2.6Mt_a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸-论文 34页

'2.6Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸-论文2.6Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸摘要本设计为年处理量为260万吨矿区型炼焦煤选煤厂的初步设计。通过给定A、B两矿原煤的筛分资料、浮沉资料以及工业分析数据，确定原煤的可选性；通过选煤方法的对比，确定选煤工艺；再根据选定的工艺流程进行介质计算、数质量计算以及设备选型；最后在满足工艺要求的前提下，进行主厂房工艺布置和总平面布置。本设计在满足精煤质量的条件下，为使精煤回收率达到最大化，对大于50mm的矸石采用动筛跳汰进行排矸，0～50mm原煤采用不脱泥无压三产品重介旋流器分选，煤泥采用浮选处理。关键词：选煤厂，可选性，重介旋流器，浮选一、 选题依据(简述国内外研究现状、生产需求状况,说明选题目的、意义，列出主要参考文献)：煤炭作为世界上最主要的矿物燃料资源,在一次能源生产与消费结构中占有重要位置。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,在全部－次能源消费的构成中煤炭占70％，[1]2004年我国煤炭生产总量达到19.56亿t,2005年21.9亿t,居世界首原文请找位。近年来,我国煤炭生产总量与消费总量均呈增加的趋势。[2]1　国内外选煤工业现状近几年,国外一些国家在煤炭开采、选煤生产和选煤厂建设等方面发生了很大变化,大部分国家都在关闭中小型效益不好的煤矿和选煤厂,取而代之的是扩大现代化程度高、生产成本相对较低的煤矿和选煤厂的生产能力。近20多年来,美国关闭了75%的煤矿和近50%的选煤厂；英国煤炭资源已近枯竭,年产量约下降到300万t,不但100%入选,还对一些进口商品煤进行再洗选;过去10年,俄罗斯关闭了153个无利润煤矿，38个选煤厂。[3]自2005年以来我国也已关闭上万处的小煤矿,并一直在新建大中型煤矿选煤厂据不完全统计,截止2006年,我国共有年入选原煤15万t以上(包括15万t)的选煤厂1043座,年入选能力91602万t。其中炼焦煤选煤厂582座,年入选能力38159万t,占总能力的41.6%;动力煤选煤厂461座,年入选能力53443万t,占总能力的58.4%。   目前,大部分国家对煤炭洗选非常重视,尤其是发达国家。发达国家需要洗选的原煤已达到100%入洗，重介质旋流器、跳汰机、浮选机等成熟的选煤技术己被广泛采用，洗煤厂处理能力大，洗选效率高。随着我国洁净煤技术发展战略的实施，我国的原煤入洗比例逐年提高，“十五”期间全国原煤入选率在30%～35%之间,但入选总量已从2000年的3.4亿t增加到2006年的7.8亿t。[4]到了2008 年我国的原煤入洗量已达到11亿吨，占原煤总量的43%以上。预计在“十一五”末,原煤入选率将提高到50%。2 国内外选煤技术现状及设备国内外选煤厂的选煤工艺，其主要有块煤重介跳汰分选，细粒煤螺旋溜槽分选，煤泥浮选。另外精煤脱水、干燥工艺也越来越受到重视。2.1重介选煤技术重介质分选以其分选效率高，对煤质适应性强，可实现低密度分选，操作方便和易于实现自动控制等优点，深受世界各国产煤大国的重视。美国、澳大利亚和南非的重介质选煤工艺在其的原煤入洗比例分别为56%、90%和90%以上。[5]我国经过几十年的科学研究和生产实践,重介质旋流器选煤技术取得了重大进展。我国拥有自主知识产权的三产品重介质旋流器选煤技术取得成功并广泛推广应用,选煤效率达到了95%。[6]2.2跳汰技术跳汰选已有100多年的历史，跳汰分选的优点是对易选和中等可选性煤具有广泛的适应性,工艺流程简单、设备操作、维修方便，处理能力大且有足够的分选精确度。另外，跳汰选煤的粒度级别较宽，对0.5～150mm级原煤既可不分级入选，也可分级入选。[7]据统计,全世界每年入洗原煤中，约50%以上采用跳汰分选工艺，而我国60%以上的精煤来自跳汰选煤。[8]此外,动筛跳汰近几年也逐步被应用，用来代替人工排矸。2.3浮选技术浮选是细粒和极细粒物料分选中应用最广泛、效果最好的一种选矿方法。随着矿石资源越来越贫，有用矿物在矿石中分布越来越细和杂，浮选发越来越显示其优于其他选矿方法。[9]使用这种方法每年分选的有用矿物数量达到20亿吨。[10]浮选技术多应用于炼焦煤选煤厂和生产高炉喷吹用无烟煤粉的选煤厂。我国研制的浮选柱有效分选下限可达10μm,使细粒精煤产率平均提高1～3个百分点;大型机械搅拌式浮选机单槽容积已达20m“十•五”国家科技攻关课题“带有矿浆预矿化器的机械搅拌式浮选机”已大面积推广应用。2.4干法选煤技术干法选煤工艺简单，投资少，成本低。在寒冷、水资源短缺地区，干法分选用于动力排矸、硫铁矿回收、褐煤及易泥化煤的分选等。[11]在众多选煤方法中应用比例相对较小,应用较多的为风力选煤。2.5细粒煤脱水技术 随着采煤机械化程度提高，选煤过程中细粒煤的数量剧增，入洗原煤中细粒级（-0.5mm）含量大都在20%以上。目前，常用的细粒煤脱水技术优离心脱水技术、过滤脱水技术、干燥技术以及助滤剂辅助脱水技术等。[12]对细粒煤的脱水,美国多采用超高速离心脱水技术,而欧洲则趋向于采用加压过滤技术或隔膜挤压技术，我国研制并推广应用了加压过滤机、超高速离心机和强气压穿流式隔膜挤压压滤机,很大程度上降低了浮选精煤水分,改善了煤泥水处理系统的工况。2.6筛分技术筛分作业是目前应用最广泛和最有效的物料按力度分类方法，它可以处理0.1-300mm，甚至跟大力度的各种各样的物料，在矿业、冶金、化工、医药、建材、粮食加工和环境的领域有着广泛的应用。[13]2.7自动化与在线检测目前各国选煤厂的自动化控制程度有很大提高，尤其是发达国家的选煤厂几乎完全实现了自动化控制，大大减少了生产成本，提高了生产效率。在设备自动控制技术方面，主要是开发了重介质分选密度的自动调控装置和跳汰机自动控制装置等。为了更好地控制选煤产品的质量和提高选煤厂的生产效率，各国在选煤厂在线检测方面迸行了人量的研究和实践，一些选煤厂安装了在线灰分、水分检测设备。在这方面，美国、加拿大、澳大利亚、英国、俄罗斯和波兰等国在技术上处于领先水平。3 选煤厂建设和选煤技术、设备的发展趋势:（1） 改建和扩大选煤厂，关闭效益差，技术落后，处理能力小的选煤厂。（2） 新建的选煤厂将以重介质分选槽和重介质旋流器为重要分选设备，其次为跳汰。（3） 模块化选煤厂得到迅速发展和应用。（4） 加强在线检测和自动化控制技术的应用，保证精煤产品质量，稳定生产，降低生产成本，同时减少煤炭的损失，提高选煤厂的整体操作和管理水平，以适应市场的需求。（5） 现有选煤厂工艺的完善与凋整。（6） 进口设备的国产化、国产设备取代进口设备的趋势不可避免，国产设备的太型化趋势将进一步。4  选题的目的和意义 炼焦煤是用于生产焦化产品，其主要用于钢铁工业，焦煤的质量直接关系着钢铁质量和钢铁企业的经济效益，所以市场交易中的商品炼焦煤几乎部是精煤。资料显示，2000，年中国生产炼焦煤原煤5.51亿t,精煤1.94亿t,其中规模以上企业产量l.37亿t。[14]而到了2009年的炼焦煤产量为40975.1万吨，供应缺口则达到3046.5万吨。另一方面，据海关总署发表数据显示，2009年1~12月，煤炭进口12583.4万吨，同比增长211.9％。而1～12月，煤炭出口2240万吨，同比下降50.7％。2009年我国煤炭净进口10343.4万吨。在此之前，中国一直是煤炭净出口国家。选煤厂设计的目的是有计划地解决新建厂或扩建厂的建筑、设备安装和进行生产是所需要的原材料供应、劳动力配备等一系列重大问题，并给出和保证投产后可能达到的最佳技术经济指标。[15]选煤设计的意义是，通过对选煤厂的初步设计，加深我们对所学知识的理解，同时把所学到的知识应用于实际，有助于能力的提高。14132.6Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸排矸在选煤厂的应用随着采煤机械化程度的提高和优质煤的逐渐减少。劣质煤、高硫煤和地质条件复杂煤层开采比例日趋增加。从而使进人选煤厂的原料煤质量逐步变差，可选性难度逐渐增加，这就意味着需要采用高效的选煤方法及工艺对其进行分选，以达到最佳经济效益．并满足不同用户对煤炭质量的要求。1 增设排矸系统必要性分析1.1 手工拣矸无法满足生产要求炼焦煤选煤厂的筛分破碎车间一般设有手选皮带，进行人工拣矸。近年来，随着采煤机械化程度的提高，尤其是放顶煤开采工艺的应用，煤中块矸石含量大幅度增加，手工拣矸无法满足生产要求。以兖矿集团公司兴隆庄矿为例，采用放顶煤开采工艺后，毛煤的块矸含量在15％左右，该矿日产原煤22000t。块矸量为3300t，每天共计140名工原文请找人进行拣矸，工效以3。St／工计算，最多只能拣除块矸700t，仍将有2600余t矸石进人选煤作业，影响了跳汰机的分选效果。同时，由于误拣，造成手选矸石中损失的煤炭在3％以上，年损失量达6000t，影响了企业的经济效益。该矿动筛排矸车间于1999年投入运行后，手选工由原来的140人减少到30人，其作用主要是进行检查性手选，防止300mm以上大块煤、矸石及杂物进入动筛跳汰机，工人劳动强度大大降低，块矸排除率接近100％。1.2降低选煤厂运营费用，提高精煤产率 大部分块矸石在动筛排矸车间被排除后，进人选煤系统的矸石量大大减少，选煤厂主厂房的开车时间也相应减少，运营费用随之降低。同时，由于分选效果变好，精煤产率也有一定的提高。以枣庄矿业集团付村矿选煤厂为例，该矿日产原煤6000t，动筛车间投入运行前，选煤厂主厂房的日开车时间12h，动筛车间投入运行后，主厂房的开车时间缩短为每天11．3h，由于分选效果变好，精煤产率提高o．5个百分点左右。据测算，该选煤厂运营费用每年可节省30万元，由于精煤产率提高，选煤厂每年可增收130万元。1.3增加块精蝶产品，有利于选煤厂增收50mm以上块原煤经动筛排矸后，可根据市场需要生产不同粒级的块精煤产品，有利于选煤厂增收。以枣庄矿业集团选煤厂为例，动筛车问选出的块精煤灰分为15％以下，以日产量500t左右，售价300元／t计，年增效益500余万元。1.4易调整产品结构，适应市场要求因为煤种的原因，我国许多炼焦煤选煤厂生产的炼焦精煤只能作为钢厂的炼焦配煤，而炼焦配煤市场行情不稳，价格低时，精煤反而不如直销原煤效益好。尽管国家一直在提倡增加原煤入选率，但不可否认，许多炼焦煤选煤厂所在的煤矿仍在直销原煤。未经排矸的原煤不仅煤质不稳定、发热量低、价格上不去，而且给紧张的铁路运输增加负担，对企业和国家都十分不利。从这个角度来说，炼焦煤选煤厂增设动筛排矸系统，可使选煤厂生产系统更灵活，根据市场需要，调整产品结构，生产动力煤，增加企业效益。1.5提高井下回采率，延长矿井服务年限井下过断层时，原煤的灰分有时达40％以上，这样的煤炭产品不仅销售困难，企业信誉也会因此受到影响；进人选煤厂洗选，分选效果也较差。许多煤矿为了控制原煤灰分，井下过断层或遇到煤质不好的煤层时，往往舍弃不采，导致工作面回采率低，不仅浪费煤炭资源，且缩短了矿井的服务年限。选煤厂增设动筛排矸系统可为解决上述问题提供技术支持和保障，从而延长矿井的服务年限。2 选矸方法的比较目前，用于块煤机械排矸的主要工艺有动筛跳汰机排矸、重介排矸(斜轮、立轮、浅槽)、干法排矸2.1动筛排矸动筛跳汰机是跳汰机的一种，根据驱动装置的不同分为液压驱动式和机械驱动式两类，一般由提升轮、驱动装置、槽体、筛板、排矸轮组成。工作时，槽体中水流不脉动，直接靠动筛机构用液压或机械驱动筛板在水介质中作上、下往复运动，使筛板上的物料形成周期性地松散。其工作原理是：物料进人动筛 跳汰机槽体之后，物料和筛板在驱动装置的驱动下在水中上下运动；当驱动装置驱动筛板上升时，物料与筛板没有相对运动，而水介质相对于物料是向下运动的；当驱动装置驱动筛板下降时，物料颗粒因重力和水介质的阻力作用，所产生的加速度小于筛板下降的加速度，水介质形成相对于动筛筛板的上升流，床层悬浮。当颗粒下降速度小于动筛筛板的下降速度时，物料在水中作干扰沉降，并使床层足够的松散度和松散时间，实现物料按密度有效分层。分层的轻、重产物分别进入双道提升轮中，依靠双道提升轮脱去水分，并将分离出来的煤及矸石送人各自的排料溜槽中。透筛细粒物料则由槽体底部排料口排出。2.1.1动筛跳汰机组成动筛跳汰机由主机、液压驱动系统、电气控制系统三大部分组成。①主机动筛跳汰机主机结构见图1。它主要由槽体、动筛机构、提升轮装置、溜槽、驱动执行机构等部件组成。(1)槽体用于盛水介质，同时作为提升轮、动筛机构、油缸托架和油马达等部件的支承体。(2)动筛机构作为动筛跳汰机的分选槽。在其中部设有溢流堰，在溢流堰前端设有可调闸门，可以调节排矸口大小。在溢流堰下方设有排矸轮，由液压马达驱动以控制排矸量。(3)提升轮装置由提升轮及传动装置组成。提升轮内设有提料板，可将分选好的轻、重产品提起后倒入产品溜槽。(4)产品流槽设计成双层结构，上层为轻产品，下层为重产品。(5)驱动执行机构的液压油缸安装在油缸托架的主横梁上，用来驱动动筛机构上下运动；液压马达安装在槽体上驱动排料轮转动。通过液压系统和电控系统可调节它们的速率变化，以满足分选要求。②液压驱动系统液压系统主要由油箱、油泵一电机组、主油缸控制阀块、油马达控制阀块、冷却系统等组成。国内自主研发的液压驱动系统采用国际先进的二通插装阀控制技术，又因其主要元件全部采用进口件，因而已经具有相当高的可靠性和先进性，而且价格比进口液压系统要便宜很多。③电气控制系统电气控制系统是动筛跳汰机的控制核心，通过控制液压系统中的电气部件来实现动筛跳汰机各部件的协调运动，以达到物料分选的目的。电气控制系统 是由信号检测部分、输入／输出接口、LCD触摸显示屏、PLC可编程控制器、强电控制回路等几部分组成，主要完成动筛的上下往复运动及运动曲线的控制，矸石床层的检测及控制，主要工艺参数的检测、显示及在线调整，系统故障的声光报警及显示，各动力部件的顺序启停等功能。其中动筛运动曲线的控制和保持矸石床层厚度的稳定是电气控制系统的核心内容。系统运行通过1台触摸式显示屏进行操作来完成动筛运动参数及调节参数的设定和报警信息等内容，形象直观、调节方便，是目前自动控制领域中一种先进的人一机接口方式。系统采用自动／手动交替操作功能，方便操作和检修。2.6Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸2.1.2国内外动筛跳汰机技术性能对比国产动筛跳汰机的液压驱动系统由国内自行设计的，主油泵、副油泵、电液比例控制阀、压力传感器和耐震压力表等主要元件均采用进口产品，不仅能充分保证其质量及可靠性，而且价格比购买进口液压系统便宜很多。根据国内的实际生产情况，以下为国产动筛跳汰机和进口机型分选焦煤和气煤的效果：①对于国产动筛跳汰机分选焦煤，当入料粒度为20～300mm、人料灰分为60．0％～64．0％、6-t-O．1一舍量为7．6％时，精煤灰分为26．35％，矸石灰分为73．14％，分选密度为1．800g／cm3，不完善度，值为0．053，数量效率为94．49％。②德国产ROMJIK型动筛跳汰机分选气煤，当人料粒度为50～300mm、入料灰分为48．4％、占．4-0．1含量为15．O％时，精煤灰分为24．16％，矸石灰分为77.14％，分选密度为1．752g／cm3。不完善度，值为0．09０，数量效率为93．45％。由以上数据可以看出国产机和进口机分选效率比较相近。2.1.3动筛排矸的技术特点①分选粒度范原文请找围通常在300～50mm，上限最大可达350mm，下限最小为30mm。单位宽度处理能力为80～110t/(m2•h)，单位面积处理能力为40～70t/(m2•h)。②无须供风，也不采用顶水和冲水，循环水用量小，其用水量为吨原煤0.08～0.1m3。同时，由于系统用水量少，洗水可自成系统，处理方便简单，洗水浓度不易增高。③辅助设备少，生产工艺简单，运行费用低。 ④动筛排矸工艺通过筛板在水中的上下运动实现矸石与煤分层。煤、矸石与水的接触时间较短，泥化程度小。其缺点是：为了保证人料的均匀稳定，动筛跳汰机前一般需要设置缓冲仓，块煤进入缓冲仓跌落破碎现象严重；动筛跳汰机筛板较短，矸石带煤现象时有发生，很难选出纯矸，而且还容易出现大块矸石卡排矸轮的现象。2.2重介排矸根据工作原理，重介质分选设备可分为两类，一类是在重力场中工作的重介质分选机，通常用于分选块煤，主要有斜轮(立轮)分选机、刮板分选机（俗称浅槽)；另一类是在离心力场中工作的重介质旋流器，通常用于分选末煤或不分级煤。重介质分选机是根据阿基米德原理，将被分选原煤在一定密度的悬浮液中按密度差异进行分层和分离的设备，能实现按规定密度精确分选。其工艺流程是：经预先筛分后的原煤(一般>13mm)进入充满重介质悬浮液的槽体中进行分选；悬浮液的密度自动调节；密度小于悬浮液的物料(精煤)浮至液面，在水平流的作用下，随排料口的溢流排出；密度大于悬浮液的物料(矸石和高灰分煤)沉至槽底，由排矸刮板、立轮或斜轮提升到排料口排出，从而得到两种不同密度的产品。所不同的是，刮板分选机利用上升流，而立轮和斜轮分选机则是利用下降流来维持悬浮液的稳定。斜轮(立轮)分选机主要由分选槽、排矸轮和重产物提升轮组成。二者工作原理基本相同，其差别仅在于分选槽槽体型式和排矸轮安放位置等机械结构上的不同。重介斜轮(立轮)排矸主要有以下特点：①分选槽面开阔，处理能力大，人料粒度上限可达800mm，下限为13mm。斜轮(立轮)分选机单位槽宽处理能力为70～100t/(m•h)。②分选精度高，能按规定密度精确分选，可能偏差Ep值可达0.02～0.03。③浮煤由排煤轮排出，随浮煤排出的悬浮液比较少。因而悬浮液循环量少，按人料计，斜轮分选机悬浮液循环量约0.7～1.0m/(t•h)，立轮分选机稍微大些，约为0.9～1.2m/(t•h)。④由于分选槽内有下降流来保持悬浮液的稳定。因此可用中等细度的重介质，以有利于重介质的回收。兖矿集团东滩、鲍店选煤厂用磁珠代替磁铁矿粉的技术很成熟，使生产成本大幅降低。⑤采用重介斜轮(立轮)排矸对来料的稳定性要求不严格，前面一般不需要设置缓冲仓。该机缺点是占地面积较大，排矸轮与槽底之间易积存小块矸石，易磨 损斜轮底；另外，悬浮液在分选槽内时有涡流现象产生，对分选精度有一定的影响。国内部分选煤厂使用的立轮分选机的处理能力及分选效果如下：JLT1630型立轮重介质分选机人选山西晋城市莒山煤矿100～13mm块煤，在处理量为96～110t／h、分选密度为1.187～1.82g／cm时，可能偏差Ep值为0．015～0．022，数量效率为98.95％～98.98％。JLT4565大型立轮重介分选机分选开滦范各庄300～13mm块煤，在处理量为509～516t/h、分选密度为1.78～1.80g/cm时，可能偏差Ep值为0.015，数量效率为98.96％～99.02％。重介刮板分选机主要由槽体、头轮及尾轮组合、电机及减速机、刮板链传动装置、水平介质槽、上升介质漏斗组成。重介刮板分选机排矸工艺在内蒙神华地区应用比较广泛，主要有以下特点：①分选粒度范围通常在150～13mm。②对原煤数质量波动适应性强、处理能力大，其单位槽宽处理能力与斜轮(立轮)重介分选机一样，为70～100t/(m2•h)，分选效率比较高。③因刮板重介分选机的轻产物都是由悬浮液直接冲出，所以循环悬浮液量较大，每米槽宽约175～200m／h，折合人料2～2.7m/(t•h)。另外，重介质粒度要求比较细。④刮板在刮除槽内沉淀物的同时，带走悬浮液量较高，槽内悬浮液的扰动剧烈，造成强涡流，影响分选。⑤刮板运行一段时间后，易于弯曲变形，整个导轨、链条、链轮等运转件磨损过快，易出现脱链、跳链等故障。浅槽重介质刮板分选机近来使用较多，如安太堡选煤厂、阳泉新景矿选煤厂、安家岭选煤厂等。安太堡选煤厂主洗重介浅槽槽宽为6.7m，分选13～150mm块煤，处理量为427～475t/h，分选密度为1.64g/cm，可能偏差Ep值约为0.016，数量效率为98.57％，矸石中带煤损失<3％。2.3干法排矸目前由我国独创的一种新型选煤方法——复合式干法选煤正得到越来越广泛的应用。该法突破了传统的风力选煤模式，依据物料密度、粒度及表面性质的差异，通过机械振动形成的物料螺旋翻转运动和上升气流的悬浮综合作用使物料松散、分层和移动，利用自生介质和空气组成的具有一定密度、相对稳定的气固两相悬浮体对煤和矸石进行分选，同时充分利用高密度颗粒间相互作用产生的浮力效应提高排出矸石的纯度，多原文请找种分选机理的作用使得复合式干法选 煤可以有效地对80～6mm块煤进行分选，具有不用水、工艺简单、投资少、生产成本低、回收率高、能耗低、设备事故率低、建设周期短等优点。淮北矿区预排矸选煤厂的分选密度均大于1.8g/cm3，原煤的可选性多为易选，采用复合式干法排矸的分选效率高，可能偏差Ep=0.22—0.26，数量效率叼>90％，与跳汰排矸不相上下，但投资和生产成本却比后者低得多，最大的优势是不用水，省却了选煤厂中投资和生产成本占很大比例的煤泥水系统。3 结束语现代化的选煤厂应该具有兼收并蓄、多样化的工艺特点。对不同的选煤方法不能简单地用“先进”或“落后”去划分，它们各有所长，各有所短，只是适用条件和范围不同。因此，在选择块煤排矸工艺方法时，应结合煤种、煤质、产品结构、加工方法及费用、基建投资、综合经济效益等作全面的技术经济比较，择优选用，以实现企业经济效益的最大化。2.6Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸ABSTRACTThisdesignistheprimarydesignofashaftcoalpreparationplantwithcapacityof2.6Mt/a.Bytherawcoalscreeningdata,sinkandfloatmaterialandproximateanalysisdata,wecandeterminetherankofrawcoalwashability,throughtherawcoalwashability.Throughthecoalpreparationmethod,anddeterminethecoalpreparationprocess..Wecanoperatetheflowsheetcalculationofthedensemediumtechnologicalprocessandquantityandquality,includedequipmentselection,finally,weshuldcompletethemainbuilding’stechnologicallayoutandcoalplant’sgenerallayoutbasedonthetechnologicalrequirements.Inthisdesign,undertheconditionofguaranteecleancoalqualitative,tomakethewashedcoal’srecoverytobemaximization.Asforganguewhichthesizeover50mm,weusevibro-assistedjiggingtowastestoneexhaustsystem,andusethenon-deslimingnon-pressurethree-productcyclone totreatthesazebetween0and50mm.Whiletheslime,weuse flotationtoseparetit.Keywords:coalpreparationplant，washability，densemediumcyclone，flotation目录前　言 11 文献综述 21.1 国内外选煤工业现状 21.2 国内外选煤技术现状及设备 2 1.2.1 重介选煤技术 21.2.2 跳汰技术 31.2.3 浮选技术 31.2.4 干法选煤技术 31.2.5 细粒煤脱水技术 31.2.6 筛分技术 41.2.7 自动化与在线检测 41.3 选煤厂建设和选煤技术、设备的发展趋势 41.4 关于2.5Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计的内容及思路 42 概述 62.1 任务要求 62.2 设计规模及工作制度 62.3 产品品种及用途 62.4 供水、供电 62.4.1 水源 62.4.2 电源 63 选煤工艺 73.1 煤质资料分析 73.1.1 煤的化学性质 73.1.2 煤的工业分析及筛分特性 83.1.3 原煤可选性曲线 153.1.4 筛分资料分析 153.1.5 煤的浮沉特性 163.1.6 可选性分析 16 3.1.7 煤质分析小结 163.1.8 原煤入选方式的确定—混合与分组 173.1.9 选煤流程 173.2 选煤工艺 173.2.1 选煤方法的确定 173.2.2 跳汰分选指标计算 183.2.3 重介（三产品）分选指标计算 193.2.4 选煤方法确定 223.3 流程的简述及特点 233.3.1 原煤准备 233.3.2 主选部分 233.3.3 流程特点如下 233.3.4 流程图 243.4 工艺流程计算 253.4.1 准备作业的计算 253.4.2 分选作业的计算 263.5 工艺设备的选型与计算 343.5.1 选型与计算的原则 343.5.2 不均衡系数 343.5.3 主要设备选型与计算 354 工艺布置 364.1 总平面设计 364.1.1 总平面设计的一般要求 364.1.2 场地功能区分 36 4.1.3 总平面布置 364.1.4 场地利用系数及绿化 374.2 车间工艺布置 374.2.1 原煤受储车间 374.2.2 准备车间 374.2.3 主洗车间 384.2.4 煤泥压滤车间 404.2.5 产品仓 405 生产技术检查 415.1 检查的内容与项目 415.1.1 快速检查 415.1.2 班检查 415.1.3 日检查 415.1.4 月综合 415.2 技术检查取样设置 415.2.1 质量检查 425.2.2 重介悬浮液密度控制 425.2.3 数量检查 425.3 检查室 426 生产辅助设施 436.1 修理车间 436.2 介质储备车间 436.3 药剂库 436.4 材料库 43 7 电气 447.1 供配电 447.1.1 电源及供电方式 447.1.2 照明 447.1.3 防雷 447.2 集中控制与自动化 447.2.1 控制系统 457.2.2 控制原则 457.3 通讯调度 458 给水排水 468.1 给水水源 468.2 用水量及水压 468.2.1 用水量标准及水量 468.2.2 水压 468.3 给水系统 468.4 排水系统 469 采暖通风 479.1 采暖 479.2 通风除尘 4710 劳动定员的编制 4811 环境保护 4911.1 主要污染物 4911.2 各类污染源的防治措施 4911.3 厂区绿化 49 致谢 50参考文献 512.6Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸前　言选煤是使用物理、物理化学方法，将原煤分成不同质量、规格产品的加工过程。选煤可以除去煤中的杂质，包括矸石和50％～70％的硫，提高煤炭产品的质量、增加煤炭品种、减少无效运输、提高热效率、节约能源、减少S02、NOx和烟尘的排放量。选煤还是综合利用资源，提高煤炭企业经济效益的重要手段。因此，选煤已成为煤炭工业现代化生产中不可缺少的重要环节和洁净煤技术中的源头技术，是煤炭深加工的基础和前提。发展煤炭洗选加工既可满足国民经济持续、快速、健康发展对煤炭的需求，又能使煤炭污染在总量上有所减少，改变生态环境恶化状况，实现经济与环境的协调发展。本设计是对年处理量为260万吨的矿区型炼焦煤选煤厂的初步设计，原煤按A矿35%，B矿65%的比例入洗，原煤的灰分A矿为27.55%，B矿灰分为31.41%，原煤的硫分A矿为0.4%，B矿为1.0%。原煤进过洗选后，精煤的灰分为9.77%，水分为10.74%；中煤的灰分为31.02%，水分为7.00%；矸石的灰分为70.51%，水分为10.00%。本设计力求工艺先进、工程量小、投资小。通过方案对比，采用不脱泥无压三产品重介旋流器与浮选的联合工艺。此流程有利于介质的回收和煤泥水的处理。在设备的选用上，全部采用国产大型设备，效果好，投资小。主厂房的布置在满足工艺要求的前提下，尽量采用单机化、大型化的布置形式，减少了厂房体积。选煤厂的洗水实现闭路循环，提高对水的利用率。1 文献综述煤炭作为世界上最主要的矿物燃料资源,在一次能源生产与消费结构中占有重要位置。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,在全部一次能源消费的构成中煤炭占70%，2004年我国煤炭生产总量达到19.56亿t，2005年21.9亿t，居世界首位。近年来，我国煤炭生产总量与消费总量均呈增加的趋势。1.1 国内外选煤工业现状近几年,国外一些国家在煤炭开采、选煤生产和选煤厂建设等方面发生了很大变化,大部分国家都在关闭中小型效益不好的煤矿和选煤厂，取而代之的是扩大现代化程度高、生产成本相对较低的煤矿和选煤厂的生产能力。近20多年来, 美国关闭了75%的煤矿和近50%的选煤厂；英国煤炭资源已近枯竭,年产量约下降到300万t，不但100%入选,还对一些进口商品煤进行再洗选;过去10年，俄罗斯关闭了153个无利润煤矿，38个选煤厂。自2005年以来我国也已关闭上万处的小煤矿，并一直在新建大中型煤矿选煤厂据不完全统计,截止2006年,我国共有年入选原煤15万t以上(包括15万t)的选煤厂1043座,年入选能力91602万t。其中炼焦煤选煤厂582座,年入选能力38159万t，占总能力的41.6%;动力煤选煤厂461座,年入选能力53443万t,占总能力的58.4%。目前,大部分国家对煤炭洗选非常重视,尤其是发达国家。发达国家需要洗选的原煤已达到100%入洗，重介质旋流器、跳汰机、浮原文请找选机等成熟的选煤技术己被广泛采用，洗煤厂处理能力大，洗选效率高。随着我国洁净煤技术发展战略的实施，我国的原煤入洗比例逐年提高，“十五”期间全国原煤入选率在30%～35%之间,但入选总量已从2000年的3.4亿t增加到2006年的7.8亿t。到了2008年我国的原煤入洗量已达到11亿吨，占原煤总量的43%以上。预计在“十•五”末，原煤入选率将提高到50%。1.2 国内外选煤技术现状及设备国内外选煤厂的选煤工艺，其主要有块煤重介跳汰分选，细粒煤螺旋溜槽分选，煤泥浮选。另外精煤脱水、干燥工艺也越来越受到重视。1.2.1 重介选煤技术重介质分选以其分选效率高，对煤质适应性强，可实现低密度分选，操作方便和易于实现自动控制等优点，深受世界各国产煤大国的重视。美国、澳大利亚和南非的重介质选煤工艺在其的原煤入洗比例分别为56%、90%和90%以上。我国经过几十年的科学研究和生产实践,重介质旋流器选煤技术取得了重大进展。我国拥有自主知识产权的三产品重介质旋流器选煤技术取得成功并广泛推广应用,选煤效率达到了95%。重介质选煤的基本原理是利用阿基米德原理，即浸没在液体中的颗粒所受到的浮力等于颗粒所排开的同体积的液体的重量。1.2.2 跳汰技术跳汰选已有100多年的历史，跳汰分选的优点是对易选和中等可选性煤具有广泛的适应性,工艺流程简单、设备操作、维修方便，处理能力大且有足够的分选精确度。另外，跳汰选煤的粒度级别较宽，对0.5～150mm级原煤既可不分级入选，也可分级入选。据统计,全世界每年入洗原煤中，约50%以上采用跳汰分选工艺，而我国60%以上的精煤来自跳汰选煤。此外,动筛跳汰近几年也逐步被应用，用来代替人工排矸。1.2.3 浮选技术 浮选是细粒和极细粒物料分选中应用最广泛、效果最好的一种选矿方法。随着矿石资源越来越贫，有用矿物在矿石中分布越来越细和杂，浮选发越来越显示其优于其他选矿方法。使用这种方法每年分选的有用矿物数量达到20亿吨。浮选技术多应用于炼焦煤选煤厂和生产高炉喷吹用无烟煤粉的选煤厂。我国研制的浮选柱有效分选下限可达10μm,使细粒精煤产率平均提高1～3个百分点；大型机械搅拌式浮选机单槽容积已达20m3“十•五”国家科技攻关课题“带有矿浆预矿化器的机械搅拌式浮选机”已大面积推广应用。1.2.4 干法选煤技术干法选煤工艺简单，投资少，成本低。在寒冷、水资源短缺地区，干法分选用于动力排矸、硫铁矿回收、褐煤及易泥化煤的分选等。在众多选煤方法中应用比例相对较小,应用较多的为风力选煤。1.2.5 细粒煤脱水技术随着采煤机械化程度提高，选煤过程中细粒煤的数量剧增，入洗原煤中细粒级（-0.5mm）含量大都在20%以上。目前，常用的细粒煤脱水技术优离心脱水技术、过滤脱水技术、干燥技术以及助滤剂辅助脱水技术等。对细粒煤的脱水,美国多采用超高速离心脱水技术,而欧洲则趋向于采用加压过滤技术或隔膜挤压技术，我国研制并推广应用了加压过滤机、超高速离心机和强气压穿流式隔膜挤压压滤机,很大程度上降低了浮选精煤水分,改善了煤泥水处理系统的工况。1.2.6 筛分技术筛分作业是目前应用最广泛和最有效的物料按力度分类方法，它可以处理0.1～300mm，甚至跟大力度的各种各样的物料，在矿业、冶金、化工、医药、建材、粮食加工和环境的领域有着广泛的应用。1.2.7 自动化与在线检测目前各国选煤厂的自动化控制程度有很大提高，尤其是发达国家的选煤厂几乎完全实现了自动化控制，大大减少了生产成本，提高了生产效率。在设备自动控制技术方面，主要是开发了重介质分选密度的自动调控装置和跳汰机自动控制装置等。为了更好地控制选煤产品的质量和提高选煤厂的生产效率，各国在选煤厂在线检测方面迸行了人量的研究和实践，一些选煤厂安装了在线灰分、水分检测设备。在这方面，美国、加拿大、澳大利亚、英国、俄罗斯和波兰等国在技术上处于领先水平。1.3 选煤厂建设和选煤技术、设备的发展趋势①改建和扩大选煤厂，关闭效益差，技术落后，处理能力小的选煤厂。 ②新建的选煤厂将以重介质分选槽和重介质旋流器为重要分选设备，其次为跳汰。③模块化选煤厂得到迅速发展和应用。④加强在线检测和自动化控制技术的应用，保证精煤产品质量，稳定生产，降低生产成本，同时减少煤炭的损失，提高选煤厂的整体操作和管理水平，以适应市场的需求。⑤现有选煤厂工艺的完善与凋整。⑥进口设备的国产化、国产设备取代进口设备的趋势不可避免，国产设备的太型化趋势将进一步。1.4 关于2.5Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计的内容及思路①工艺流程设计。根据所给的煤质资料，对其进行计算和分析，来确定煤的物理化学性质、筛分特性、浮沉资料、可选性，以原料煤性质、用户对产品的要求、最大产率和最高经济效益等因素为依据，确定一个简单、高效、合理的原文请找并能满足技术经济指标的2.6Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸工艺流程。然后计算出各作业入料和排料的数量和质量，使整个工艺流程的煤、水、介质数量和质量达到平衡，编制选煤最终产品平衡表，绘制选煤工艺流程图。②工艺设备的选型。对工艺设备进行选型计算，确定设备的型号和台数。③选煤厂工业场地总平面设计。根据选煤厂建筑群体的组成内容和使用性能要求，在选定的厂址上，结合地形条件和工艺流程，综合研究建筑物、构筑物以及各项设施之间的平面和空间关系，正确处理厂房布置、交通运输、管线综合、绿化等问题，达到从分利用地形、节约土地，式建筑群的组成和设施融为同意的整体，并以周围换件及其他建筑群体相协调。④车间及设备的工艺布置。根据工艺厂房总平面布置、工艺流程图、设备选型资料以及生产经营管理要求等，将厂房和设备综合而合理地再平面及立面上进行布置。2 概述2.1 任务要求精煤灰分小于10%，水分小于12%。 2.2 设计规模及工作制度所设计的选煤厂是一座年处理能力为260万吨的矿区型炼焦煤选煤厂，工作制度为330天/年，16小时/天，采用三班制，两班生产，一班检修。2.3 产品品种及用途选后产品分为精煤，灰分9.50～10.0%，供给炼钢厂及焦化厂，用作炼焦；中煤，灰分≤32%，供给当火力发电厂，用做动力煤；矸石主要用于附近的矸石砖厂，煤泥地销供民用或作建材综合利用。2.4 供水、供电2.4.1 水源生活及消防用水取自厂外生活及消防给水管网，其水量、水质、水压能满足生活用水要求；生产用水可取自处理后的矿井井下来水，也可来自水源井，水量、水质能满足生产用水要求。2.4.2 电源厂区设有变电所，电源引至10kVA高压电网。经厂区变电所将其降压成动力用电、生活用电等级后供厂区生产、生活使用。 3 选煤工艺3.1 煤质资料分析3.1.1 煤的化学性质①灰分分析:A矿4#煤灰分为27.55%，属于中灰分煤；B煤灰分为31.41%，属于中高灰煤。表3-1 煤炭灰分的分级序号 级别名称 代号 灰分Ad范围/%1 特低灰煤 SLA ≤5.02 低灰分煤 LA 5.0～10.03 低中灰煤 LMA 10.0～20.04 中灰分煤 MA 20.0～30.0 5 中高灰煤 MHA 30.0～40.06 高灰分煤 HA ＞40.0②有害物质和元素分析:硫分分析:A矿4#煤硫分平均为0.4%，为特低硫煤；B煤硫分平均为1%,为低硫分煤，按35：65的比例混合入洗。表3-2 煤炭硫分的分级序号 级别名称 代号 灰分Ad范围/%1 特低硫煤 SLS ≤0.502 低硫分煤 LS 0.50～1.003 低中硫煤 LMS 1.00～1.504 中硫分煤 MS 1.50～2.005 中高硫煤 MHS 2.00～3.006 硫灰分煤 HS ＞3.0按中国煤炭分类标准（GB5751-86）划分，一精煤挥发分（900℃Vdaf%）和粘结指数（GR。I。）为主要分类指标，角质层厚度（Ymm）、奥亚膨胀度（b%）为辅助指标进行。选煤厂入选的煤层都属主焦煤。3.1.2 煤的工业分析及筛分特性该选煤厂原文请找入洗A矿和和B矿原煤，其比例为35：65，以下分析所用的煤质资料均来自两矿的生产大煤样报告。该选煤厂设计的煤质资料如下:表3-3 A矿原煤筛分试验结果粒级/mm 产物名称 产率 质量  重量/kg 占全样/% 筛上累计/% Vdaf% Ad% Std%1 2 3 4 5 6 7 8>100 手选 煤 81.00 2.41 0.41  23.48 0.42  夹矸 27.60 0.82 1.23  55.56 0.46   矸石 32.00 0.95 2.18  74.62 0.01  硫铁矿 0.00 0.00 0.00  0.00 0.00100-50 手选 煤 195.00 5.79 9.97  27.44 0.22  夹矸 43.80 1.30 11.27  49.64 0.32  矸石 43.20 1.28 12.55  74.98 0.10  硫铁矿 0.00 0.00 0.00  0.00 0.00>50合计 422.60 12.55 37.59  39.25 0.2650—25 煤 458.80 13.62 38.96  33.94 0.3525—13 煤 430.60 12.79 55.65  29.47 0.386—13 煤 595.60 17.69 71.31  28.10 0.396—3 煤 493.60 14.66 89.96  27.64 0.423—0.5 煤 628.10 18.65 100.00  18.78 0.240 0.6850—0合计 2945.00 87.45   25.85 0.39毛煤总计 3367.60 100.00   27.53 0.37原煤总计(除去矸石后) 3292.40 97.77   26.45 0.38A矿＞50去矸石占全样10.32%＞50去矸石灰分31.55%表3-3的计算说明：第4列=第3列/毛煤总计里的重量×100%合计的灰分等于其上面的加权平均，例50-0.5合计中的灰分，其等于(13.62×33.94+12.79×29.47+17.69×28.10+14.66×27.64+18.65×18.78+10.05×16.84)/87.45=16.84%2.6Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸表3-4 B矿原煤筛分试验结果 粒级/mm 产物名称 产率 质量  重量/kg 占全样/% 筛上累计/% Vdaf% Ad% Std%1 2 3 4 5 6 7 8>100 手选 煤 436.40 8.71 8.71  13.01 0.47  夹矸 147.60 2.95 11.65  40.78 0.50  矸石 685.80 13.69 25.34  63.75 1.88  硫铁矿 0.00 0.00 0.00  0.00 0.00100-50 手选 煤 393.20 7.85 33.18  11.01 0.49  夹矸 47.20 0.94 34.13  46.12 1.10  矸石 345.80 6.90 41.03  67.14 2.11  硫铁矿 1.40 0.03 0.03  54.34 2.61>50合计 2057.40 41.06 41.06  41.38 1.2450—25 煤 604.50 12.06 53.12  37.94 1.0925—13 煤 436.50 8.71 61.83  28.61 0.116—13 煤 458.00 9.14 70.97  26.83 0.886—3 煤 434.90 8.68 94.20  19.95 0.673—0.5 煤 729.20 14.55 100.00  16.08 0.680.5—0 煤 289.90 5.79   13.88 0.6450—0合计 2953.00 58.94   24.43 0.71毛煤总计 5010.40 100.00   31.39 0.92原煤总计(除去矸石后) 3977.40 79.38   22.71 0.66B矿＞50去矸石占全样20.45%＞50去矸石灰分17.77%表3-4的计算说明：表3-4的算法和表3-3相同 表3-5 两层原煤筛分试验结果综合表粒级/mm 产物名称 一层(K1=35%) 二层(K2=65%) 综合(K=100%)  占本层/% 占全样/% Ad/% 占本层/% 占全样/% Ad/% 占本层/% 占全样/% Ad/% Std%1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12>100 手选 煤 2.41 0.84 23.48 8.71 5.66 13.01 6.50 6.50 14.37 0.46  夹矸 0.82 0.29 55.56 2.95 1.91 40.78 2.20 2.20 42.71 0.49  矸石 0.95 0.33 74.62 13.69 8.90 63.75 9.23 9.23 64.14 1.81  硫铁矿 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00100-50 手选 煤 5.79 2.03 27.44 7.85 5.10 11.01 7.13 7.13 15.68 0.41  夹矸 1.30 0.46 49.64 0.94 0.61 46.12 1.07 1.07 47.62 0.77  矸石 1.28 0.45 74.98 6.90 4.49 67.14 4.94 4.94 67.85 1.93  硫铁矿 0.00 0.00 0.00 0.03 0.02 54.34 0.02 0.02 54.34 2.61>50合计 12.55 4.39 39.25 41.06 26.69 41.38 31.08 31.08 41.08 1.1050—25 煤 13.62 4.77 33.94 12.06 7.84 37.94 12.61 12.61 36.43 0.8125—13 煤 12.79 4.48 29.47 8.71 5.66 28.61 10.14 10.14 28.99 0.236—13 煤 17.69 6.19 28.10 9.14 5.94 26.83 12.13 12.13 27.48 0.636—3 煤 14.66 5.13 27.64 8.68 5.64 19.95 10.77 10.77 23.61 0.553—0.5 煤 18.65 6.53 18.78 14.55 9.46 16.08 15.99 15.99 17.18 0.500.5—0 煤 10.05 3.52 16.84 5.79 3.76 13.88 7.28 7.28 15.31 0.66100.00 65.00 31.39 100.00 100.00 30.04 0.73原煤总计(除去矸石后) 97.77 34.22 26.45 79.38 51.60 22.71 85.82 85.82 24.20 0.55 表3-5的计算说明：表中3、5列分别原文请找是表3-3中的4、5列，表中6、8列分别是表3-4中的4、5列，表中第4列等于第3列中的数字乘以0.35，表中第7列等于第6列的数字乘以 0.65，第9列为第3列加上第6列，第10列和第9列相等，第11列为第4、5、7、8、10、11的加权平均得出.表3-6 两矿破碎综合表 A矿破碎级(K1=3.61%) B矿破碎级(K2=13.29%) 两矿破碎级筛分综合(K=16.90%)粒级/mm 占本层 占本级 占全级 灰分 占本层 占本级 占全级 灰分 占本级 占全级 灰分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1150-25 1.96 15.58 0.56 39.64 5.46 20.47 2.72 31.28 19.43 3.28 32.7125-13 1.83 14.62 0.53 35.17 3.95 14.78 1.96 21.95 14.75 2.49 24.7513-6 2.54 20.22 0.73 33.80 4.14 15.51 2.06 20.17 16.52 2.79 23.746-3 2.10 16.76 0.61 33.34 3.93 14.73 1.96 13.29 15.16 2.56 18.033-0.5 2.68 21.33 0.77 24.48 6.59 24.69 3.28 9.42 23.97 4.05 12.280.5-0 1.44 11.49 0.41 22.54 2.62 9.82 1.30 7.22 10.17 1.72 10.92合计 12.55 100.00 3.61 31.55 26.69 100.00 13.29 17.77 100.00 16.90 20.71表3-6的计算说明：由于本资料没有破碎级，假设其粒度组成与原煤自然级粒度组成相同。A矿破碎级中第4列的合计灰分等于A矿＞50去矸石的灰分为35.15％，而50-25的灰分为31.15-25.85+33.94=39.64％，后面的灰分以此类推。第1列中50-25的是表3-5中50-25占本级与50-0合计占本级的积除以100，其他粒级以此类推。B矿破碎级算法和A矿破碎级相同，综合与上面表的综合方法相同。表3-7 两层原煤破碎级与自然级筛分试验结果综合表粒级/mm 自然级 破碎级 综合 占本级/% 占全样/% Ad/% 占本级/% 占全样/% Ad/% 占本级/% 占全样/% Ad/% 50-0.5灰分1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1150-25 18.30 12.61 36.43 19.43 3.28 32.71 18.52 15.89 35.66 25.3425-13 14.71 10.14 28.99 14.75 2.49 24.75 14.72 12.63 28.15 13-6 17.60 12.13 27.48 16.52 2.79 23.74 17.39 14.92 26.78  6-3 15.63 10.77 23.61 15.16 2.56 18.03 15.54 13.33 22.54 3-0.5 23.20 15.99 17.18 23.97 4.05 12.28 23.35 20.04 16.19 0.5-0 10.56 7.28 15.31 10.17 1.72 10.92 10.48 9.00 14.47 合计 100.00 68.92 25.06 100.00 16.90 20.71 100.00 85.82 24.20 表3-7的计算说明：自然级中占全样（第3列）和灰分，分别为表3-5中综合对应粒级的占本层（第9列）和灰分（第11列），自然级占本级的算法与前面相同。破碎级中第5、6、7列等于表3-6中的9、10、11列，综合的方法与上面表的方法相同，其中0.5-50的灰分是50-0.5中各个粒级的加权平均。表3-8 A矿煤泥小浮沉资料表密度级 产率 灰分 浮物累计   产率 灰分-1.3 3.3 3.13 3.3 3.131.3-1.4 28.51 11.43 31.81 10.571.4-1.5 49.8 13.16 81.61 12.151.5-1.6 8.54 21.86 90.15 13.071.6-1.7 3.54 37.95 93.69 14.011.7-1.8 1.72 41.19 95.41 14.51.8-2.0 2.07 47.46 97.48 15.2+2.0 2.52 67.94 100.00 16.53合计 100.00 16.53  表3-9 B矿煤泥小浮沉资料表密度级 产率 灰分 浮物累计   产率 灰分-1.3 29.11 3.50 29.11 3.501.3-1.4 46.84 8.49 75.95 6.581.4-1.5 1.87 17.07 89.22 8.14 1.5-1.6 0.81 31.52 91.09 8.621.6-1.7 0.81 38.12 91.90 8.881.7-1.8 0.6 45.88 92.50 9.121.8-2.0 1.25 51.87 93.75 9.69+2.0 6.25 76.92 100.00 13.89合计 100.00 13.89  2.6Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸表3-10 A矿50-0.5mm浮沉组成表密度级 产率 浮物 沉物 分选密度±0.1 占本级 占全样 灰分 产率 灰分 产率 灰分 密度级 产率1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-1.3 17.91 15.23 8.14 17.91 8.14 100.00 28.43 1.30 41.051.3-1.4 23.14 19.68 13.20 41.05 10.99 82.09 32.85 1.40 54.621.4-1.5 31.48 26.77 27.45 72.53 18.14 58.95 40.57 1.50 36.491.5-1.6 5.01 4.26 38.22 77.54 19.43 27.47 55.60 1.60 8.911.6-1.7 3.90 3.32 43.88 81.44 20.60 22.46 59.48 1.70 7.801.7-1.8 3.90 3.32 48.25 85.34 21.87 18.56 62.76 1.80 8.281.8-2.0 4.38 3.72 55.91 89.72 23.53 14.66 66.62 1.90 14.66+2.0 10.28 8.74 71.18 100.00 28.43 10.28 71.18  小计 100.00 85.03 28.43      煤泥 1.74 1.51 22.92      .54 28.33      表3-10的计算说明：浮物产率-1.3的等于-1.3占本级，1.3-1.4的产率为1.3-1.4与-1.3占本级的和，其余的以此类推。浮物的灰分1.3-1.4等于-1.3与1.3-1.4两灰分的加权平均，1.4-1.5灰分等于-1.3、1.3-1.4、1.4-1.5灰分的加权平均，后面以此类推。沉物的产 率和灰分的算法和浮物的基本相同，只不过是从下往上算。分选密度±0.1，的产率为本粒级和下一粒级的和。表3-11 B矿50-0.5mm浮沉组成表密度级 产率 浮物 沉物 分选密度±0.1 占本级 占全样 灰分 产率 灰分 产率 灰分 密度级 产率1 2 3 4 5 6 7 8 9 10-1.3 40.33 27.98 5.57 40.33 5.57 100.00 23.76 1.30 65.461.3-1.4 25.13 17.43 11.33 65.46 7.78 59.67 36.05 1.40 32.461.4-1.5 7.33 5.09 24.20 72.79 9.43 34.54 54.04 1.50 10.091.5-1.6 2.76 1.91 34.53 75.55 10.35 27.21 62.07 1.60 4.781.6-1.7 2.02 1.40 41.42 77.57 11.16 24.45 65.18 1.70 3.871.7-1.8 1.85 1.28 45.84 79.42 11.97 22.43 67.32 1.80 7.051.8-2.0 5.20 3.61 55.99 84.62 14.67 20.58 69.26 1.90 20.58+2.0 15.38 10.67 73.74 100.00 23.76 15.38 73.74  小计 100.00 69.38 23.76      煤泥 3.09 2.21 24.90      总计 100.00 71.59 23.79      表3-11的计算说明：本表的计算方法和表3-10的相同。表3-12 A矿、B矿50-0.5浮沉试验资料综合表密度级 综合 校正 浮物 沉物 分选密度±0.1 占本级 占全样 灰分 占本级 占全样 灰分 产率 灰分 产率 灰分 密度级 产率1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13-1.3 31.42 23.52 6.15 31.24 23.38 6.15 31.24 6.15 100.00 25.80 1.30 55.441.3-1.4 24.34 18.22 12.04 24.20 18.12 12.04 55.44 8.72 68.76 34.73 1.40 41.031.4-1.5 16.93 12.67 26.60 16.83 12.60 26.60 72.27 12.89 44.56 47.05 1.50 20.47 1.5-1.6 3.65 2.74 36.54 3.63 2.72 36.54 75.90 14.02 27.73 59.46 1.60 6.391.6-1.7 2.77 2.07 42.80 2.75 2.06 42.80 78.66 15.03 24.10 62.92 1.70 5.401.7-1.8 2.67 1.99 47.24 2.65 1.98 47.24 81.31 16.08 21.34 65.51 1.80 7.991.8-2.0 4.87 3.65 55.96 5.34 4.00 55.96 86.65 18.53 18.69 68.10 1.90 18.69+2.0 13.35 10.00 72.96 13.35 10.00 72.96 100.00 25.80 13.35 72.96  小计 100.00 74.86 25.61 100.00 74.86 25.37      煤泥 2.56 1.96 24.37 2.56 1.96 24.37      总计 100.00 76.82 25.58 100.00 76.82 25.34 表3-12的计算说明：   综合里的原文请找数据为表3-10与表3-11综合而得。校正首先算出A筛，A筛=（76.82×25.34-1.96×24.37）/16.82-1.96,其中25.37为表2-1-5中的第11列，再算△=25.61-25.36=0.25%＞0.2%,得校正，算出x，x=100×（A筛-A浮）/（A+0.18-A-1.8）=100×（25.61-25.36）/（68.41-16.08）=0.47%，之后对各个粒级进行校正，-1.3的占本级的校正等于31.42-0.47×31.42/（100-18.23）=31.24，后面粒级的校正方法。表中的浮物、沉物、分选密度±0.1与表3-6的计算方法相同。 3.1.3 原煤可选性曲线通过表3-12，用Excel绘制出可选性曲线，如下图所示。图3-13.1.4 筛分资料分析根据表3-3到表3-5筛分资料分析煤质特性如下：①＞50mm粒级情况：A矿矸石含量为2.23%，属于中矸；B矿矸石含量为20.59%，属于高矸；两矿原煤混合后矸石含量为14.16%属于高矸，矸石含量较高，应考虑机械排矸。②各粒级含量分析：各粒级含量百分数较为相近，原煤的粒度分布均匀；13mm以下末煤含量为46.17%，3mm分均低，说明矸石泥化现象不明显。④A煤0.5～0mm占全样为3.52%，B煤0.5～0mm占全样为3.76%。说明煤泥量都不大。表3-13 入厂原煤含矸量等级表 含矸量（占全样）/% ＜1 1～５ ＞5含矸等级 低矸 中矸 高矸3.1.5 煤的浮沉特性根据表3-6到表3-9浮沉资料分析煤质特性如下：各密度级的含量和灰分分析：从表中可以看出，低密度级（-1.4kg/L）时，A煤占全样34.90%，灰分为11.00%；B煤占全样45.41%，灰分为7.78%。中间密度级（1.4～1.8kg/L）的含量为19.36,灰分为31.84%。由此可以粗略地判断，生产精煤可以达到要求，但是由于中间密度级含量比较高，低密度级含量比中间密度级含量高22.13%，所以可选性一般。3.1.6 可选性分析在已知精煤灰分为10%时，当A和B以35：65的比例混合，则有可选性曲线查出，其在灰分为10%时的△±0.1密度物含量为34.35%，为难选煤。表3-14分选密度±0.1含量评定可选性方法±0.1含量/% 可选性等级≤10.0 易选10.1～20.0 中等可选20.1～30.0 较难选30.1～40.0 难选＞40.0 极难选3.1.7 煤质分析小结综上所述，可得出以下结论：2.6Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸①所洗选煤层为主焦煤。②煤质脆易碎，矸石泥化现象不明显。③原煤的可选性为难选煤。3.1.8 原煤入选方式的确定—混合与分组 处理原煤分选分组问题依据灰分λ和分选密度δ各自的接近程度而定，其条件为如下：|λ1-λ2|＜5%，表示灰分比较接近；|δ1-δ2|＜0.05时，表示分选密度的接近程度。若满足以上两个条件，则表示可以混合入选，否则只能进行分组入选。因为分组入选作业系统复杂，基建和生产费用高，生产管理困难，又由表3-5可知，在分选密度相同的情况下，A、B两矿的灰分的差值为26.54%-22.71%=3.83%＜5%，因此选择混合入选。3.1.9 选煤流程选煤方法的确定是与原煤可选性和用户对产品质量要求等相适应的。重介洗选与跳汰洗选是主要的选煤方法，重介选煤法由于其分选精度高，在不同分选密度下只需要一次分选就能达到良好的效果，而跳汰选煤法则不然，在保证精煤和矸石两方面质量时，其中间产物往往夹杂相当多精煤与矸石，需要考虑进一步处理，以提高总的精煤效率，所以，设计完善的工艺流程是必要的。对主焦煤或稀缺煤种应充分利用和回收资源，所以设置重介质旋流器处理混合入选的原煤，这样不仅流程简单，而且基建投资、生产费用都可以降低，同时利用其分选精度高，可以使优质煤种得到充分回收。3.2 选煤工艺3.2.1 选煤方法的确定按给定灰分10％的要求，在A层、B层煤混合后的资料整理给出的A层、B层煤混合后的50-0.5mm的H-R曲线（图3-1）查得：理论分选密度为1.43%；基元灰分为24.12%；△±0.1含量34.35%；理论产率为60.02%；根据中国煤炭可选性等级标准，确定为难选煤。3.2.2 跳汰分选指标计算 由可选性评定为难选煤，确定实际分选密度δp1=1.80，δp2=1.38，按不分级跳汰选煤取矸石段I1=0.17，I2=0.19。每个密度级取密度的平均值，用跳汰近似公式计算t值，并查附表，得到分配率ε%。a.矸石段将δp1=1.75，I1=0.17代入         查表得ε值密度级-1.3（取1.2）        t= =-5.244       ε=0密度级1.3-1.4（取1.35）  t= =-3.024         ε=0.13密度级1.4-1.5     t===-2.027     ε=2.13密度级1.5-1.6     t===-1.230  ε=10.93密度级1.6-1.7     t==-0.568       ε=28.49密度级1.7-1.8     t==0           ε=50密度级1.8-2.0（取2.3）  t= =0.723        ε=76.51密度级+2.0（取2.3）   t==2.182       ε=98.55b.中煤段将δp1=1.38，I1=0.19代入密度级-1.3      =-2.278  ε=1.13密度级1.3-1.4     =-0.292  ε=38.51密度级1.4-1.5     =0.600  ε=72.57密度级1.7-1.8     =2.414  ε=99.21密度级1.8-2.0     =2.858  ε=99.71密度级+2.0      =4.366  ε=100指标计算表如表3-153.2.3 重介（三产品）分选指标计算 由可选性曲线确定理论分选密度δ0p1=1.43，δ0p2=1.95，可选性评定为极难选，确定实际分选密度δp1=1.40，δp2=1.91。按三产品重介分选设备取可能偏差E1=0.05，E2=0.05，每个密度级取密度的平均值，用重介选近似公式计算t值，再查表得ε值。a．矸石段将δp1=1.90，E1=0.05代入                     查表得ε值 密度级-1.3     t==-1.958           ε=0密度级1.3-1.4    t=  =-7.560     ε=0密度级1.4-1.5    t=  =-6.210    ε=0密度级1.5-1.6    t=  =-4.860    ε=0密度级1.6-1.7    t=  =-3.510    ε=0.02密度级1.7-1.8    t=  =-2.160    ε=1.54密度级1.8-2.0    t=  =-0.135    ε=40.71密度级+2.0     t=  =5.265       ε=100b.精煤段δp2=1.395，E2=0.06代入密度级-1.3     t==-2.700      ε=0.35密度级1.3-1.4    t==-0.675      ε=24.97密度级1.4-1.5    t==0.675      ε=75.032.6Mt/a炼焦煤选煤厂初步设计工艺布置+文献综述+答辩PPT+CAD图纸由表3-17可知，重介旋流器精煤产率η=89.25%，而跳汰精煤产率η=84.46%，显而易见，对于本次设计说，用重介旋流器分选工艺效果优于跳汰分选。对于难选煤而言，采用重介旋流器法分选的效果比用跳汰法的分选效果好的多。重介洗煤分选精度高，产品质量高，而且其原文请找用水量较少，采用无压三产品重介旋流器分选工艺可以最大限度地减少次生煤泥的产生。综上所述，本设计采用无压三产品重介旋流器法、煤泥浮选的工艺方法。其产品设计平衡表如下表：表3-18重介选煤产品设计平衡表名称 数量 质量 占本级,% 占全样,% 灰分,%精煤 53.57 36.97 9.80中煤 30.86 21.30 31.02 矸石 15.57 10.74 70.51小计 100.00 69.02 25.37占浮沉入料 97.44 69.02 25.37浮沉煤泥 2.56 1.81 24.37合计 100.00 70.83 25.34原生煤泥 10.48 9.00 14.47次生煤泥 7.00 6.01 25.37总计 100.00 85.84 25.37矸石 14.16 14.16 65.43总计 100.00 100.00 30.043.3 流程的简述及特点3.3.1 原煤准备由于入选要求的粒级在50～0mm，须对原煤进行预选筛分，用50mm的大型直线振动筛；＞50mm部分因矸石含量大，而且煤流量比较大，选择动筛跳汰进行排矸,准备车间要设有除铁、除尘设备,对员工(车间)须配有防噪具等。3.3.2 主选部分经过分选指标的分析论证，我选用无压三产品重介质旋流器进行分选。所以确定流程为无压三产品重介——煤泥浮选联合工艺流程。3.3.3 流程特点如下①本工艺流程采用无压三产品重介旋流器分选。有利于减少次生煤泥。②煤泥水处理。煤泥经浮选机分选出精煤和尾煤，浮选精煤采用压滤机脱水回收，尾煤精浓缩机浓缩，底流经尾煤压滤机脱水回收尾煤，溢流和压滤机滤液作为循环水使用。③流程中所有洗水实现全厂闭路循环。作业过程中的跑，冒，滴，漏等水全部进入主洗车间西北面的集中水池。 3.3.4 流程图3.4 工艺流程计算 3.4.1 准备作业的计算①入料数、质量的计算本设计为2.6Mt的炼焦煤选煤厂的设计，是非用户型选煤厂，年工作日可选为330天，每日两班生产，每日时间为16小时，既Q0=2600000t/a,T=330d/a，t=16h/d推算出每小时的处理量Q=Q0/Tt，既Q=492.42t/h。.04%②筛下物、数质量计算本流程为混合入选，预先筛分取η=100%，从表1-3可查出理论筛下物产率：γ1=ηγ-d=100×68.92/100=68.92%Q1=γ1Q=68.92%×492.42=339.36t/h筛下物灰分（由表1-3查出）A1=25.06%③筛上物数、质量的计算Q2=Q-Q1=492.42-339.36=153.06t/hγ2=100-γ1=100-68.92=31.08%A2= =(100×30.04-68.92×25.06)/(100-68.92)=41.08%④动筛跳汰数、质量的计算γ3=31.08-9.23-4.94-0.02=16.90%  Q3=r3Q=16.90%×492.42=83.22t/h  A3=20.71%  Q矸=(31.08-16.90)×492.42/100=69.84t/h  Q水=0.08Q3=0.08×83.22=6.66t/h⑤破碎数、质量的计算因为本选煤厂对入选上限没有特别严格的要求，所以采用开路破碎，而采用开路破碎，可认为只有粒度变化，而破碎前后数质量不变。γ4=γ3=16.90% Q4=Q3=83.22t/hA4=A3=20.71%'