专利名称：一种用于煤气化过程中灰熔聚煤渣的磁分离装置及方法
技术领域：
本发明属于煤气化技术领域，特别涉及一种用于煤气化过程中灰熔聚 煤渣的磁分离装置及方法。
背景技术：
我国煤炭资源丰富，但煤炭的利用技术总体效率低、污染严重。 为满足我国煤炭清洁、高效利用的重大需求，加强大规模高效气流床 煤气化技术的基础研究，填补我国乃至世界该领域的理论研究空白，形成 支撑技术跨越的科学基础，将已经有自主产权的气流床煤气化技术向大规 模高效化推进，已显得十分迫切和必要。具有高效、超洁净特点的大规模 气流床煤气化技术是当今世界煤技术发展的主流，这方面的技术突破对保 障能源和粮食的安全，保护环境并促进经济与社会的协调发展具有重大意 义。灰聚熔煤渣磁分离，属于煤气化技术领域内的一项辅助性子技术，对 提高煤气化技术的工业应用价值具有重要意义。目前，煤气化技术在中国的逐步推广，但与其相关的灰聚熔煤渣磁分 离技术在国内外尚未见工业化应用。发明内容本发明的目的在于提供一种用于煤气化过程中灰熔聚煤渣的磁分离 装置及方法，它是采用干法磁分离技术，对煤气化过程中产生的灰聚熔煤 灰渣进行回收处理。本发明的技术方案是在煤气化过程中产生的灰聚熔煤灰渣是一种富含铁质颗粒状物料，本 身的工业利用价值不高，但其在经过一定程度的磁力分选后，可以分为两 个部分其一称为低磁部分(其中铁含量被降到一定水平以下)，可以作 为燃料使用；其二称为高磁部分(其中铁含量达到一定水平以上)，可以 作为建筑原材料使用。这样，本身利用价值不高的灰熔聚煤灰渣经过磁分 离处理后，而得到了两部分产品，它们均具有较高的利用价值。本发明是根据冶金选矿行业磁分离技术的基本原理，采用干法磁分离 技术对煤气化过程中产生的灰聚熔煤灰渣进行回收处理，首次把磁分离技 术应用于灰熔聚煤渣，成功地把高梯度磁分离技术应用于灰熔聚煤渣的处 理(灰熔聚煤渣的平均粒径约为1.0毫米)，开辟了磁分离技术应用的一 个新领域，它采用了磁筛式开放气隙磁路技术，对灰聚熔煤灰渣进行磁分 离回收处理，整个装置包括物料给料单元、预磁、磁分离分选处理单元和 自动控制单元。一种用于煤气化过程中灰熔聚煤渣的磁分离装置，它包括喂料装置、 软连接件、振动给料机、胶辊、超薄耐磨传输带、平磁极预处理装置、高 场强永磁辊、分料板、箱体、低磁剂下料斗、高磁剂下料斗、变频减速机， 其特征在于喂料装置通过软连接件与振动给料机装置连接；由变频减速机、驱动高场强永磁辊、胶辊、传输带、经平磁极预处理装置、与可调分 料板构成一级预磁、磁选结构；平磁极预处理装置仅设置在一级预磁、磁 选结构中位于永磁辊与胶辊的中间位置。二、三级预磁、磁选结构与一级 预磁、磁选结构相同，但无平磁极预处理装置。其中，所述的平磁极预处理装置的磁体全部采用高性能NdFeB永磁 材料，整个平磁体由若干方块永磁体紧密排列粘接形成N、 S的多磁极磁 系，磁场可达到1.5T以上，平磁极磁体上部表面与超薄耐磨传输带5的 间隔距离须保持在l-5mm以内，以达到最佳的预磁效果，经此装置对弱 磁性物料进行预处理，将提高分选物料的品位。磁辊全部由高性能NdFeB永磁体与导磁性良好的磁轭，轴向斥挤串 联在不导磁主轴上，经组装加工而成，长度可根据磁选机大小定义为 100mm-1500mm，根据不同磁轭比例组合，磁辊表面磁场可达到1.2-1.7T。所述的喂料装置在喂料箱上部设有气动振动筛、物料视镜窗。所述的振动给料机，可通过变频电机的频率调整来控制给料量，也可 由加载的挡料板来控制。所述的胶辊能左右平行移动，起到任意调节传输带的松紧度的作用。本发明的工艺流程是这样实现的灰聚熔煤渣磁分离系统，包括磁分离机、换热系统、输送系统和自动 控制系统。所述的灰聚熔煤渣经换热系统后，由物料输送系统输送至磁分离机分 选，根据其工艺要求进行一至三次分选，使高、低磁剂都能达到回收要求， 整个装置操作由程序软件自动控制与监控。所述煤气化工艺流程的设计，为在煤气化总体流程中应用磁分离技术 进行对应工艺流程设计， 一般为离线方式。根据工艺流程的要求确定磁辊场强15000高斯、磁场梯度15000高斯/厘米。下料速度、电机调频范围、设备处理能力、功耗及回收率可根据工艺要求设定；根据工艺要求设定设备技术参数,可选择性地采用一级到 三级的多级磁选分离过程，对其进行优化调试，使高、低磁剂都能达到回 收工艺要求。经换热系统的物料温度〉60。C 。所述物料输送系统，根据煤气化过程中所产生的灰熔聚煤渣量以及磁 分离装置工艺要求设定，输送系统具有定时定量的自动输送物料功能，并 可根据工艺要求的变更而随时改动输送参数。所述的自动控制系统，由程序软件对整个装置工艺流程进行自动操作 与动态监控，可由工艺要求变更随时更改其操作参数以及切换手动控制。本发明的优点在于本发明在对煤气化过程中的灰聚熔煤灰渣进行回收处理中，把高梯度 磁分离技术与煤气化工艺结合起来，采用了磁筛式开放气隙磁路，具有磁场强度高，对弱磁性物料分选能起到预磁作用；由于灰聚熔煤渣磁分离系 统采用的是干式永磁技术，具备能耗小，无环境污染，且具备环保、降耗 和增效的综合效益等特点。
图1为本发明的结构示意图。图2为本发明喂料装置的结构示意图。图3为本发明振动给料机与胶辊调节机构结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例，对本发明进一步说明。如图1所示，本发明灰熔聚煤渣的磁分离装置，它包括喂料装置1、软连接件2、振动给料机3、胶辊4 (从动辊)、超薄耐磨传输带5、平磁 极预处理装置6、高场强永磁辊(主动辊)7、分料板8、箱体ll、低磁剂 下料斗12、高磁剂下料斗13、变频减速机14;其中，喂料装置1通过软连接件2与振动给料机装置3连接；由变频 减速机12、驱动高场强永磁辊(主动辊)7、胶辊4 (从动辊)、超薄耐磨 传输带5，经平磁极预处理装置6与可调分料板8构成一级预磁、磁选结 构；平磁极预处理装置6仅设置在一级预磁、磁选结构中位于高场强永磁 辊(主动辊)7与胶辊4 (从动辊)的中间位置。二级预磁、磁选结构9、三级预磁、磁选结构IO与一级预磁、磁选结 构相同，但无平磁极预处理装置6。平磁极预处理装置6是由若干方块永磁体紧密排列粘接构成的N 、 S 多磁极磁系，磁场强度可达到1.5T以上。本发明带有可视筛选的喂料装置，如图2所示。喂料装置l由分离器 15，物料入口 16、气动振动筛17、物料视镜窗18、喂料箱体19、底座20、 杂质物料出口 21构成。气动振动筛17在喂料箱体19上部，可以将不利 分选的杂质从杂质物料出口 21排出；物料视镜窗18可以随时察看料位情况，以便增减喂料箱内物料；喂料箱底座20位于振动给料机3上部的磁分离机箱体ll上。如图3所示，可调节给料量的振动给料机3的结构，不仅可通过电流 调节振动频率来控制，也可用挡料板23来控制给料量；在振动给料机3 给料出口处22加装一个挡料板23;挡料板23上有平行的两个长孔，可 以根据分选工艺需要上下调节高度后再用螺栓25固定，从而控制给料量。导轨式胶辊调节机构由胶辊4、固定支座25、导轨26、调节螺栓27 构成；导轨26分别置于胶辊4的两端上下部凹槽处；固定支座25用于固 定调节螺栓27起到一个进给作用；调节螺栓27将可以自由调节传输带5 的松紧度，调到合适位置时，拧紧调节螺栓27两端的紧定螺母，可以保 证其平稳运行。本发明的工艺流程是弱磁性煤渣，经物料入口 16进入喂料装置1中上部的气动振动筛17; 筛分后的煤渣经软连接件2直接进入振动给料机装置3;其它粗粒、杂质 物料从杂质物料出口 20直接排出；调节振动电机的频率以确定给料量， 煤渣将均匀地从振动给料机3落入超薄耐磨传输带5上；由变频减速机14 驱动磁辊7，带动胶辊4和超薄耐磨传输带5将煤渣经预磁处理装置6进 行预磁；再由超薄耐磨传输带5拖入磁辊7;在离心力与重力的作用下呈 抛物运动，由事先按工艺调好的分料板8将低磁性煤渣与高磁性煤渣区分 开来；低磁性煤渣将进入二级预磁、磁选结构9、三级预磁、磁选结构IO 进行重复分选；然后再由分料板分开进入低磁剂料斗12和高磁剂料斗13。
权利要求
1、一种在煤气化过程中灰熔聚煤渣的磁分离应用，其特征在于在煤气化过程中产生的灰聚熔煤灰渣是一种富含铁质颗粒状物料，在经过一定程度的磁力分选后，可以分为两个部分其一称为低磁部分；其二称为高磁部分，它使本身利用价值不高的灰熔聚煤灰渣经过磁分离处理后，而得到具有较高的利用价值产品；它应用冶金选矿行业磁分离技术，对煤气化过程中产生的灰聚熔煤灰渣，采用磁筛式开放气隙磁路技术，对灰聚熔煤灰渣进行磁分离回收处理。
2、 一种用于煤气化过程中灰熔聚煤渣的磁分离装置，其特征在于 它包括喂料装置、软连接件、振动给料机、胶辊、超薄耐磨传输带、平 磁极预处理装置、高场强永磁辊、分料板、箱体、低磁剂下料斗、高磁剂 下料斗、变频减速机，其特征在于喂料装置通过软连接件与振动给料机 装置连接；由变频减速机、驱动高场强永磁辊、胶辊、传输带、经平磁极 预处理装置、与可调分料板构成一级预磁、磁选结构；平磁极预处理装置 仅设置在一级预磁、磁选结构中位于永磁辊与胶辊的中间位置；二、三级 预磁、磁选结构与一级预磁、磁选结构相同，但无平磁极预处理装置。
3、 根据权利要求2所述的磁分离装置，其特征在于所述的平磁极 预处理装置是由若干方块永磁体紧密排列粘接构成的N、 S多磁极磁系， 磁场强度可达到1.5T以上。
4、 根据权利要求2所述的磁分离装置，其特征在于所述的喂料装 置设有筛分构件、物料视镜窗。
5、 根据权利要求2所述的磁分离装置，其特征在于所述的振动给 料机可通过变频电机的频率调整来控制给料量，也可由加载的挡料板来控 制。
6、 根据权利要求2所述的磁分离装置，其特征在于所述的胶辊可 左右平行移动，起到任意调节传输带的松紧度的作用。
7、 一种用于煤气化过程中灰熔聚煤渣的磁分离方法，其特征在于 它包括A) 、灰聚熔煤渣磁分离系统，包括磁分离机、换热系统、输送系统和 自动控制系统；B) 、所述的灰聚熔煤渣经换热系统后，由物料输送系统输送至磁分离 系统进行分选；根据工艺要求设定设备技术参数，可选择性地采用一级到 三级的多级磁选分离过程，对其进行优化调试，使高、低磁剂都能达到回 收工艺要求；C) 、整个装置操作由自动控制系统程序软件对工艺流程进行自动操作 与动态监控，可根据工艺要求随时变更其操作参数以及切换手动控制；D) 、在煤气化总体流程中应用磁分离技术进行对应工艺流程设计，一 般为离线方式。
8、 根据权利要求7所述的磁分离方法，其特征在于经换热系统的 物料温度〉60。C。
9、 根据权利要求7所述的磁分离方法，其特征在于所述的灰聚熔煤渣磁分离系统，其磁场强度达到15000高斯，场强梯度达到15000高斯/厘米。
10、 一种用于煤气化过程中灰熔聚煤渣的磁分离方法，其特征在于 它包括弱磁性煤渣，经物料入口 (16)进入喂料装置(1)中上部的气动振动筛(17);筛分后的煤渣经软连接件(2)直接进入振动给料机装置(3); 其它粗粒、杂质物料从杂质物料出口 (20)直接排出；调节振动电机的频率以确定给料量，煤渣将均匀地从振动给料机(3)落入超薄耐磨传输带 (5)上；由变频减速机(14)驱动磁辊(7)，带动胶辊(4)和超薄耐磨传输带(5)将煤渣经预磁处理装置(6)进行预磁；再由超薄耐磨传输带 (5)拖入磁辊(7);在离心力与重力的作用下呈抛物运动，由事先按工艺调好的分料板(8)将低磁性煤渣与高磁性煤渣区分开来；低磁性煤渣 将进入二级预磁、磁选结构(9)、三级预磁、磁选结构(10)进行重复分 选；然后再由分料板分开进入低磁剂料斗(12)和高磁剂料斗(13)。
全文摘要
本发明涉及一种用于煤气化过程中灰熔聚煤渣的磁分离装置及方法。本发明的磁分离装置，它包括喂料装置、软连接件、振动给料机、胶辊、超薄耐磨传输带、平磁极预处理装置、高场强永磁辊、分料板、箱体、低磁剂下料斗、高磁剂下料斗、变频减速机，其特征在于喂料装置通过软连接件与振动给料机装置连接；由变频减速机、驱动高场强永磁辊、胶辊、传输带、经平磁极预处理装置、与可调分料板构成一级预磁、磁选结构；平磁极预处理装置仅设置在一级预磁、磁选结构中位于永磁辊与胶辊的中间位置；二、三级预磁、磁选结构与一级预磁、磁选结构相同，但无平磁极预处理装置。本发明具有磁场强度高、能耗小，无环境污染，且具备环保、降耗和增效的综合效益等优点。
文档编号B03C1/00GK101214463SQ20071030432
公开日2008年7月9日 申请日期2007年12月27日 优先权日2007年12月27日
发明者丁李节, 剑 刘, 张蓉生, 翁干友, 顾春来, 马小云 申请人:北京立诚石化技术有限公司