一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法技术

一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法，属于离心沉降过程特性的确定方法。该确定方法：混匀缩分后的‑3mm原煤与水配置成矿浆经离心沉降后，进行整体冷冻，冷冻成型的固态矿浆采用器壁低温加热法从容器中取出后将煤层利用固定平面旋转机械薄刀片进行逐层切割，切割后各层样品烘干后进行粒度、密度组成等分析；以整体冷冻—器壁分离—分层切割为核心，实现对细粒煤离心沉降过程特性的确定。优点：本发明专利技术提供了一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法，可对细粒煤离心沉降进行无损化分析；可详细分析不同沉降高度的煤层性质；可以考察离心参数，以及矿浆特性，适应性广。适用于采用离心力场分离不同粒度、密度煤样的处理效果的研究与优化。

A method for determining the characteristics of centrifugal sedimentation of fine coal

A method for determining the characteristics of the centrifugal sedimentation process of fine coal belongs to the method for determining the characteristics of a centrifugal sedimentation process. The method for determining mixing reduction after 3mm coal and water slurry by centrifugal sedimentation configured, whole frozen, frozen solid slurry forming wall by low-temperature heating is removed from the container after the coal seam using fixed plane rotation mechanical thin blade cutting layer, each layer of the sample after drying after cutting analysis of particle size, density and so on; as a whole frozen wall separation slice-by-slice as the core, realize the process of determining characteristics of centrifugal fine coal. The invention provides a method for determining the fine coal centrifugal sedimentation process characteristics, can carry out nondestructive analysis on fine coal centrifuge; detailed analysis of different settlement properties of coal seam height can be investigated; centrifugal slurry characteristic parameters, and wide adaptability. The utility model is suitable for the study and optimization of the treatment effect of separating coal particles of different granularity and density by centrifugal force field.

【技术实现步骤摘要】
一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法
本专利技术涉及一种离心沉降过程特性的确定方法，特别是一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法。
技术介绍
离心分离设备(如离心机、旋风、旋液分离器、气流粉碎分级机等)具有分离粒径小，效率高，单位体积处理量大等特点，被广泛用于气固、液固体系微小固体颗粒的分离。在选煤厂生产中离心沉降是重介质旋流器分选、煤泥离心机、水力分级旋流器等设备的基本工作过程，离心沉降过程的分层特征很大程度上决定了分离、分级的效果。目前，离心分离设备的离心沉降过程特性的确定方法有试验结果分析方法、计算流体力学模拟方法以及理论推导方法。试验结果分析方法：通过对离心沉降过程的入料、产品取样分析，获取离心沉降过程的数据，属于静态分析方法，其结果只能揭示离心沉降过程的整体作业效果。随着计算流体力学及流场测试手段的发展，计算流体力学模拟方法在高速动态观测流场，CFD流场模拟被普遍应用于离心力场沉降的原理分析方面，极大推动了离心沉降基础研究工作，但其实验对象主要为单个颗粒或浓度很低的条件，与实际离心沉降过程有所差别，且计算模拟时间长。
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法，解决现有技术的静态分析方法只能揭示离心沉降过程的整体作业效果、计算流体力学模拟方法为单个颗粒或浓度很低的条件的问题。本专利技术的目的是这样实现的：该确定方法：混匀缩分后的-3mm原煤与水配置成矿浆经离心沉降后，进行整体冷冻，冷冻成型的固态矿浆采用器壁低温加热法从容器中取出后用固定平面旋转机械薄刀片将煤层进行逐层切割，切割后各层样品烘干后进行粒度、密度组成分析；以整体冷冻—器壁分离—分层切割为核心，实现对细粒煤离心沉降过程特性的确定。具体步骤如下：(1).首先将粒度为-3mm的原煤混匀，并通过缩分器缩分出试验所需的质量；(2).称取缩分后原煤转移至离心杯中加水润湿煤样后再将称取好的水缓慢倒入至离心杯，在试验所需的转速及时间下在进行离心；(3).离心结束后在液面层加入T型棒并将其竖直固定在液面层内；(4).之后转移到冷冻装置中放置6h进行冷冻，使离心后的矿浆充分冷冻；(5).将离心杯取出使用水浴加热方法沿容壁在60°左右加热5分钟，使杯内的离心产物与器壁分离，利用T型棒将固化的离心产物取出，再放入冷冻装置中10分钟；(6).使用固定平面旋转机械薄刀片，按照所需的切片厚度进行逐层切割，切割后测量湿重，并烘干；(7).烘干后对不同层的切割层进行称重，并进行试验分析，实施对细粒煤离心沉降过程特性的确定。所述的冷冻装置为具有低温冷冻功能的设备，为冷阱、冰箱、冰柜。有益效果，由于采用了上述方案，包括缩分制样—离心沉降—整体冷冻—器壁分离—分层切割—样品分析步骤，首先将-3mm原煤混匀缩分并取试验所需煤样；然后将原煤与水同时加入离心杯配制成试验所需浓度的矿浆；将离心杯放置于离心机内，在设定的转速与时间条件下进行离心沉降；将离心沉降完毕的离心杯放置于冷冻装置中6h；采用器壁加热法将冷冻成型的矿浆从离心杯中取出，使用固定平面旋转机械薄刀片按一定厚度对成型煤层逐层切割；将各层煤样烘干后进行粒度、密度组成等分析。本专利技术与现有技术相比，可以有效的确定细粒煤离心沉降过程，通过将离心处理后离心杯中的液体冷冻固化，并通过水浴加热方法使离心杯壁和冷冻煤样有效分离，从而可以详细分析细粒煤离心沉降后不同沉降高度的煤层性质。解决了现有技术的静态分析方法只能揭示离心沉降过程的整体作业效果、计算流体力学模拟方法为单个颗粒或浓度很低的条件的问题，达到了本专利技术的目的。优点：本专利技术提供了一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法，可对细粒煤离心沉降进行无损化分析，试验过程煤粒未发生性质变化，数据真实可靠；可详细分析不同沉降高度的煤层性质；既可以考察离心参数(转速、沉降时间等)，也可以考察矿浆特性如浓度、粒度组成、密度组成、粘度等，适应性广。为进行后续优化进行基础指导，适用于采用离心力场分离不同粒度、密度煤样的处理效果研究，可用于指导优化离心沉降分离、固液分析过程。附图说明：图1是本专利技术的结构图。图2是本专利技术冷冻固化后煤样的模拟图。图3是本专利技术不同浓度条件下离心力场沉降过程灰分分层曲线图。图2中，1、T型取样棒；2、冷冻水层；3、固化煤层。具体实施方式：该确定方法：混匀缩分后的-3mm原煤与水配置成矿浆经离心沉降后，进行整体冷冻，冷冻成型的固态矿浆采用器壁低温加热法从容器中取出后用固定平面旋转机械薄刀片将煤层进行逐层切割，切割后各层样品烘干后进行粒度、密度组成等分析；以整体冷冻—器壁分离—分层切割为核心，实现对细粒煤离心沉降过程特性的确定。具体步骤如下：(1).首先将粒度为-3mm的原煤混匀，并通过缩分器缩分出试验所需的质量；(2).称取缩分后原煤转移至离心杯中加水润湿煤样后再将称取好的水缓慢倒入至离心杯，在试验所需的转速及时间下在进行离心；(3).离心结束后在液面层加入T型棒并将其竖直固定在液面层内；(4).之后转移到冷冻装置中放置6h进行冷冻，使离心后的矿浆充分冷冻；(5).将离心杯取出使用水浴加热方法沿容壁在60°左右加热5分钟，使杯内的离心产物与器壁分离，利用T型棒将固化的离心产物取出，再放入冷冻装置中10分钟；(6).使用固定平面旋转机械薄刀片，按照所需的切片厚度进行逐层切割，切割后测量湿重，并烘干；(7).烘干后对不同层的切割层进行称重，并进行试验分析，实施对细粒煤离心沉降过程特性的确定。所述的冷冻装置为具有低温冷冻功能的设备，为冷阱、冰箱、冰柜。实施例1：该确定方法；包括缩分制样—离心沉降—整体冷冻—器壁分离—分层切割—样品分析步骤，首先将-3mm原煤混匀缩分并取试验所需煤样；然后将原煤与水同时加入离心杯配制成试验所需浓度的矿浆；将离心杯放置于离心机内，在设定的转速与时间条件下进行离心沉降；将离心沉降完毕的离心杯放置于冷冻装置中6h；采用器壁加热法将冷冻成型的矿浆从离心杯中取出，使用固定平面旋转机械薄刀片按一定厚度对成型煤层逐层切割；将各层煤样烘干后进行粒度、密度组成等分析。采用本研究方法可对细粒煤离心沉降后进行固化详细分析不同沉降高度的煤层性质，可用于指导优化离心沉降分离、固液分析过程。混匀缩分后的-3mm原煤与水配置成矿浆经离心沉降后，进行整体冷冻，冷冻成型的固态矿浆从容器中取出后将煤层进行逐层切割，切割后各层样品烘干后进行粒度、密度组成等分析。离心沉降完毕后在矿浆清水层中下部加入取样器并垂直固定，为取出冷冻成型后矿样提供便利条件。将离心沉降后的矿浆转移至低温冷冻设备使矿浆固化成型，冷冻设备可以为冷阱、冰箱、冰柜等具有低温冷冻功能的设备。冷冻后固化矿浆是通过短时器壁低温加热法从离心杯中取出。取出的固化矿浆需重新放置在冷冻设备中10分钟，保证样品在后续逐层切割过程不易软化。固化矿浆的切割是采用固定平面旋转机械薄刀片实现的。利用本专利技术方法对某选煤厂精煤的离心沉降过程进行了研究，了解离心沉降过程分层特性，原料煤灰分为3.97％，粒度范围为1-0.25mm，其密度组成见表1。表1某选煤厂精煤密度组成分析试验过程中，取一定量缩分好的原煤均分加入两个离心杯中分别加水配置成15％、10％、20％、23％、26％、30％、35％、40％浓度的矿浆，在3000r/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法，其特征是：该确定方法：混匀缩分后的‑3mm原煤与水配置成矿浆经离心沉降后，进行整体冷冻，冷冻成型的固态矿浆采用器壁低温加热法从容器中取出后采用固定平面旋转机械薄刀片将煤层进行逐层切割，切割后各层样品烘干后进行粒度、密度组成等分析；以整体冷冻—器壁分离—分层切割为核心，实现对细粒煤离心沉降过程特性的确定。

【技术特征摘要】
1.一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法，其特征是：该确定方法：混匀缩分后的-3mm原煤与水配置成矿浆经离心沉降后，进行整体冷冻，冷冻成型的固态矿浆采用器壁低温加热法从容器中取出后采用固定平面旋转机械薄刀片将煤层进行逐层切割，切割后各层样品烘干后进行粒度、密度组成等分析；以整体冷冻—器壁分离—分层切割为核心，实现对细粒煤离心沉降过程特性的确定。2.根据权利要求2所述的一种细粒煤离心沉降过程特性的确定方法，其特征是：具体步骤如下：（1）.首先将粒度为-3mm的原煤混匀，并通过缩分器缩分出试验所需的质量；（2）.称取缩分后原煤转移至离心杯中加水润湿煤样后再将称取好的水缓慢倒入至离心杯，在试验所需的转速及时间下...

【专利技术属性】
技术研发人员：王大鹏，朱子祺，胥萌，石磊，苗真勇，晋伟，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32