专题-跳汰选煤的发展历程与未来.doc

1、跳汰选煤的发展历程与未来摘要：本文详细的综述了跳汰机选煤从出现到现在的变化和进步，并展望了跳汰分选的发展趋势。关键词：跳汰选煤；跳汰机；自动化跳汰分选因工艺流程成熟简单，对设备进行维修操作方便，处理量大，处理粒度宽且有足够的分选精确度。所以在选煤方面得到了普遍的应用，成为了一种重要的重选分选方法。在洗选煤中，跳汰分选占的比例很大。平均每年全世界的入选煤炭中，采用跳汰分选的煤炭大概占50%；而我国跳汰分选比例达到70%。另外跳汰分选处理粒度宽，在0.5-150mm之间；既可采用分级入选，也可采用不分级入选；而且跳汰选煤具有较强的适应性，除可选性极难选的煤，都可以用跳汰分选的方法进行处理。一、跳汰

2、选煤的历史跳汰选煤是一种有100多年发展历史并且成熟而高效的选煤工艺，它的发展历程如下：1、跳汰机的改进：1830年手动跳汰机出现；1840年定筛跳汰机出现；1848年，靠机械传动的连续运转的跳汰机出现，它是最早的活塞式跳汰机。活塞跳汰机在性能与结构方面的新突破，归功于生产经验的丰富和科学技术的进步。18501864之间逐渐将活塞的形状由圆形改为矩形，跳汰机的机底也有了新的突破，放弃了以前的平底，发展为角锥形和半圆形。1875年洗选10mm粒级末煤的两段人工床层跳汰机问世，它的排料方式为纵向排料。它主要依靠人工床层透筛的方式将物料排出，不需要设置排料闸门。1878年活塞跳汰机在传动方面有了新的

3、突破，出现了差传动机构，这种传动机构采用了非对称脉动周期。但是它的发展一直受到限制，因为脉动周期调整困难、对原煤性质没有很好的适应能力、运动零件磨损比较严重，使它的分选效果很不理想。但这种跳汰机现在还被广泛使用，因为它的结构简单并且容易掌握。1891至1892年以鲍姆命名的跳汰机出现，它又被称为无活塞跳汰机它对于跳汰机结构具有革命性意义。它的主要贡献在于对洗水脉动产生方式的改变，改变了传统的机械产生的方式，变为压缩空气产生。这种改变有以下几个方面的优点：1.大大提高了跳汰机的有效分选面积；2.洗水脉动参数容易调整，方便跳汰机的操作；3.增加跳汰机的处理物料能力；4.改善了物料分层效果。1901

4、年出现了和现代跳汰机相似的分选不分级的煤用跳汰机。当被洗选物料粒度小于80mm时，物料粒度洗选下限可达到30mm，有时甚至可降到1至0.5mm。1958年, 筛下空气室跳汰机在日本出现，日本称它为高桑跳汰机。筛下空气室跳汰机与筛侧空气室跳汰机的不同在于空气室的位置，由于筛下空气室跳汰机空气室位置的改变使它避免了一些筛侧空气室跳汰机的缺点。筛下空气跳汰机有了这些优点，得到了许多国家的认可。1989年，动筛式跳汰机在中国得到使用。动筛跳汰机有以下特点：1、 设备结构紧凑；2、 用水量少；3、 工艺简单；4、 营运费用低、基建投资少。2、跳汰机结构的变化跳汰机结构的变化主要体现在以下两个方面：（1）

5、风阀的改进。早期的风阀为滑动风阀又称立式风阀。它具有以下两个特点：a、在改变风压风量时，速度、洗水振幅以及加速度等因素的范围大；b、结构比较简单，操作方便、安全、可靠。中期的风阀为旋转风阀又称卧式风阀。它是根据F.W.迈尔的对称周期理论改进的。它在工业生产中得到了广泛应用和普遍重视的原因是它可以在入选物料的性质改变时确定适合的跳汰周期。后期的风阀发展为电控器动风阀。它的正常运作主要靠电子数字控制系统与传动机构的配合。这种风阀的优点在于：a、灵活、调整方便、阀门开关速度容易调整； b、起动快、进气猛、床层起振爆发力强、松散度的变化规律容易控制。（2）排料装置早期排料装置的结构包括溢流堰、立式插板

6、闸门、排料道。唯一的不足就是无法连续排料。在上世纪出现的排料系统，与早期排料装置的不同在于：a、将溢流堰取消，改为水平排料口。b、排料口闸门设置在排料道下，即将排料道变成了“底流仓”。这样的结构可以减弱排料区中的洗水上下串动，以达到减弱排料过程中产品二次污染的目的。后期出现了叶轮式排料装置。这种排料装置的不足是叶轮常常会出现堵、卡的情况。优点在于可以使排料口处洗水运动稳定，又有较好的控制性能。70年代出现的叶轮排料装置的结构是叶轮位于在排料道外侧，并且距离物料安息角外有一定距离。这样结构的好处是：a、当叶轮不转时，可以靠物料安息角稳定或少排底流产品；b、它的排料量可以通过床层信号控制叶轮转速来

7、实现，从而达到连续排料的目的。还有一种综合排料法在末煤和不分级煤方面应用比较广泛。综合排料法的操作要求较高，原因在于它需要透视和闸门两种排料方式配合使用，一旦配合不当，较粗颗粒会引起损失增加，较细颗粒会造成精煤灰分偏高。二、跳汰选煤以后的发展趋势跳汰选煤必然会走自动化、智能化的道路，而这条道路上前进的方式有两种：1.继续对跳汰选煤理论进行深入研究，得研究出整个跳汰选煤过程的数理论模型，将它与全自动控制理论相结合，研究出跳汰选煤自己的控制系统，达到对跳汰选煤的自动控制的目的。2. 跳汰选煤理论，智能控制理论，自适应控制理论相结合，开发出跳汰选煤的智能自适应控制系统。自动控制的好处在于：a、可以让

8、跳汰机的优点得到很好的发挥；b、提高跳汰机的分选效率与分选精确度；c、可以减少跳汰生产的水耗电耗；d、可以减少跳汰生产对环境的污染；e、可以提高跳汰生产的利润。例如一座年产量120万吨的选煤厂，其精煤产率为50左右，如果将它的精煤产率提高1个百分点，每年精煤就能多产出6000t，可以得到120万元的利润。影响跳汰选煤的分选效率和工艺过程的因素有很多。包括原煤煤质、入料量、排料量、跳汰频率、跳汰振幅、风量、水量、风阀周期特性、床层松散度、最终产品的灰分等。它们之间的关系很复杂，既相互影响又相互独立，有效的协调各工艺参数的之间的关系，是提高分选效率、保证产品质量的前提。从排料自动控制系统与数控风阀

9、调控过程在实际生产中的应用效果来看，要维持很好的自动排料过程，就必须对给料、松散度等因素进行调整,而影响床层松散度的因素有很多，主要有水量、跳汰周期、风压、风量等因素，这就对跳汰岗位司机的要求较高，他们必须具备丰富的跳汰选煤的知识和经验，通过观察床层松散度及其规律，对水量、风量和给料量等因素做出调整来维持跳汰机的正常运行状态，但这些因素过去只能凭岗位司机的感觉来调整,这对实际生产会带来很大的局限。而现代的科学技术已经可以对这些因素进行测控，它的工作原理是通过对跳汰机分选过程工艺参数以及运行状态等一系列数据的记录、重现和整理分析，得出各种因素之间的内在联系，从而实现对跳汰选煤的智能、自动化控制。

10、让跳汰机的控制水平与操作水平有了新的突破。就目前而言，国内外跳汰机自动化水平仅局限于排料控制系统、给料控制系统、风压稳定等一些相对独立控制阶段，没有对跳汰选煤实现全面自动化控制的完善系统，所以跳汰机的自动控制发展有很大的局限性，要达到实现跳汰选煤全过程自动控制调节的目标还有很长的路要走。要实现这一目标就必须首先研制出工艺参数检测传感器以及智能型控制装置，为实现跳汰机选煤操作的自动、智能化打下坚实的基础。三、结语跳汰机经过100多年的发展与改良，其结构已经比较完善，但在理论研究方面没有很好地成果。给料量、风水量、排放量对分选效果都有很大的影响，但现代跳汰选煤分选效果不高的原因主要是操作制度没有规

11、范化。如果能实现操作制度规范化，跳汰选煤效果会得到很大的提升。选煤的效率以及效益真实的反应了一个国家的选煤水平。而跳汰选煤在全世界选煤方式中占的比例非常大，并且跳汰选煤又具有成熟、流程简单、处理粒度宽等特点。所以实现全面智能、自动化的跳汰选煤已经迫在眉睫。参考文献：(1)谢广元等 选矿学(2)张宗莉，蔡振华浅谈跳汰选煤技术及发展趋势 2011年11月(3)李全义 跳汰选煤与重介质选煤方法对比分析 2010年02月05日 期刊(4)梁步恒 在跳汰选煤中如何强化全过程煤质管理探讨 2012年08月01期刊(5)高智 跳汰机的操作与故障处理 2011年02月15日 期刊(6)马振宇 我国选煤设备的现状及发展趋势 2012年11月20日 中国会议(7)张洪泉 跳汰选煤自动排料系统工艺自动控制 2012年06月25日 期刊(8)王永峰 跳汰选煤工业过程智能控制策略探讨 2009年10月05日 期刊