重介质分选过程中悬浮液密度和黏度控制算法研究

为了解决传统的重介质分选过程忽略悬浮液黏度的建模与控制问题,首先分析了重介质分选工艺流程,以控制磁性物含量的方式控制黏度。然后建立了以补水阀和分流阀为控制量,悬浮液密度和磁性物含量为被控量的双输入、双输出控制模型。最后设计出基于模型预测控制(MPC)的悬浮液密度和黏度控制器。仿真结果表明:与传统的PID和前馈解耦控制器相比,MPC算法的超调量更小、抗干扰能力和鲁棒性更强。

高含量重密度组分煤重介质旋流器分选特性研究

为了提高重介质旋流器对高含量重密度组分难选原煤的分选效率,设计了新型重介质旋流器模型装置,建立了颗粒在离心旋转流场中沉降分离数学模型,采用试验与理论分析相结合的方法研究新型重介质旋流器的分选特性,揭示高含量重密度组分难选煤分选特性随工艺参数的变化规律,探索影响新型重介质旋流器流场工作悬浮液动态稳定性的因素及重产物排料输运机制。研究结果表明,新型重介质旋流器分选高含量重密度组分煤时,底流重产物排料能力强、处理量大;离心旋流场中的悬浮液密度梯度分布小、密度相对均匀,底流与溢流密度差值较低,流场中悬浮液稳定性更强;入料的压力与悬浮液动态稳定性、分选精度及重产物排料效率直接相关,随着入料的压力增大,底流、溢流口排出悬浮液密度差值增大,可能偏差E值降低,分选精度提高,重产物排出量升高;当入料的压力为25 kPa时,实际分选密度为1.666 g/cm^(3),可能偏差E值为0.09 g/cm^(3),重产物产率为75.23%。本研究为高含量重密度组分煤的分选提供了新的思路。

S-FHMC710型煤泥重介质旋流器在吕家坨选煤厂的应用

吕家坨矿选煤厂为了解决粗煤泥分选效果差的问题,采用S-FHMC710型超级煤泥重介质旋流器分选粗煤泥,并通过工业性试验对超级煤泥重介质旋流器进行工艺性能进行检测。试验结果表明:大于0.5 mm粒级可能偏差0.050 kg/L,数量效率99.64%;0.50~0.25 mm粒级可能偏差0.060 kg/L,数量效率98.76%;0.25~0.10 mm粒级可能偏差0.087 kg/L,数量效率96.99%,有效分选下限达到0.10 mm。该超级煤泥重介质旋流器应用效果良好,对于提高精煤质量、产率和选煤厂经济效益具有显著的效果。

无压给料三产品重介质旋流器在我国的发展现状及其前景

叙述了无压给料三产品重介质旋流器的技术发展现状,分析了重介质选煤技术高速发展的原因,并对其发展前景进行了展望。

三产品重介质旋流器的研究与展望

三产品重介质旋流器是重要的煤炭洗选加工设备,广泛应用于各类难选、极难选煤炭的分选。经过数十年的发展,国内三产品重介质旋流器已逐渐从早期的宏观结构优化发展到现在的以新型分选理论为基础的三产品重介质分选设备研发,已逐渐形成了我国独有的三产品重介质旋流器设计制造体系与洗选工艺体系。为了更好地发展三产品重介质旋流器,回顾了早期三产品重介质旋流器的研究情况,着重介绍了三种国内自主研发的新型三产品重介质旋流器,并对三产品重介质旋流器未来的发展方向进行了展望。

新构型重介质旋流器在邯郸洗选厂的应用

为解决传统构型重介质旋流器中煤带精煤量高、矸石带煤量高等问题,邯郸洗选厂采用新构型重介质旋流器对南部重介质分选系统(南部系统)进行了改造,并与未改造的北部重介质分选系统(北部系统)进行了对比。结果表明:相较未改造的北部系统,改造后南部系统的数量效率提升了3.44个百分点,可能性偏差也明显降低,同时精煤灰分合格率提升了5.59个百分点,重介质损耗降低了0.11kg/t,综合精煤产率预计提升0.61个百分点。新构型重介质旋流器的应用为企业带来了较高的经济效益,为工艺系统下一步改造升级提供了可靠依据。

无压三产品重介质旋流器的发展和展望

无压三产品重介质旋流器作为重要的选煤分选设备,具有结构简单、分选精度高、节能环保的特点。介绍了无压三产品重介质旋流器在国内的发展应用历程,分析了不同时期三产品重介质旋流器的性能特点和应用效果,并对三产品重介质旋流器选煤工艺及装备的发展进行了展望。认为,无压三产品重介质旋流器技术工艺应持续研究原煤及煤泥重介质旋流器工艺参数对分选过程的影响和磁选工艺参数对磁选作业工艺效果的影响,重视中煤磁选尾矿的分选工艺;而在重介质旋流器装备方面要降低分选下限、提高分选精度,进一步提高检测设备的精度及可靠性、提高旋流器的使用寿命。

干法重介质流化床中加重质颗粒与煤表面碰撞黏附特性研究

【目的】流态化干法分选技术是气固两相理论在选煤领域的拓展延伸。使用干法重介质流化床对原煤进行分选时,煤炭的表面水分便随着气流携带、颗粒运动等因素在床层中运移扩散,导致加重质发生颗粒团聚现象。颗粒聚团是由于流体作用以及颗粒间耗散作用形成的颗粒富集,是一种不均匀的介尺度结构。颗粒聚团可降低流化质量,导致床层失稳,床层内部密度分布不均,产品质量变差。【方法】以颗粒碰撞黏附过程为切入点,探究潮湿条件下加重质颗粒与煤表面之间的碰撞黏附特性。【结果】结果表明,随着碰撞速度的增加,颗粒法向碰撞恢复系数呈上升趋势;相同湿度条件下,碰撞速度相同时,恢复系数随着颗粒粒径的增加而呈上升趋势;潮湿条件下流化床中颗粒间碰撞的主要能量损失为颗粒表面黏弹性损失及液桥黏附能损失,随着相对湿度的增加,液桥力引起的黏附能损失逐渐增大,颗粒恢复系数显著降低。【结论】揭示了颗粒聚团碰撞黏附机理,这为实现分选流化床中颗粒聚团的调控、维持床层稳定流化、提高流化床分选效果提供理论依据。

磁场对重介质旋流器分选精度的影响

为了研究径向向内磁场力对旋流器分选精度的影响,构建了实验室磁力调控型重介质旋流器分选系统,通过进行重介质旋流器分选单因素试验,发现增加电流强度和线圈匝数,可以有效地提高重介质旋流器分选精度,降低分选密度。以可能偏差Ep作为正交试验响应值,应用软件Design-expert进行正交试验设计,基于响应面法研究了入料压力、电流强度和线圈匝数的协同作用,深入探究外加磁场对分选精度的影响规律。结果表明:在正交区间内,Ep与入料压力、电流强度和线圈匝数均呈负线性相关,各因素间相互独立;对可能偏差Ep影响程度按大小排序为线圈匝数>电流强度>入料压力;当在入料压力0.04 MPa,电流强度3 A,线圈匝数1 000匝时,可能偏差Ep=0.026 8 g/cm^(3),相较于无磁场状态时重介质旋流器分选精度提高了51.71%。

选煤厂重介质密度控制系统的研究与应用

针对选煤厂重介质悬浮液密度主要采用密度壶检测,存在滞后现象,集控上位机界面显示与现场存在误差.影响人员的操作判断和正常的洗选生产等问题。为提升对悬浮液密度的控制效果,设计了选煤厂重介密度调节系统,实现重介洗选密控系统的自动调节,稳定了悬浮液的密度,大幅提升了精煤回收率。

选煤厂降低重介质选煤系统中介质消耗的实践

为解决重介消耗过高的实际问题,选煤厂进行了现场分析,从洗选工艺流程、设备选型和磁介质回收等方面深入剖析了导致重介耗消耗高的主要原因。针对这些问题,我们采取了加强重介质管理的措施,并提出了降低介质消耗的技术改造方案。通过采用CSS粗煤泥分选机和引进新型脱泥筛、旋流器,实现了降低了介质的消耗,确保了悬浮液的稳定性,实现了节能降耗的目标。

浅槽重介质分选机上升流系统结构改造研究

针对永安煤矿选煤厂W26F54浅槽重介质分选机上升流系统频繁发生堵塞问题,导致精煤产品质量下降、人工成本增加等问题,在对堵塞问题原因分析基础上,对上升流系统结构从系统管路改造、布流孔板结构改造、上升流介质斗缓冲版改造进行了系统改造。实践应用表明:改造后上升流系统堵塞频率降低了95%,对分选效果无影响,经济效益显著。

重介质选煤过程自动控制系统在选煤厂的应用

以辛置选煤厂为研究对象,分析了选煤工艺中的重介质选煤过程自动控制系统的控制原理、构成和特点,同时对悬浮液密度、介质桶液位、悬浮液中非磁性物含量和旋流器入口压力检测的自动化控制进行了阐述。该技术的应用实现了对全厂生产设备的集中控制,完成对悬浮液的密度、液位等关键参数的监测,大幅提升了选煤厂的自动化控制程度。

重介质旋流器分选影响因素分析

首先定性的分析了重介质旋流器结构参数及各工艺参数如入料煤性质、给煤量、入介压力、悬浮液特性等对分选效果的影响。其次通过试验数据定量的分析了入料煤性质、合介密度、入介压力、磁性物含量、给煤量对重介质旋流器分选一、二段实际分选密度的影响,确定了影响显著性因素,为实际生产过程中各工艺参数的优化提供了依据。

无压三产品重介质旋流器内介质颗粒分布研究

以WTMC1500/1100无压三产品重介质旋流器为例,介绍一种基于无压三产品重介质旋流器内介质颗粒分布的分析方法。该方案利用UG软件构建设备三维模型,并通过ICEMCFD软件对三维模型进行网格划分,之后以此为基础,分别对旋流器悬浮液的密度分布与轴向速度、切向速度、介质颗粒分布情况展开分析,以掌握旋流器内介质颗粒分布特点,为无压三产品重介质旋流器的设计提供支持,确认有限元分析法的应用价值。

选煤厂重介质智能添加系统的改造与实践

进行哈拉沟选煤厂重介质智能添加系统的改造与实施,以提升生产效率和降低运营成本。通过对现有介质库及人工制介系统的深入分析,提出了一项全面的改造方案,包括介质库结构优化、自动化管道铺设、泵站建设,以及浓介桶和磁选机的集成。实现介质补给的自动化和智能化,显著提高介质添加的精确性和稳定性。实际运行数据显示,系统实施后人工工时每月减少50 h,补介效率提高了80%,有效支持了选煤厂向自动化和智能化的转型。研究还展望了未来技术发展,包括算法优化和智能化升级,为行业的持续进步提供了方向。

基于PPO-NN的数据驱动重介质选煤预测模型

针对重介质选煤工艺过程复杂、非线性强、难以建立精确数学模型的问题,将捕食-食饵(Prey-Predator Optimization,PPO)算法的全局优化能力与神经网络(Neural Network,NN)的非线性映射能力相结合,建立了基于工业数据的重介质选煤灰分质量分数的预测模型。通过将NN的连接权重及阈值转换成PPO算法的可行解,再通过该优化算法更新可行解,寻找到能够使预测模型输出值与真实值相差最小的网络权重与阈值。通过实验验证了所提方法的有效性,基于PPO-NN所得灰分预测模型的均方根误差、平均绝对误差、决定系数等多个运行指标均优于传统神经网络。

基于厚尾噪声分布的重介质分选密度辨识

为解决重介质选煤过程中分选密度识别易受厚尾噪声污染的问题,建立了ARX分选密度辨识模型,并利用学生式t分布建模了密度辨识系统中的厚尾噪声,而后采用期望最大化(EM)算法将厚尾噪声识别问题公式化,最后通过仿真模拟对密度及厚尾噪声辨识模型进行了验证。结果表明:用于厚尾噪声识别的EM算法与传统极大似然估计算法(MLE)相比,可有效处理隐含变量或数据丢失问题,相应偏差范数(BN)和方差范数(VN)也均低于后者,具有更佳的鲁棒性;所估计的模型参数在有限次数迭代下即可收敛于真实值附近,算法处理厚尾噪声有效。研究结果可一定程度上提升重介质选煤过程中重悬浮液密度自动检测的准确性。

基于CFD数值模拟的高精度三产品重介质旋流器结构优化设计

高精度三产品重介质旋流器是近年来出现的新型三产品重介质旋流器之一,具有二段分选密度实时在线可控、分选精度高、工艺布置简单、改建成本低等优势,其二段旋流器结构对该设备的分选效果具有显著影响。为进一步提高三产品重介质旋流器的分选精度,提高其对吕梁山煤电洗煤厂洗选工艺的适用性,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)数值模拟的方法,研究高精度三产品重介质旋流器的操作参数和结构参数对其内部流场的影响。研究结果表明:随着二段旋流器入介速度的增加,二段旋流器的离心系数也随之增大;入介口位置的变化主要影响了二段旋流器径向速度和二段旋流器轴向速度分布,在中间入介时,一段旋流器所受到的影响最小;二段入介口偏角为5°时对一段旋流器流场影响最小,有利于获得较好的分选效果。

重介质洗煤密度液位协调控制系统方案研究

以宁夏某洗煤厂为例,对重介质洗煤的原理及生产工艺进行详细介绍,针对洗煤厂的控制系统大多都只关注密度的控制而忽视了液位调节的问题,结合现有条件提出了不连续加介情况下的密度液位协调控制方案,并在控制过程中使用了模糊控制算法进一步提高控制精度和稳定性,通过实际测试最终验证了该方案具有高精度的控制效果且能够稳定运行,能够满足重介质洗煤的自动控制相关要求,大大提高了洗煤系统的自动化水平。