Tds智能干选机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于矿物干法分选技术领域，具体涉及一种用于煤炭干法分选的TDS智能干选机。
【背景技术】
[0002]煤炭分选主要分为水洗和干选两个方向，水洗基本采用跳汰、重介、浮选等工艺，优点是工艺成熟、分选精度高、处理能力大。缺点是建设投资大、生产成本高，还存在较大的水资源消耗和浪费，水洗I吨原煤的水耗约0.1m3，另外也会产生低质的副产品如煤泥。干选是近二十年来一直存在并缓慢发展的一种选煤方法，具有不用水、工艺简单、投资少、生产成本低的优点，主要的代表工艺是基于振动和风选的复合式干法选煤工艺。从煤炭分布的区域来看，西部占全国80.4%，中部占全国15.2%，东部占全国4.4%。西部是我国煤炭的主要分布区，又恰是干旱少水的地区，因此，与水洗相比，干选具备更广阔的需求和前景。
[0003]但是，目前的复合干法选煤技术始终未解决分选精度差、能力小和对煤种要求较高等缺陷。因此，复合干法选煤工艺并未得到大面积推广，近十几年新建设的选煤厂中，几乎全部采用比较成熟的跳汰、重介、浮选等水洗工艺，只有极个别的采用复合干选，且建成之后，大多因为分选精度差的原因被闲置或拆除。
[0004]煤炭干选技术中，除上述的复合干选外，还存在一种基于γ射线识别的煤矸石自动分选技术，从1988年开始，我国就开始了该项技术的研究，二十多年来取得了一些进展，从2005年开始，该项技术逐渐在煤炭行业进行了实际应用，如神火梁北煤矿、北京木城涧煤矿等。现有的基于射线识别的矿物自动分选机如中国专利CN101637765B所公开的煤矸石自动分选机，它包括原料进料斗、煤接料斗、矸石接料斗、设置在所述原料进料斗与煤、矸石接料斗之间的输送带传输机、识别分选控制机构和执行机构，所述识别分选控制机构包括设置在输送带下方的伽玛射线源、位于输送带上方对应于所述伽玛射线源位置处的射线传感器、与射线传感器电连接的测控仪表和设置在位于输送带上方的与测控仪表电连接的超声波发射接收器;所述执行机构为设置在煤、矸石接料斗上方的高频气阀;所述高频气阀的阀口朝着煤、矸石抛落轨迹设置。
[0005]由于现有矿物自动分选机是按通道排队，分通道检测、各通道独立执行。这就可能造成各通道的空气喷嘴对于不经过其中心的物料击打不准，影响分选效果。另外，无论是大块还是小块，均采用该通道的同种型号空气喷嘴执行，则会出现喷吹小块矸石时因为风量太大，带出旁边小块精煤的情况。同时，喷吹小块时，会造成严重的风量浪费，长期运行不节會K。
[0006]实际生产情况表明，以现有的煤矸石自动分选机为代表的基于射线识别的矿物自动分选机，分选精度不高，精煤中夹带矸石的比率与矸石中夹带精煤的比率均在10-20%，远远达不到选煤厂主选设备的精度需求，因此，很难得到广泛应用和推广。
【发明内容】
[0007]本发明提供TDS智能干选机用于煤炭干法分选，以解决现有精煤和矸石自动分选机因分通道检测、各通道独立执行带来的分选精度低、处理能力低、不节能的缺点。
[0008]TDS，即智能干选机的英文Telligent Dry Separator的缩写。
[0009]本发明采取的技术方案如下。
[0010]TDS智能干选机，其特征是采用智能识别方法，针对不同的煤质特征建立与之相适应的分析模型，通过大数据分析，对煤与矸石进行数字化识别，最终通过智能执行系统将煤矸分离。TDS智能干选系统包括给料系统、布料装置、识别装置、执行机构四大主要系统，以及供风系统、除尘系统、电控系统三个辅助系统。所述给料系统位于布料系统的入料端，原料由给料系统均匀给入布料装置上;所述的识别装置是位于布料装置上方的X射线源和位于布料装置下方的X射线探测器;所述执行机构为出口朝着精煤、矸石运动轨迹的空气喷嘴，所述的识别装置除通过精煤和矸石的物理性质来识别精煤和矸石外，还将精煤和矸石在布料装置上的位置信息输出给执行机构，执行机构的空气喷嘴呈阵列式布置，根据被执行对象的位置信息智能开启相应位置的空气喷嘴。
[0011]优选的，处理的原煤为经过准备筛分环节，已筛去末、粉煤的块、粒原煤。
[0012]优选的，300-13mm的块、粒原煤筛分为2-6个粒级后，分别进入与该粒级对应的智能干选系统。
[0013]优选的，所述的给料系统，为原煤分级筛、振动给料机或带式给料机，其功能是接受来料皮带、料仓闸门或给煤机的原料，并将其均匀给入布料装置，给料系统与布料装置之间，可通过溜槽或特制滑板过渡。
[0014]优选的，所述布料装置为水平布置的传输带、倾斜布置的传输带、带角度的倾斜滑板中的一种或两种以上的组合。布料装置接收来自给料系统的原料。
[0015]优选的，所述的识别装置为X射线系统，X射线源是X射线系统的关键部件，是一种比较精密的高压电源，其可分为高压电源和灯丝电源两部分，其中灯丝电源用于为X射线管的灯丝加热，高压电源的高压输出端分别加在阴极灯丝和阳极靶两端，提供一个高压的电场使灯丝上活跃的电子加速流向阳极靶，形成一个高速的电子流，当高速电子流撞击原子和外围轨道上电子，使之游离且释放出能量，就产生了 X射线。X射线是原子内层电子受激发而产生的，其频率与光子能量比γ射线低、且在断电后无辐射，因此，本发明采用比γ射线更安全的X射线源。
[0016]TDS智能干选机，采用含铅的护罩全密封，以保证环境中无辐射和防尘的危害。
[0017]优选的，所述X射线线阵探测器包括数字板和模拟板，每块模拟板有多个探测器通道。探测器等间距布置，间距根据识别分辨率的要求设置。通过将多个模拟板紧密排列，可形成与布料装置宽度相匹配的探测器线阵，射线透过被测物体，到达探测器，根据探测器接收信号的大小，可获取物质等效原子信息，实现对物质的识别和分类。
[0018]识别装置除通过精煤和矸石的物理性质来识别精煤和矸石外，还可以还将精煤和矸石在布料装置上的位置信息输出给后续执行机构。优选的，空气喷嘴由高频电磁阀控制其开启和关闭，储气罐通过风管高频电磁阀连接，高频电磁阀通过风管与空气喷嘴连接。
[0019]本发明空气喷嘴由现有煤矸石自动分选机一个通道一个空气喷嘴的布置形式修改为阵列式布置，分选执行机构根据被执行对象的位置信息智能开启相对应的高频电磁阀。
[0020]现在的矿石自动分选机每一个通道设置一套γ射源及射线传感器，并设置一个高频气阀。γ射源、射线传感器和高频气阀的中心均与通道中心对齐。由于通道宽度要适应上限粒度，比如针对80mm的入料上限，通道可按10mm宽设置，则小粒度物料在通道内位置不可控，如果一个小块物料不位于通道中心，甚至位于两个通道之间，则可能出现执行偏差。
[0021]采用本发明的技术方案后，不再要求原料按通道排队，只需要原料在布料装置上逐个排列且不重叠即可。由于识别装置可以输出物块位置，执行机构的空气喷嘴也呈阵列式的密集排布，则精煤和矸石无论在布料装置上的哪个位置，在识别装置准确给出其位置后，通过电控系统的运算，执行机构总能找到其对应位置的一个或多个空气喷嘴，并在设定的时间内智能开启。
[0022]本发明由于原料的排列方式将间距较大的线形队列变成了面阵式的单层排列，这样布料装置的空间利用率也得到大幅度提高，提高了设备的处理能力，这为进一步降低分选下限，实现300-3_块、粒原料全部采用智能干选的工艺提供了核心支持。
[0023]现有的矿石自动分选机每一个通道设一个空气喷嘴，该空气喷嘴的流量及推力需按满足最大粒度的块矸石设计和选型，本发明将单个、稀疏排布并独立使用的大空气喷嘴优化为若干个呈阵列布置的小空气喷嘴，空气喷嘴型号按满足单块最小粒度的矸石选型即可。当被执行对像为小块时，开启一个空气喷嘴，当被执行对象为大块时，开启该大块覆盖范围内的多个空气喷嘴。这种“小块一个空气喷嘴，大块多个空气喷嘴组合”的方式与现有的“大小块均用大空气喷嘴”的方式相比，风耗更低，更节能、分选更精确。本发明空气喷嘴的大小、数量及排列的密度需根据智能干选机的入料粒度尺寸、质量等参数定制设计。
[0024]本发明除给料系统、布料装置、识别装置和执行机构四部分核心装置外，还设有给料装置、除尘系统、精煤与矸石的收集溜槽和供风装置，本智能干选系统的各机械子系统均受电控系统的指挥，在其控制和协同下工作。除尘系统将因空气喷吹产生的灰尘除去，保持环境干净。
[0025]传统的跳汰、重介等选煤工艺，均是按“粒群”分选，是一种“群体化”的概念。而TDS智能干选机，则是按“颗粒”分选，为每一块煤赋予了 “个体化”的标签，其分选理念优于传统选煤设备。
[0026]TDS智能干选机的应用领域有:(I)替代手选；(2)代替动筛排矸;(3)代替块煤重介浅槽排矸；(4)适用于缺水地区煤炭的分选和褐煤的分选；(5)其他非煤矿物(如高岭岩)的分选。
[0027]本发明带来以下有益效果。
[0028]从建设投资的角度。
[0029](I)简化系统。
[0030]TDS智能干选机与传统湿法选煤系统的最大区别在于不用水，没有传统湿法选煤厂复杂的煤泥水管网及冲洗水管网系统。而且设备数量少，关联衔接点少，系统简化。
[0031](2)降