專利名稱：一種用于煤氣化過程中灰熔聚煤渣的磁分離裝置及方法
技術領域：
本發明屬于煤氣化技術領域，特別涉及一種用于煤氣化過程中灰熔聚 煤渣的磁分離裝置及方法。
背景技術：
我國煤炭資源豐富，但煤炭的利用技術總體效率低、污染嚴重。 為滿足我國煤炭清潔、高效利用的重大需求，加強大規模高效氣流床 煤氣化技術的基礎研究，填補我國乃至世界該領域的理論研究空白，形成 支撐技術跨越的科學基礎，將已經有自主產權的氣流床煤氣化技術向大規 模高效化推進，已顯得十分迫切和必要。具有高效、超潔凈特點的大規模 氣流床煤氣化技術是當今世界煤技術發展的主流，這方面的技術突破對保 障能源和糧食的安全，保護環境并促進經濟與社會的協調發展具有重大意 義。灰聚熔煤渣磁分離，屬于煤氣化技術領域內的一項輔助性子技術，對 提高煤氣化技術的工業應用價值具有重要意義。目前，煤氣化技術在中國的逐步推廣，但與其相關的灰聚熔煤渣磁分 離技術在國內外尚未見工業化應用。發明內容本發明的目的在于提供一種用于煤氣化過程中灰熔聚煤渣的磁分離 裝置及方法，它是采用干法磁分離技術，對煤氣化過程中產生的灰聚熔煤 灰渣進行回收處理。本發明的技術方案是在煤氣化過程中產生的灰聚熔煤灰渣是一種富含鐵質顆粒狀物料，本 身的工業利用價值不高，但其在經過一定程度的磁力分選后，可以分為兩 個部分其一稱為低磁部分(其中鐵含量被降到一定水平以下)，可以作 為燃料使用；其二稱為高磁部分(其中鐵含量達到一定水平以上)，可以 作為建筑原材料使用。這樣，本身利用價值不高的灰熔聚煤灰渣經過磁分 離處理后，而得到了兩部分產品，它們均具有較高的利用價值。本發明是根據冶金選礦行業磁分離技術的基本原理，采用干法磁分離 技術對煤氣化過程中產生的灰聚熔煤灰渣進行回收處理，首次把磁分離技 術應用于灰熔聚煤渣，成功地把高梯度磁分離技術應用于灰熔聚煤渣的處 理(灰熔聚煤渣的平均粒徑約為1.0毫米)，開辟了磁分離技術應用的一 個新領域，它采用了磁篩式開放氣隙磁路技術，對灰聚熔煤灰渣進行磁分 離回收處理，整個裝置包括物料給料單元、預磁、磁分離分選處理單元和 自動控制單元。一種用于煤氣化過程中灰熔聚煤渣的磁分離裝置，它包括喂料裝置、 軟連接件、振動給料機、膠輥、超薄耐磨傳輸帶、平磁極預處理裝置、高 場強永磁輥、分料板、箱體、低磁劑下料斗、高磁劑下料斗、變頻減速機， 其特征在于喂料裝置通過軟連接件與振動給料機裝置連接；由變頻減速機、驅動高場強永磁輥、膠輥、傳輸帶、經平磁極預處理裝置、與可調分 料板構成一級預磁、磁選結構；平磁極預處理裝置僅設置在一級預磁、磁 選結構中位于永磁輥與膠輥的中間位置。二、三級預磁、磁選結構與一級 預磁、磁選結構相同，但無平磁極預處理裝置。其中，所述的平磁極預處理裝置的磁體全部采用高性能NdFeB永磁 材料，整個平磁體由若干方塊永磁體緊密排列粘接形成N、 S的多磁極磁 系，磁場可達到1.5T以上，平磁極磁體上部表面與超薄耐磨傳輸帶5的 間隔距離須保持在l-5mm以內，以達到最佳的預磁效果，經此裝置對弱 磁性物料進行預處理，將提高分選物料的品位。磁輥全部由高性能NdFeB永磁體與導磁性良好的磁軛，軸向斥擠串 聯在不導磁主軸上，經組裝加工而成，長度可根據磁選機大小定義為 100mm-1500mm，根據不同磁軛比例組合，磁輥表面磁場可達到1.2-1.7T。所述的喂料裝置在喂料箱上部設有氣動振動篩、物料視鏡窗。所述的振動給料機，可通過變頻電機的頻率調整來控制給料量，也可 由加載的擋料板來控制。所述的膠輥能左右平行移動，起到任意調節傳輸帶的松緊度的作用。本發明的工藝流程是這樣實現的灰聚熔煤渣磁分離系統，包括磁分離機、換熱系統、輸送系統和自動 控制系統。所述的灰聚熔煤渣經換熱系統后，由物料輸送系統輸送至磁分離機分 選，根據其工藝要求進行一至三次分選，使高、低磁劑都能達到回收要求， 整個裝置操作由程序軟件自動控制與監控。所述煤氣化工藝流程的設計，為在煤氣化總體流程中應用磁分離技術 進行對應工藝流程設計， 一般為離線方式。根據工藝流程的要求確定磁輥場強15000高斯、磁場梯度15000高斯/厘米。下料速度、電機調頻范圍、設備處理能力、功耗及回收率可根據工藝要求設定；根據工藝要求設定設備技術參數,可選擇性地采用一級到 三級的多級磁選分離過程，對其進行優化調試，使高、低磁劑都能達到回 收工藝要求。經換熱系統的物料溫度〉60。C 。所述物料輸送系統，根據煤氣化過程中所產生的灰熔聚煤渣量以及磁 分離裝置工藝要求設定，輸送系統具有定時定量的自動輸送物料功能，并 可根據工藝要求的變更而隨時改動輸送參數。所述的自動控制系統，由程序軟件對整個裝置工藝流程進行自動操作 與動態監控，可由工藝要求變更隨時更改其操作參數以及切換手動控制。本發明的優點在于本發明在對煤氣化過程中的灰聚熔煤灰渣進行回收處理中，把高梯度 磁分離技術與煤氣化工藝結合起來，采用了磁篩式開放氣隙磁路，具有磁場強度高，對弱磁性物料分選能起到預磁作用；由于灰聚熔煤渣磁分離系 統采用的是干式永磁技術，具備能耗小，無環境污染，且具備環保、降耗 和增效的綜合效益等特點。
圖1為本發明的結構示意圖。圖2為本發明喂料裝置的結構示意圖。圖3為本發明振動給料機與膠輥調節機構結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖及實施例，對本發明進一步說明。如圖1所示，本發明灰熔聚煤渣的磁分離裝置，它包括喂料裝置1、軟連接件2、振動給料機3、膠輥4 (從動輥)、超薄耐磨傳輸帶5、平磁 極預處理裝置6、高場強永磁輥(主動輥)7、分料板8、箱體ll、低磁劑 下料斗12、高磁劑下料斗13、變頻減速機14;其中，喂料裝置1通過軟連接件2與振動給料機裝置3連接；由變頻 減速機12、驅動高場強永磁輥(主動輥)7、膠輥4 (從動輥)、超薄耐磨 傳輸帶5，經平磁極預處理裝置6與可調分料板8構成一級預磁、磁選結 構；平磁極預處理裝置6僅設置在一級預磁、磁選結構中位于高場強永磁 輥(主動輥)7與膠輥4 (從動輥)的中間位置。二級預磁、磁選結構9、三級預磁、磁選結構IO與一級預磁、磁選結 構相同，但無平磁極預處理裝置6。平磁極預處理裝置6是由若干方塊永磁體緊密排列粘接構成的N 、 S 多磁極磁系，磁場強度可達到1.5T以上。本發明帶有可視篩選的喂料裝置，如圖2所示。喂料裝置l由分離器 15，物料入口 16、氣動振動篩17、物料視鏡窗18、喂料箱體19、底座20、 雜質物料出口 21構成。氣動振動篩17在喂料箱體19上部，可以將不利 分選的雜質從雜質物料出口 21排出；物料視鏡窗18可以隨時察看料位情況，以便增減喂料箱內物料；喂料箱底座20位于振動給料機3上部的磁分離機箱體ll上。如圖3所示，可調節給料量的振動給料機3的結構，不僅可通過電流 調節振動頻率來控制，也可用擋料板23來控制給料量；在振動給料機3 給料出口處22加裝一個擋料板23;擋料板23上有平行的兩個長孔，可 以根據分選工藝需要上下調節高度后再用螺栓25固定，從而控制給料量。導軌式膠輥調節機構由膠輥4、固定支座25、導軌26、調節螺栓27 構成；導軌26分別置于膠輥4的兩端上下部凹槽處；固定支座25用于固 定調節螺栓27起到一個進給作用；調節螺栓27將可以自由調節傳輸帶5 的松緊度，調到合適位置時，擰緊調節螺栓27兩端的緊定螺母，可以保 證其平穩運行。本發明的工藝流程是弱磁性煤渣，經物料入口 16進入喂料裝置1中上部的氣動振動篩17; 篩分后的煤渣經軟連接件2直接進入振動給料機裝置3;其它粗粒、雜質 物料從雜質物料出口 20直接排出；調節振動電機的頻率以確定給料量， 煤渣將均勻地從振動給料機3落入超薄耐磨傳輸帶5上；由變頻減速機14 驅動磁輥7，帶動膠輥4和超薄耐磨傳輸帶5將煤渣經預磁處理裝置6進 行預磁；再由超薄耐磨傳輸帶5拖入磁輥7;在離心力與重力的作用下呈 拋物運動，由事先按工藝調好的分料板8將低磁性煤渣與高磁性煤渣區分 開來；低磁性煤渣將進入二級預磁、磁選結構9、三級預磁、磁選結構IO 進行重復分選；然后再由分料板分開進入低磁劑料斗12和高磁劑料斗13。
權利要求
1、一種在煤氣化過程中灰熔聚煤渣的磁分離應用，其特征在于在煤氣化過程中產生的灰聚熔煤灰渣是一種富含鐵質顆粒狀物料，在經過一定程度的磁力分選后，可以分為兩個部分其一稱為低磁部分；其二稱為高磁部分，它使本身利用價值不高的灰熔聚煤灰渣經過磁分離處理后，而得到具有較高的利用價值產品；它應用冶金選礦行業磁分離技術，對煤氣化過程中產生的灰聚熔煤灰渣，采用磁篩式開放氣隙磁路技術，對灰聚熔煤灰渣進行磁分離回收處理。
2、 一種用于煤氣化過程中灰熔聚煤渣的磁分離裝置，其特征在于 它包括喂料裝置、軟連接件、振動給料機、膠輥、超薄耐磨傳輸帶、平 磁極預處理裝置、高場強永磁輥、分料板、箱體、低磁劑下料斗、高磁劑 下料斗、變頻減速機，其特征在于喂料裝置通過軟連接件與振動給料機 裝置連接；由變頻減速機、驅動高場強永磁輥、膠輥、傳輸帶、經平磁極 預處理裝置、與可調分料板構成一級預磁、磁選結構；平磁極預處理裝置 僅設置在一級預磁、磁選結構中位于永磁輥與膠輥的中間位置；二、三級 預磁、磁選結構與一級預磁、磁選結構相同，但無平磁極預處理裝置。
3、 根據權利要求2所述的磁分離裝置，其特征在于所述的平磁極 預處理裝置是由若干方塊永磁體緊密排列粘接構成的N、 S多磁極磁系， 磁場強度可達到1.5T以上。
4、 根據權利要求2所述的磁分離裝置，其特征在于所述的喂料裝 置設有篩分構件、物料視鏡窗。
5、 根據權利要求2所述的磁分離裝置，其特征在于所述的振動給 料機可通過變頻電機的頻率調整來控制給料量，也可由加載的擋料板來控 制。
6、 根據權利要求2所述的磁分離裝置，其特征在于所述的膠輥可 左右平行移動，起到任意調節傳輸帶的松緊度的作用。
7、 一種用于煤氣化過程中灰熔聚煤渣的磁分離方法，其特征在于 它包括A) 、灰聚熔煤渣磁分離系統，包括磁分離機、換熱系統、輸送系統和 自動控制系統；B) 、所述的灰聚熔煤渣經換熱系統后，由物料輸送系統輸送至磁分離 系統進行分選；根據工藝要求設定設備技術參數，可選擇性地采用一級到 三級的多級磁選分離過程，對其進行優化調試，使高、低磁劑都能達到回 收工藝要求；C) 、整個裝置操作由自動控制系統程序軟件對工藝流程進行自動操作 與動態監控，可根據工藝要求隨時變更其操作參數以及切換手動控制；D) 、在煤氣化總體流程中應用磁分離技術進行對應工藝流程設計，一 般為離線方式。
8、 根據權利要求7所述的磁分離方法，其特征在于經換熱系統的 物料溫度〉60。C。
9、 根據權利要求7所述的磁分離方法，其特征在于所述的灰聚熔煤渣磁分離系統，其磁場強度達到15000高斯，場強梯度達到15000高斯/厘米。
10、 一種用于煤氣化過程中灰熔聚煤渣的磁分離方法，其特征在于 它包括弱磁性煤渣，經物料入口 (16)進入喂料裝置(1)中上部的氣動振動篩(17);篩分后的煤渣經軟連接件(2)直接進入振動給料機裝置(3); 其它粗粒、雜質物料從雜質物料出口 (20)直接排出；調節振動電機的頻率以確定給料量，煤渣將均勻地從振動給料機(3)落入超薄耐磨傳輸帶 (5)上；由變頻減速機(14)驅動磁輥(7)，帶動膠輥(4)和超薄耐磨傳輸帶(5)將煤渣經預磁處理裝置(6)進行預磁；再由超薄耐磨傳輸帶 (5)拖入磁輥(7);在離心力與重力的作用下呈拋物運動，由事先按工藝調好的分料板(8)將低磁性煤渣與高磁性煤渣區分開來；低磁性煤渣 將進入二級預磁、磁選結構(9)、三級預磁、磁選結構(10)進行重復分 選；然后再由分料板分開進入低磁劑料斗(12)和高磁劑料斗(13)。
全文摘要
本發明涉及一種用于煤氣化過程中灰熔聚煤渣的磁分離裝置及方法。本發明的磁分離裝置，它包括喂料裝置、軟連接件、振動給料機、膠輥、超薄耐磨傳輸帶、平磁極預處理裝置、高場強永磁輥、分料板、箱體、低磁劑下料斗、高磁劑下料斗、變頻減速機，其特征在于喂料裝置通過軟連接件與振動給料機裝置連接；由變頻減速機、驅動高場強永磁輥、膠輥、傳輸帶、經平磁極預處理裝置、與可調分料板構成一級預磁、磁選結構；平磁極預處理裝置僅設置在一級預磁、磁選結構中位于永磁輥與膠輥的中間位置；二、三級預磁、磁選結構與一級預磁、磁選結構相同，但無平磁極預處理裝置。本發明具有磁場強度高、能耗小，無環境污染，且具備環保、降耗和增效的綜合效益等優點。
文檔編號B03C1/00GK101214463SQ20071030432
公開日2008年7月9日 申請日期2007年12月27日 優先權日2007年12月27日
發明者丁李節, 劍 劉, 張蓉生, 翁干友, 顧春來, 馬小云 申請人:北京立誠石化技術有限公司