系統(tǒng)的實施方式為旋風分離器2的下部包括回料閥12，利用回料閥12實現(xiàn)料封和壓力平衡，那么細料收集室8下設有細料排料口 ％，落入細料收集室8的細料連續(xù)地由細料排料口 9b排出；運行回料閥12的流化風和松動風進入細料收集室8后由排氣口 13導送至水平風道10之內，與從旋風分離器2上部出口排出的氣體一起送至除塵器等。本發(fā)明結構簡單，通過流化床內的氣固流動，能夠有效實現(xiàn)入選焦煤顆粒的氣力粒級分級，運行穩(wěn)定、分選效果好。
權利要求
1.一種固體顆粒氣力粒級分級裝置，包括流化床主體(I)、旋風分離器(2)、進料口(3)、布風系統(tǒng)、二次風口(6)、粗料出口(7)和細料收集排出系統(tǒng)，其特征在于所述進料口(3)布置于流化床主體(I)的中上部；所述布風系統(tǒng)為斗狀布風系統(tǒng)，所述斗狀布風系統(tǒng)由傾斜的布風板(4)組成；所述粗料出口(7)設置在傾斜的布風板(4)中央；所述細料收集排出系統(tǒng)包括細料收集室(8)和間歇放料閥(9a);所述細料收集室(8)與旋風分離器(2)的下部顆粒出口通過立管直接相連；所述間歇放料閥(9a)布置于細料收集室(8)的下部出口處。
2.—種固體顆粒氣力粒級分級裝置，包括流化床主體(I)、旋風分離器(2)、進料口(3)、布風系統(tǒng)、二次風口(6)、粗料出口(7)和細料收集排出系統(tǒng)，其特征在于所述進料口(3)布置于流化床主體(I)的中上部；所述布風系統(tǒng)為斗狀布風系統(tǒng)，所述斗狀布風系統(tǒng)由傾斜的布風板(4)組成；所述粗料出口(7)設置在傾斜的布風板(4)中央；所述細料收集排出系統(tǒng)包括細料收集室(8)和細料排料口(9b);所述旋風分離器(2)的下部還設有回料閥(12 );所述細料收集室(8 )的物料入口與回料閥(12 )的出口相連；所述細料排料口( 9b )設 于細料收集室(8)的底部；所述細料收集室(8)上部設有排氣口(13)，所述排氣口(13)通過管道與旋風分離器(2 )出口的一段水平風道(10 )相連通。
3.根據權利要求I所述的一種固體顆粒氣力粒級分級裝置，其特征在于所述布風板(4)與水平面的傾斜夾角為5-25°。
4.根據權利要求I所述的一種固體顆粒氣力粒級分級裝置，其特征在于所述流化床主體(I)的四面墻上均設有進料口(3)。
全文摘要
一種固體顆粒氣力粒級分級裝置，它包括流化床主體、旋風分離器、進料口、布風系統(tǒng)、二次風口、粗料出口和細料收集排出系統(tǒng)，所述進料口位于流化床主體的中上部且為四墻多點布置；斗狀的布風系統(tǒng)由傾斜的布風板組成，粗料出口布置于傾斜的布風板中央；細料收集排出系統(tǒng)由細料收集室和間歇放料閥組成，與旋風分離器的下部顆粒出口直接相接；細料收集排出系統(tǒng)也可由細料收集室和細料排料口組成，與回料閥的顆粒出口相接。本發(fā)明結構簡單，利用流態(tài)化技術實現(xiàn)入選煉焦煤顆粒的有效氣力粒級分級，能夠有效延長顆粒在床體內的停留時間，運行穩(wěn)定、分選效果好，大大節(jié)約能源和煉焦煤資源。
文檔編號B07B11/06GK102716857SQ20121018919
公開日2012年10月10日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權日2012年6月8日
發(fā)明者吳玉新, 楊海瑞, 王慶功, 蔣文斌 申請人:清華大學