【正文】 。為了保證濃縮效果，用于介質(zhì)濃縮的水力旋流器最好選用小直徑旋流器（ 300~350 mm 為宜）。 實(shí)踐證明，采用人工就地操作和監(jiān)控，不僅崗位人員多、勞動強(qiáng)度大、勞動生產(chǎn)率低，而且設(shè)備很難達(dá)到安全運(yùn)轉(zhuǎn)和合理運(yùn)行，不能充分發(fā)揮設(shè)備的效能，難以獲得預(yù)期的生產(chǎn)工藝指標(biāo)和較高的經(jīng)濟(jì)收益。 實(shí)現(xiàn)全廠設(shè)備的自動或集中控制、自動監(jiān)視、自動保護(hù)或報(bào)警以及生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動檢測和調(diào)節(jié)，可以大幅度地減少崗位人員，提高生產(chǎn)效率，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動 條件。 傳統(tǒng)意義上的潔凈煤技術(shù)主要是指煤炭的凈化技術(shù)及一些加工轉(zhuǎn)換技術(shù)，即煤炭的洗選、配煤、型煤以及粉煤灰的綜合利用技術(shù)，國外煤炭的洗選及配煤技術(shù)相當(dāng)成熟，已被廣泛采用。這是提高煤炭利用率、減少污染物排放的最經(jīng)濟(jì)、最有效的途徑。其主要內(nèi)容一般包括以下幾個(gè)方面。 (2)生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動檢測和自動調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)過程中，全廠各作業(yè)的設(shè)備都要實(shí)現(xiàn)自動或集中控制，并根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)需要及時(shí)轉(zhuǎn)換運(yùn)行流程；故障時(shí)可按程序緊急停車；檢修或處理故障時(shí)可轉(zhuǎn)換為就地操作。 大型群礦選煤廠尚須實(shí)現(xiàn)原煤受煤系統(tǒng)設(shè)備的自動化。自動控制重介分選機(jī)及其它設(shè)備的人料量；懸浮液循環(huán)系統(tǒng)和脫介設(shè)備的動控制和調(diào)節(jié)；懸浮液的自動準(zhǔn)備、輸送、稀釋、濃縮和補(bǔ)充；懸浮液的比重，粘度和液面的 平頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 28 自動檢測及自動調(diào)節(jié)；重 介系統(tǒng)設(shè)備的自動或集中控制，自動監(jiān)視等?；鹆Ω稍餀C(jī)的給料、排料、溫度、壓力的自動控制和調(diào)節(jié)；自動點(diǎn)火及防爆安全自動保護(hù)報(bào)警；干燥系統(tǒng)設(shè)備的自動或集中控制、自動監(jiān)視等。對選煤過程的入選原煤、中間產(chǎn)品、最終產(chǎn)品（如精煤、中煤和矸石等）自動采制樣及上述產(chǎn)品的灰分、水分、硫分和數(shù)量等的快速自動檢測，并將其揩示或記錄。 平頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 29 參考文獻(xiàn) [1]廖常初．主編 .PLC 編程及應(yīng)用 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社． 20211； [2]張新薇．主編 .集散系統(tǒng)與系統(tǒng)開放（第二版） [M] ．北 京：機(jī)械工業(yè)出版社． 20215； [3]胡?。骶?.西門子 S7300/400PLC 工程應(yīng)用［Ｍ］．北京：北京航空航天大學(xué)出版社． 20219； [4]劉建昌．主編 .S7300/400PLC 工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)指南［Ｍ］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社． 20215； [5]廖常初．主編 .PLC 編程及應(yīng)用 [M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社． 20211； [6]胡?。骶?.西門子 S7300/400PLC 工程應(yīng)用［Ｍ］．北京：北京航空航天大學(xué)出版社． 20219； [7]某選煤廠設(shè)備器材與清冊，工程編號： S20633； [8]西門子（中國）有限公司自動化驅(qū)動集團(tuán)．深入淺出西門子 S7200PLC（第三版）［Ｍ］．北京：北京航空航天大學(xué)出版社． 20217； 平頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 30 致謝 在即將走出校門畢業(yè)之即，我們應(yīng)屆畢業(yè)生信心十足地參加了學(xué)校舉行的畢業(yè)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中遇到了很多以前沒有見過的問題和困難。從李老師處我們學(xué)到了許多的專業(yè)知識和相關(guān)的設(shè)計(jì)方法。 我相信在我以后的學(xué)習(xí)和工作當(dāng)中都有一定的幫助和鼓勵，是它給了我信心和 勇氣并能夠大膽的去想象著怎么提出和解決問題。 同時(shí)還要感謝平職學(xué)院，學(xué)院讓我們有這么好的學(xué)習(xí)條件。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)我深深地感受到自己知識的不足，在這里我要感謝我的指導(dǎo)老師李建修老師，在李老師的細(xì)心指導(dǎo)和 培訓(xùn)下，我懂得了好多不知道的東西，使我受益匪淺， 衷心感謝李老師給我的關(guān)心和幫助。 (8)運(yùn)銷車間。各種泵類、風(fēng)機(jī)、脫水設(shè)備及閥門等的單機(jī)自動化，如循環(huán)水泵、水源井泵、介質(zhì)泵、真空泵、底流泵、濃縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、過濾機(jī)、壓濾機(jī)和離心脫水機(jī)等。浮選人料流量、濃度、藥劑添加量的自動檢測和調(diào)節(jié)；藥劑的自動準(zhǔn)備；真空過濾機(jī)液面自動調(diào)節(jié)；浮選系統(tǒng)設(shè)備的自動或集中控制，自動監(jiān)視等。自動啟停跳汰機(jī)和跳汰系統(tǒng)的設(shè)備；自動檢測入選原煤量、灰分、精煤灰分、床層厚度；自動控制和調(diào)節(jié)跳汰機(jī)的給料、排料及跳汰制度等。 各主要作業(yè)環(huán)節(jié)（或車間）自動化的具體要求概括如下： (1)原煤準(zhǔn)備車間。對某些操作參 數(shù)進(jìn)行自動控制和調(diào)節(jié)，使生產(chǎn)過程能夠在接近最佳的條件下進(jìn)行，確保產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量和其它選煤指標(biāo)的穩(wěn)定。在生產(chǎn)過程中，對生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行自動監(jiān)視，并設(shè)有必要的保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)事故自動排除或自動報(bào)警。 平頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 27 第二節(jié) 選煤廠自動化的基本內(nèi)容 隨著選煤工藝和設(shè)備的不斷革新及自動化技術(shù)的發(fā)展，選煤廠自動化水平亦愈來愈高，由初期只能對生產(chǎn)設(shè)備及工藝參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和事故報(bào)警，發(fā)展到能對設(shè)備和工藝參數(shù)進(jìn)行自動控制和調(diào)節(jié)，從實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動化、作業(yè)線自動化，逐步向全廠綜合自動化發(fā)展，并開始進(jìn)行利用電子計(jì)算機(jī)控制和指揮全廠生產(chǎn)的試驗(yàn)研究。 1997 年，國務(wù)院批準(zhǔn)了《中國潔凈煤技術(shù)九五計(jì)劃和 2021 年發(fā)展綱要》，其中規(guī)定，我國的潔凈煤技術(shù)包括以下四個(gè)領(lǐng)域：煤炭加工、煤炭高效潔凈燃燒、煤炭轉(zhuǎn)化、污染排放控制和廢棄物處理。 選煤廠實(shí)現(xiàn)自動化，不但能達(dá)到一定的經(jīng)濟(jì)效果，而且能實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的目的。 根據(jù)國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)選煤廠自動化，可以達(dá)到以下的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果： 實(shí)現(xiàn)選煤設(shè)備的自動控制和生產(chǎn)工藝參數(shù)的自動調(diào)節(jié)，可使設(shè)備在最佳條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，充分發(fā)揮其效能，確保產(chǎn)品質(zhì)量、數(shù)量及其它工藝指標(biāo)的穩(wěn)定，提高精煤回收率，進(jìn)而達(dá)到最佳控制的目的。在生產(chǎn)過程中，各種設(shè)備必須按照一定的工藝程序進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，并需要監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài)，各種工藝參數(shù)需及時(shí)檢測，并調(diào)整到規(guī)定的范圍內(nèi)。介質(zhì)濃縮設(shè)備的底流進(jìn)入磁選設(shè)備，回收磁鐵礦粉；它的溢流做循環(huán)水（為了減少介耗，一般可作為脫介篩噴水）或去煤泥水系統(tǒng)。這種流程一般用于分選入料中煤泥量大或泥化程度比較嚴(yán)重的情況。 （ 1）兩段直接磁選流程 圖 117 為典型的兩段直接磁選流程。磁選法是目前凈化回收磁鐵礦粉的最有效、最經(jīng)濟(jì)的方法，應(yīng)用也最廣泛。脫介是前提，磁選是關(guān)鍵，這兩個(gè)環(huán)節(jié)直接關(guān)系到系統(tǒng)的技術(shù)損耗（技術(shù)介耗）水平的高低。 為了保證工作懸浮液的穩(wěn)定性和分選設(shè)備的分選效果，工作懸浮液的密度和粘度應(yīng)當(dāng)保持穩(wěn)定，因此，工作懸浮液中的非磁性物含量也應(yīng)維持在一定的范圍。 弧形篩的篩下介質(zhì)懸浮液和振動脫介篩的前 1/3 部分排出的介質(zhì)懸浮液密度與分選設(shè)備的工作懸浮液的密度比較接近，因此稱為合格介質(zhì)。 介質(zhì)消耗包括技術(shù)損耗（工藝損耗）與管理損耗。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是： (l)充分利用了大直徑旋流器對介質(zhì)的分級、濃縮效應(yīng)，為小直徑旋流器提供了密度、粒度合適的工作懸浮液，有助于降低分選粒度下限； (2)省去了細(xì)介質(zhì)制備環(huán)節(jié)，降低了介質(zhì)制備的成本； (3)采用小直徑旋流器可以提高離心因數(shù)、改善分選效果。如圖 116 所示： 圖 116 10 mm 煤泥的小直徑重介質(zhì)旋流器分選流程 進(jìn)入系統(tǒng)的煤泥粒 度為 1mm，采用振動弧形篩、德瑞克振動篩（分級粒度一般在 左右）脫除 細(xì)泥；脫出的高灰細(xì)泥直接進(jìn)入尾煤濃縮機(jī)進(jìn)一步處理；經(jīng)預(yù)脫泥并適度脫水后的煤泥進(jìn)入混合桶；分選設(shè)備為直徑 250mm 的小直徑重介質(zhì)旋流器；旋流器的溢流采用分級磁選工藝，以改進(jìn)磁選效果；輕產(chǎn)物的磁選尾礦采用水力旋流器分級，分級旋流器的溢流作為循環(huán)水使用，分級旋流器的底流采用振動篩和煤泥離心機(jī)脫水、回收精煤；分選旋流器底流的處理方式也基本相同。溢流磁選尾礦灰分低，但其中依然含有大量的高灰細(xì)泥要進(jìn)一步將這部分細(xì)泥脫除后，才能得到質(zhì)量較高的低灰粗煤泥 。選后脫泥主要是因?yàn)槊耗嘀亟橘|(zhì)旋流器有一定的分選粒度下限。 圖 114 選前脫泥的煤泥重介質(zhì)旋流器分選流程 該流程中，煤泥在進(jìn)入分選系統(tǒng)之前，預(yù)先采用水力分級設(shè)備將小于分選下限的微細(xì)顆粒分離出來，用其他工藝加工處理，如采用浮選柱分選或濃縮脫水后直接回收。 為保證煤泥重介質(zhì)旋流器具有較好的分選效果，往往需要做到： (l)盡可能預(yù)先脫除入料中 mm 部分的細(xì)泥，即采用脫泥分選； (2)加重質(zhì)的粒度組成要具備一定的細(xì)度， 40μ m 的要占 90%以上， 10μ m 的要大于 50%； (3)循環(huán)介質(zhì)要退磁，避免介質(zhì)顆粒由于磁凝聚而絮團(tuán)。原煤經(jīng)預(yù)先分級以后，塊煤進(jìn)入斜輪分選，斜輪的輕、重產(chǎn)物分別脫介后，得塊精煤和塊矸石；末煤采用脫泥重介質(zhì)分選工藝，濕法脫泥得到的煤泥水直接去浮選系統(tǒng)。由于分選下限可到 左右，各產(chǎn)品的稀介分別處理。 由于采用泵給料，圖 111 所示的工藝系統(tǒng)次生煤泥量比較大，因此當(dāng)煤質(zhì)脆、矸石易泥化時(shí)，將對脫介及煤泥水系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。 圖 11圖 112 為有壓及無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝。 在一段 進(jìn)行低密度分選，選出精煤，一段的重產(chǎn)物借助排料余壓進(jìn)入二段完成高密度分選，選出中煤和矸石。采用不同密度的懸浮液，雖然介質(zhì)系統(tǒng)復(fù)雜，但分選密度，特別是二段的分選密度易于調(diào)節(jié)，密度差調(diào)節(jié)范圍大，具有更好的遁應(yīng)性。 若采用定壓箱給料的形式，與圖 110 所示的流程相比，系統(tǒng)的次生煤泥量要少一些，但是由于受定壓箱的空間位置要求限制，煤流的轉(zhuǎn)載關(guān)系比較 復(fù)雜，工藝配置所需的廠房空間要求大，難度高，特別是 2旋流器的入料提升起來很復(fù)雜。 從系統(tǒng)簡化配置的角度，工藝組合型三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選多采用有壓的兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器作為分選設(shè)備。相對于有壓給料的定壓箱給 料方式，還降低了工藝廠房的空間高度。 2)無壓給料兩產(chǎn)品分選工藝 平頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 16 無壓給料兩產(chǎn)品分選工藝中，煤和介質(zhì)分別給入旋流器的入料口和介質(zhì)入口。煤與合格介質(zhì)在煤介混合桶中混勻 平頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 15 后，由泵打入旋流器進(jìn)行分選。 1)有壓給料兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選 根據(jù)工藝實(shí)現(xiàn)方式有壓給料可分為泵給料和定壓箱給料兩種方式，兩種方式各有特點(diǎn)，具體選用應(yīng)結(jié)合煤質(zhì)、廠房配置等綜合考慮。有壓與否是針對旋流器的入料煤而言的。 平頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 14 采用重介質(zhì)旋流器分選的典型流程有： (l)塊煤重介質(zhì)分選機(jī)分選 +末煤重介質(zhì)旋流器分選：該流程可用于無煙煤、煉焦煤和動力煤的分選。 平頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 13 圖 17 塊煤重介質(zhì)分級分選流程 第四節(jié) 重介質(zhì)旋流器選煤工藝 近年來，由于旋流器分選技術(shù)不斷成熟，旋流器規(guī)格不斷完善，分選工藝不斷簡化，介質(zhì)密度自動測控水平不斷提高，以及操作管理難度不斷降低，重介質(zhì)旋流器選煤工藝在國內(nèi)外得到廣泛的推廣和應(yīng)用，并成為近一階段我國選煤技術(shù)更新與發(fā)展的熱點(diǎn)和方向之一，特 別是簡化的大型重介質(zhì)旋流器分選工藝的研究與應(yīng)用方興未艾。 （ 3）采用重介質(zhì)分選機(jī)進(jìn)行分級入選 有些情況下，如處理量較大且大塊與小塊的分選密度要求不同時(shí)，根據(jù)最大產(chǎn)率原則，需要進(jìn)行分級洗選。根據(jù)原煤中的矸石性質(zhì)及精煤含量等因素，可以采用兩種方式，即先低密度分選、后高密度分選或先高密度分選、后低密度分選。經(jīng)過分級后的塊煤進(jìn)入三產(chǎn)品重介質(zhì)分選機(jī)，一次出三個(gè)產(chǎn) 平頂 山工 業(yè)職業(yè) 技 術(shù)學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說 明 書 （ 論 文 ） 12 品即矸石、中煤、煤精，各產(chǎn)品分別進(jìn)行脫介后，成為最終產(chǎn)品。 2. 三產(chǎn)品分選工藝 塊煤三產(chǎn)品分選主要用于精選，可以為單機(jī)三產(chǎn)品，也可以是兩段兩產(chǎn)品聯(lián)合生產(chǎn)三產(chǎn)品。下限可到 13～ 6 mm。 與其他的塊煤分選方法相比，重介質(zhì)分選機(jī)分選技術(shù)具有以下幾個(gè)顯著的特點(diǎn)： (l)分選密度范圍寬，分選精度高，即使對鄰近密度物含量較高的難選入料，也可以實(shí)現(xiàn)高效分選。 同時(shí)，需要采取措施，保持均勻連續(xù)給料。實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化的主要措施有以下幾點(diǎn)： 首先，采取分儲措施。 14 斗子撈坑脫泥工藝 3)篩子與撈坑聯(lián)合脫泥 當(dāng)入洗原煤末煤含量大、矸石易于泥化、煤泥粘度大時(shí)，為了提高脫泥效率，可以采用篩子與撈坑聯(lián)合使用的脫泥工藝，如 圖 15 所示。 l)篩子脫泥 如圖 13 所示，篩子脫泥是國內(nèi)外使用最為普遍的一種脫泥方式。 圖 12 塊煤的選前脫泥 采用該流程可以最大限度地減少煤泥對介質(zhì)系統(tǒng)的污染。 （ 1）塊煤脫泥作業(yè) 塊煤脫泥作業(yè)一般比較簡單，往往采用雙層篩同時(shí)實(shí)現(xiàn)分級和脫泥。但是根據(jù)重介質(zhì)分選的理論，分選系統(tǒng)中細(xì)煤泥量的增大，會導(dǎo)致細(xì)粒級分選效果變差，特別是對原生煤泥量大且易泥化的煤，影響會更大。 (4)如果對煤泥繼續(xù)浮選，脫泥工藝還能縮