空气重介质流化床干法选煤作为一种高效的洁净煤技术,近年来一直是选煤领域的研究热点之一。但是在连续分选的过程会产生过量的煤粉和更细粒级的磁铁矿粉混杂到分选介质中,影响着系统流化效果和密度稳定性,恶化分选效果,因此亟需配套高性能干式磁选设备。作者首先对流态化干式磁选机磁系的空间磁场性质和混合物料的流化特性进行了研究,然后对-0.3 mm粒级的磁铁矿粉进行了流化床颗粒流动特性的研究,对磁性颗粒在磁选过程中的动力学特性进行分析,并用高速动态系统加以验证,为混合物料的磁选分离提供理论基础。最后选择主要因素进行磁选分离试验,对磁性物的回收有一定指导意义。磁选机磁系的空间磁场性质表明,磁系中的径向磁场强度和梯度均随着到磁系表面距离的增大而相应减小,磁系不同位置处的磁场强度变化规律为:磁极间隙<磁极中心<磁极其他区域。混合物料的流化特性表明,随着煤粉在混合物料中比例增高,混合物料的最小流化气速逐渐增加。当磁铁矿粉占比为100%时,最小流化气速为1.57 cm/s,随着煤粉含量的增大,当煤粉占比为40%时,最小流化气速上升到了3.31 cm/s。流化床颗粒流动特性的研究表明,床体倾角、流化气速能促进颗粒的横向流动,而给料速度过大,物料来不及流化堆积在起始段,不利于颗粒的稳定流动。研究流化床床层高度的速度分布时发现,气泡对流化床颗粒横向流动有显著影响。当气泡从流化床底部逐渐上升,颗粒会向两侧移动,阻碍部分颗粒横向流动。气泡在上升过程中逐渐变大,对周围颗粒做功,产生压力,迟滞了颗粒的横向流动,特别是大颗粒在表面的破裂,更是阻碍了颗粒的横向流动。对颗粒流拟流体的本构方程进行了探讨,考虑气泡对颗粒流动的影响大小,分两种情况得出颗粒流拟流体的速度表达式。磁性颗粒在磁选过程中所处位置不同,所受力的作用也不同,分析了磁性颗粒在远离磁极的快速流化床中、处于流化床与滚筒之间和吸附在磁选机滚筒表面随滚筒旋转时的运动状态及受力情况,给出了加速度表达式,并通过高速动态系统和图像处理工具对磁性颗粒在磁选区域的动力学特性进行了验证。流态化干式磁选机磁选试验表明,磁性物回收率随着磁系偏角、给料速度的增大而减少,随着滚筒转速、流化气速、磁性物含量、床体倾斜角度的增大而增大;煤粉脱除率随着给料速度的增大而减小,随着滚筒转速、流化气速、床体倾斜角度、磁性物含量的增大而增大。在磁系偏角为50°,滚筒转速为0.60 rps,床体倾斜角度为3.44°,给料速度为22.22 g/s,磁性物含量为85%,流化气速为30.55 cm/s时,磁性物回收率达到了98.61%,煤粉脱除率也达到了92.41%。三因素三水平的正交试验表明,各因素对磁性物回收率和煤粉脱除率的作用权重及交互作用均为:流化气速>磁系偏角>滚筒转速。该论文有图53幅,表22个,参考文献86篇。