【文章內(nèi)容簡介】 品重介旋流器分選。 方案 B：毛煤經(jīng) 50mm， 13mm 二次篩分分級， +50mm 塊煤動篩排矸，50～ 13mm 塊煤以及部分 13mm 末煤（洗低灰電煤時）大直徑無壓二產(chǎn)品重介旋流器分選。 方案 C：毛煤經(jīng) 50mm， 13mm 二次篩分分級， +50mm 塊煤動篩排矸，50～ 13mm 塊煤 以及部分 13mm 末煤三產(chǎn)品跳汰分選。 方案 D：毛煤經(jīng) 50mm， 13mm 二次篩分分級， +50mm 塊煤動篩排矸，50～ 13mm 塊煤以及部分 13mm 末煤（洗低灰電煤時）二產(chǎn)品跳汰分選。 方案 E：毛煤 13mm 篩分分級， +13mm 塊煤重介淺槽排矸， 13mm 末煤部分（洗低灰電煤時）入重介旋流器或跳汰分選。 工藝方案的評述 通過分析，各工藝方案的評述如下： 方案 A、 B、 C、 D 在處理 +50mm 大塊均采用動篩跳汰排矸。動篩跳汰最早用于選礦， 1985 年德國 KHD 公司利用現(xiàn)代先進的 技術(shù)手段，重新開發(fā)煤用動篩跳汰機。在德國、中國、印度成功廣泛使用，實踐證明動篩跳汰機用來選前排矸具有適應粒度范圍比較寬，一般在 50（ 25） 300mm、分選精度高、低水耗、低電耗、低成本、工藝簡單、效率高等特點。如果采用重介排矸方式，勢必造成成本升高，工藝復雜。因此本設(shè)計認為采用動篩跳汰排矸是經(jīng)濟的、合理的、可行的。 50mm 原煤在方案 A、 B 中采用大直徑無壓給料重介旋流器分選。大直徑重介旋流器由于分選上限的提高，簡化了重介工藝流程，近幾年發(fā)展非?？?，時一種成熟的選煤方法，它具有分選效率高，適應性強 ，能力大等優(yōu)點。同時煤水接觸時間短，減少了次生煤泥的產(chǎn)生，減輕了矸石泥化。 方案 D、 E 則是采用跳汰機分選，跳汰分選在國內(nèi)也是一種成熟的應用廣泛的選煤方法，它具有工藝簡單、操作簡便、生產(chǎn)成本較低等優(yōu)點。本設(shè)計對 50mm 原煤是采用大直徑無壓三產(chǎn)品、二產(chǎn)品重介旋流分選或三產(chǎn)品、二產(chǎn)品跳汰分選需進一步作詳細的技術(shù)經(jīng)濟比較。 方案 E：毛煤 +13mm 分級， 30013mm 塊煤入重介淺槽分選，就重介淺槽分選機本身來說，它是前幾年就已出現(xiàn)的一種分選塊煤的有效設(shè)備，它具有分選精度高，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，沒有大 的運動部件，近年來在我國洗塊煤動力煤選煤廠應用較多。它的分選粒度范圍一般在 20013mm，最佳范圍在 15013mm。但結(jié)合到丁集礦井選煤廠自身的特點來看，它存在如下一些缺點：①由于礦井毛煤最大粒度在 300mm，這樣重介淺槽不能適應 200300mm 這一粒級，如果增設(shè) 200mm 固定篩分級、手選和破碎，又造成系統(tǒng)復雜，同時也不滿足招標書機械排矸的要求；②通過后一節(jié)工藝流程的計算可知 :只入洗 +13mm 塊煤無法滿足 22%～ 26%產(chǎn)品灰分要求，因此 13mm 末煤也必須部分入洗，這樣造成了塊、末煤系統(tǒng)必須同時建設(shè)和 運轉(zhuǎn)的局面，不僅沒有簡化工藝系統(tǒng)，反而造成生產(chǎn)系統(tǒng)復雜化；③如果 13mm 分級入重介淺槽，通過前面的不確定性因素分析由于原煤粒級和外在水分的原因而影響到 13mm分級效率，這樣就要增設(shè)選前脫泥篩，同時也就造成系統(tǒng)復雜化；④本廠產(chǎn)品以普通動力用煤為主，主要是作為電力用煤，因此重介淺槽的 +50mm 塊精煤必須要經(jīng)過破碎，這樣就造成選前 +200mm 破碎和選后產(chǎn)品破碎兩次破碎。 綜上所述，在要求產(chǎn)品灰分變化范圍比較大的條件下，丁集礦井選煤廠只有大直徑重介旋流器和跳汰機才能滿足既可以單獨洗塊煤又可以洗混煤。在力求動 力煤選煤廠工藝簡單和減輕煤泥水處理負荷的前提下，保證系統(tǒng)的靈活性和可調(diào)整性，顯然方案 E 不滿足要求，本設(shè)計不予推薦，但對方案 A、 B、 C、 D 需進一步、更深入細致比較，以確定最佳選煤方法和工藝方案。 重點工藝方案的技術(shù)經(jīng)濟比較 在上節(jié)我們只從以往的生產(chǎn)實踐經(jīng)驗對各選煤方法和工藝方案做了一些定性分析，對各選煤方法和工藝方案的優(yōu)缺點有了較全面的定性認識，并排除了一些存在明顯不足的選煤方法和工藝方案。但對剩下的四個選煤方法和工藝方案，僅有定性分析是不夠的，必須通過定量計算分析，才能確定最佳工藝方案。 1）主要分選指標的選取 分選指標是流程計算的基礎(chǔ)和依據(jù)，分選指標選取的準確將直接影響計算結(jié)果的準確度以及可比性。本設(shè)計選取的指標是根據(jù)設(shè)計規(guī)范和國內(nèi)外相關(guān)資料提供。各分選指標的選取如下： 25mm 篩分效率 η =85% 13mm 篩分效率 η =80% 30050mm 動篩跳汰 I= 50mm 無壓三產(chǎn)品重介旋流 Ep1= Ep2= 50mm 無壓二產(chǎn)品重介旋流 Ep= 50mm 三產(chǎn)品跳汰 I1= I2= 50mm 二產(chǎn)品跳汰 I= 2）計算結(jié)果及分析 根據(jù)招標書規(guī)定的產(chǎn)品灰分要求，設(shè)計對工藝方案 A、 B、 C、 D 分別通過計算機仿真計算了 +50mm 塊煤動篩， 50mm 原煤 13mm 分級入洗時電煤灰分分別為 22%、 24%、 26%、 28%時的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，計算結(jié)果比較表見表54～表 57。 通過對表 54～表 57 的比較分析和歸納總結(jié)，可得 出以下幾點重要結(jié)論： （ 1） +50mm 塊煤動篩排矸，排矸灰分為 %，矸石很純；塊精煤灰分為 %，已滿足電煤灰分要求。因此可知動篩跳汰排矸是一種有效的大塊煤排矸方式，能取得滿意的分選效果； （ 2）隨著電煤灰分的降低，入洗量也逐漸增大。當電煤灰分要求＜24%時，只洗選塊煤不能滿足最終電煤灰分要求，必須入洗部分 13mm 末煤； （ 3）在標書規(guī)定的電煤灰分范圍內(nèi)，各工藝方案均能洗選出來合格的電煤產(chǎn)品，排矸灰分也都較高，一般在 %～ %之間，二產(chǎn)品跳汰個別為 %； （ 4）重介工藝方案優(yōu)于跳汰工藝方案； 從技術(shù)角度比較： a、 從最終電煤產(chǎn)率來看：重介選高于跳汰選，電煤灰分越低，兩者之間差值越大。 b、從洗選時產(chǎn)生的煤泥來看：重介選采用了無壓給料方式，能有效減少次生煤泥的產(chǎn)生，同時也縮短了分選時間，減輕了矸石泥化。循環(huán)水用量少 ,因此相對跳汰來說重介選工藝減輕了煤泥水的負擔，有利于選煤廠生產(chǎn)和管理。 c、從排矸灰分來看：重介選高于跳汰選，灰分差值在 ～ %之間，平均為 %，可見重介選排矸更純。 從經(jīng)濟角度比較：經(jīng)濟 比較表見表 58。 從表 58 可知，跳汰廠房無論是占地面積還是體積都比重介廠房大，面積大 190m2，體積大 9330m3。由于跳汰循環(huán)用水量大，煤泥水處理選用2 臺Φ 45m 濃縮機，而重介循環(huán)用水量小，煤泥水處理選用 2 臺Φ 38m 濃縮機。重介選主廠房與配套濃縮車間總用功率為 ，跳汰為，重介比跳汰高 355kW，加上重介工藝的介質(zhì)消耗，生產(chǎn)成本重介比跳汰稍高。從投資來看，重介工藝方案總投資是 萬元，跳汰工藝方案 萬元，重介工藝方案比跳汰工藝方案少 萬元。 綜上所述 ,從技術(shù)經(jīng)濟兩方面分析比較，本設(shè)計認為對于本廠重介工藝方案較跳汰工藝方案具有如下優(yōu)勢 : ①占地小，廠房體積小，基建投資少； ②采用無壓給料，避免了泵對煤的粉碎作用，能有效減少次生煤泥的產(chǎn)生，縮短了分選時間，有利于減輕矸石泥化。煤泥水系統(tǒng)簡單，有利于選煤廠的生產(chǎn)和管理； ③避免了跳汰透篩的缺點。分選精度高，電煤產(chǎn)率高，雖然生產(chǎn)成本略高于跳汰，但綜合效益好于跳汰，初步估算每年可為選煤廠多贏利 753 萬元； ④重介工藝對煤質(zhì)和市場的變化適應能力強。特別是隨著耐磨設(shè)備、耐磨 材料和計算機控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展，為重介工藝推廣應用打下了堅實的基礎(chǔ)。 ⑤重介工藝技術(shù)優(yōu)勢是一個長期優(yōu)勢。特別是近幾年來，大直徑無壓重介旋流器的研制成功和廣泛應用，提高了入洗上限，無需脫泥作業(yè)，重介工藝跳汰化，簡化了重介工藝流程，完全實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率，是技術(shù)與時代的進步，是建設(shè)現(xiàn)代化選煤廠的必然選擇，必將為選煤廠帶來巨大經(jīng)濟效益。 故本設(shè)計推薦大直徑無壓重介旋流器工藝方案。 （ 5）三產(chǎn)品重介旋流器工藝方案優(yōu)于二產(chǎn)品重介旋流器工藝方案： 從技術(shù)上分析，在目前煤質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量要求下，無論是三產(chǎn)品重 介旋流器還是二產(chǎn)品重介旋流器分選，均能滿足電煤灰分在 22%～ 28%之間的要求，其電煤產(chǎn)率、洗選時產(chǎn)生的煤泥以及排矸灰分也沒有什么的差別。因此必須以發(fā)展的眼光來看丁集礦井選煤廠的建設(shè)，從系統(tǒng)的靈活性、適應性和生產(chǎn)管理等方面來進行綜合評價，綜合評價結(jié)果見表 59。 分析比較表 59 可知： ①三產(chǎn)品與二產(chǎn)品重介相比其功耗和主要工藝設(shè)備投資略高，但可實現(xiàn)低密度分選高密度排矸，介質(zhì)密度低，便于配制，穩(wěn)定性好，對設(shè)備和管道的磨損輕； ②二產(chǎn)品重介雖功耗略低，但分選介質(zhì)密度要高于三產(chǎn)品重介分選介質(zhì) 密度?？紤]到淮南所用介質(zhì)的特點，品位較低，非磁性物含量較大，高密度介質(zhì)不便配制，穩(wěn)定性差，對設(shè)備和管道磨損嚴重； ③三產(chǎn)品重介對煤質(zhì)和產(chǎn)品質(zhì)量變化的適應能力強，靈活性好于二產(chǎn)品重介。在目前要求普通動力煤灰分的情況下，中煤可并入精煤或矸石中，但本設(shè)計考慮到系統(tǒng)的靈活性，預留了中煤的單獨作為產(chǎn)品的出路。因此本設(shè)計認為在滿足標書的規(guī)定產(chǎn)品灰分情況下，應以發(fā)展的眼光來看，三產(chǎn)品重介工藝簡單、分選介質(zhì)密度低便于配制、設(shè)備和管道的磨損輕、維護費用少、管理方便、系統(tǒng)靈活、適應能力強。故設(shè)計推薦大直徑無壓三產(chǎn)品重介 旋流器工藝方案。 綜上所述， +50mm 大塊動篩排矸，工藝簡單、分選效果好，當要求電煤灰分在 28%左右時，可以考慮井口毛煤 25mm 分級入動篩排矸，以簡化后續(xù)生產(chǎn)。大直徑無壓三產(chǎn)品重介旋流器工藝方案在滿足標書規(guī)定條件下，具有工藝簡單、系統(tǒng)靈活性好、便于生產(chǎn)和管理等優(yōu)點，本設(shè)計推薦工藝方案 A。 二 工藝流程的制定 通過前面具體而細致的選煤方法和工藝環(huán)節(jié)的技術(shù)經(jīng)濟比選后，根據(jù)推薦的選煤方法和工藝環(huán)節(jié)以及具有可比性的選煤方法最終制定如下工藝流程： 方案Ⅰ（推薦）： +50mm 塊煤動篩排矸， 500mm 原煤 13mm 分級后，入洗原煤采用大直徑無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選，粗煤泥煤泥離心機回收，細煤泥快速隔膜壓濾機回收的生產(chǎn)工藝，其工藝流程圖見圖 510。 方案Ⅱ（比選）： +50mm 塊煤動篩排矸， 500mm 原煤 13mm 分級后，入洗原煤采用三產(chǎn)品跳汰分選，粗煤泥煤泥離心機回收，細煤泥快速隔膜壓濾機回收的生產(chǎn)工藝，其工藝流程圖見圖 511。 各工藝流程敘述如下： 方案Ⅰ：礦井毛煤 50mm 分級， +50mm 入動篩排矸，塊精煤破碎至 50mm摻入最終電煤產(chǎn)品中， +50mm 塊矸石入矸石倉； 500mm 原煤經(jīng) 13mm 分級，+13mm 原煤（視電煤灰分要求，可摻入部分末煤入洗）入大直徑無壓三產(chǎn)品重介旋流器分選出精、中、矸三產(chǎn)品，精煤經(jīng)脫介篩脫介、脫水后再經(jīng)離心機二次脫水后與 13mm 末原煤一起作為電煤產(chǎn)品，矸石脫介脫水后入矸石倉排棄；中煤根據(jù)要求，可入精煤系統(tǒng)也可入矸石系統(tǒng)。精、中、矸的稀介質(zhì)磁選后精礦返回合格介質(zhì)桶，磁選尾礦經(jīng)濃縮旋流器濃縮后，底流至高頻篩預脫水后入煤泥離心機回收粗煤泥；溢流、高頻篩下水、煤泥離心機離心液至廠外濃縮機濃縮，溢流水循環(huán)使用，底流經(jīng)快速隔膜壓濾機脫水后，濾餅經(jīng)破碎可摻 入電煤中亦可落地，濾液至凈化水濃縮機處理后作為生產(chǎn)用清水。 方案Ⅱ：礦井毛煤 50mm 分級， +50mm 塊煤分選同方案 I； 500mm 原煤 13mm 分級后， +13mm 原煤（視電煤灰分要求，可摻入部分末煤入洗）入三產(chǎn)品跳汰機分選，跳汰中煤、矸石經(jīng)斗式提升機脫水后再經(jīng)脫水篩脫水入倉，中煤可考慮單獨作一產(chǎn)品也可摻入矸石中。跳汰溢流入脫水篩脫水，篩上物再經(jīng)離心機二次脫水后與 13mm 末原煤一起作為電煤產(chǎn)品；篩下水入角錐池分級濃縮再由濃縮旋流器濃縮，底流經(jīng)高頻篩預脫水后入煤泥離心機回收粗煤泥，煤泥水處理同方案 I，不 再贅述。 根據(jù)電煤灰分要求，本設(shè)計預測了推薦方案（方案 I）當電煤灰分分別為 22%、 24%、 26%、 28%時的最終產(chǎn)品情況。當電煤灰分要求較高時，壓濾煤泥少，本設(shè)計考慮把壓濾煤泥全部摻入電煤中，當電煤灰分為 22%時，由于入洗末煤增大，壓濾煤泥也增大，如果摻入電煤中，最終產(chǎn)品水分和灰分將受到影響，因此當電煤灰分為 22%時壓濾煤泥不摻入電煤中。 各種電煤灰分情況下最終產(chǎn)品平衡表分別見表 513～表 516。 三 主要工藝設(shè)備選型 設(shè)備選型原則 合理的工藝流程必須要有良好的設(shè)備 作保證，設(shè)備選型遵循如下原則： 1）對于大型選煤廠，本設(shè)計經(jīng)過分析比較并結(jié)合以往設(shè)計經(jīng)驗，認為主要大型、關(guān)鍵設(shè)備采用國外同類先進設(shè)備是合理的，其單機價格雖然較高，但其綜合性價比好于國產(chǎn)設(shè)備，故本選煤廠根據(jù)工藝要求主要設(shè)備引進。 2）各設(shè)備選型均以技術(shù)先進、質(zhì)量可靠、經(jīng)濟上合理為原則，進行多家廠商的比選，擇優(yōu)選用，以期達到所選用的設(shè)備技術(shù)先進、運行可靠、經(jīng)濟合理、維修方便。 3）除大型關(guān)鍵設(shè)備從國外引進外，其余設(shè)備均采用經(jīng)生產(chǎn)實踐考驗并經(jīng)國家鑒定過的國內(nèi)