【文章內(nèi)容簡介】 77。%，屬較難選煤，%，%。，分選密度下的177。%，屬易選煤，%，%。從煤質(zhì)資料分析中可看出，本礦井塊原煤經(jīng)塊煤排矸后即可滿足電力用戶要求。如生產(chǎn)高爐噴吹用煤時, 則需進一步洗選以提高產(chǎn)品質(zhì)量。在工藝環(huán)節(jié)制定及設(shè)備選型中考慮了煤質(zhì)變化的適用能力。第二節(jié) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)屯留礦井原煤屬中灰、特低硫、中高發(fā)熱量、高熔灰分的貧煤。熱穩(wěn)定性好，煤對CO2的還原率較低，可磨性好，HGI高于90，TS+6高于80%。是優(yōu)質(zhì)的電力、化工及高爐噴吹用煤，與無煙煤相比，其揮發(fā)份稍高，且原煤較易碎，因此作為化工用煤的塊煤產(chǎn)品在煤炭市場難以占優(yōu)勢。根據(jù)潞安礦業(yè)集團總體規(guī)劃，結(jié)合屯留井田煤質(zhì)特征，屯留礦井選煤廠將建設(shè)成為以電力用煤、高爐噴吹用煤為主，化工用煤為輔的高效先進動力煤選煤廠。對化工用煤，合成氨工業(yè)用煤的質(zhì)量要求：一級灰分為16%，二級16%～20%。結(jié)合山西省塊煤產(chǎn)品普遍灰分在14%以下的情況，確定當選煤廠生產(chǎn)洗塊煤時，其產(chǎn)品灰分14%。根據(jù)市場電力用煤質(zhì)量要求，電力用煤產(chǎn)品灰分要求≤18%，從礦井原煤生產(chǎn)大樣可看出，%，原煤直接銷售難以滿足要求，而其主要原因是塊煤中含矸率較高。當生產(chǎn)噴吹用煤時，滿足灰分≤%的質(zhì)量要求。同時也可以生產(chǎn)高發(fā)熱量的電力用煤。因此設(shè)計考慮屯留礦井選煤方法為塊煤排矸，以滿足電力用煤或化工用煤的質(zhì)量要求，并根據(jù)高爐噴吹用煤市場需求，以及進一步提升電力用煤質(zhì)量要求，末煤采用部分洗選的工藝，并留有全部入洗的建設(shè)場地。為了滿足產(chǎn)品市場不同的用戶需求，要求選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)靈活，既能實現(xiàn)分品種單獨裝倉銷售，又可通過洗后配煤銷售。各產(chǎn)品煤既可采用鐵路運輸方式運輸，也可滿足部分地銷煤的要求。因此要求該廠的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)完全可隨市場的需求進行不同的組合，使企業(yè)效益達到最佳。為此，對選煤廠產(chǎn)品進行了詳細的分析和計算，預測本廠可生產(chǎn)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如下：1）30050mm洗塊煤: r=%，Q=， Ad=%。500mm洗末精煤: r=%，Q=， Ad=%。 500mm混煤：r=%，Q=， Ad=%。 煤 泥 ：r=%， Q=， Ad=%。 矸 石 ：r=%，Q=， Ad=%。其中可根據(jù)需要將塊煤入洗下限降至30mm。洗塊煤產(chǎn)品通過破碎上限降至80mm或50mm。(2)50~0mm洗末精煤: r=%，Q=， Ad=%。 50~0mm混 煤：r=%，Q=， Ad=%。 煤 泥 ：r=%， Q=， Ad=%。 矸 石 ：r=%，Q=， Ad=%。該方案既將洗塊煤破碎至50mm摻入混煤中?；蛘呖梢砸曄磯K煤質(zhì)量摻入洗末精煤作為噴吹煤。另外如果原料煤煤質(zhì)變差，動篩排矸后的洗塊煤經(jīng)破碎后可進入主洗車間洗選。3）當原料煤煤質(zhì)變差時，動篩排矸后的洗塊煤也可經(jīng)破碎后進入主洗車間洗選。第三節(jié) 選煤方法一．塊煤分選本廠作為特大型選煤廠，采用機械選矸方法。通過對目前國內(nèi)外大塊煤洗選工藝的比選確定采用動篩跳汰工藝作為塊煤選矸方法。其原因是：動篩跳汰洗選粒度范圍廣，可達400~25mm，洗選效率高，工藝系統(tǒng)簡單，耗水耗電少，投資省，效益高。由于選后矸石能快速排出，不易產(chǎn)生或僅產(chǎn)生輕微泥化現(xiàn)象，適宜于矸石易泥化的塊煤洗選。塊煤采用重介選矸方法，雖然其分選效率和分選精度稍高，適應(yīng)性強，但加工費用高，系統(tǒng)較復雜。根據(jù)計算，當本選煤廠產(chǎn)品灰分要求≤18%時，其分選密度， 實際生產(chǎn)中懸浮液穩(wěn)定性差，需經(jīng)常調(diào)整分選密度，其結(jié)果是降低了精煤產(chǎn)率。另外重介槽選，由于其結(jié)構(gòu)上的特點，排矸過程長，矸石更易產(chǎn)生泥化現(xiàn)象，不僅污染產(chǎn)品，而且給煤泥水處理帶來困難。根據(jù)本礦井塊煤易碎、混入塊煤中的矸石一般以泥巖為主易于泥化的煤質(zhì)特點，結(jié)合電力用煤產(chǎn)品質(zhì)量要求，設(shè)計推薦塊煤采用動篩跳汰機選矸方法。為了充分發(fā)揮動篩跳汰機排矸的優(yōu)越性，保證產(chǎn)品質(zhì)量能夠適應(yīng)原煤質(zhì)量波動的要求，設(shè)計推薦入洗下限為50mm，入選上限為300mm，并留有生產(chǎn)中對入洗下限降至30mm的可能。二．末煤分選針對屯留選煤廠的煤質(zhì)特點，50~1mm采用有壓入料兩產(chǎn)品重介旋流分選工藝。通過近幾年中國選煤技術(shù)的發(fā)展，國外選煤技術(shù)和設(shè)備的引進，末原煤分選廣泛采用了分選精度高、處理能力大、分選粒級寬的大直徑重介旋流器工藝。同時，因為大直徑旋流器、大型脫介篩和離心機的應(yīng)用，重介分選工藝系統(tǒng)大為簡化，系統(tǒng)管理更加方便，自動化程度更高，生產(chǎn)成本也大幅下降。在保證矸石灰分和精煤產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，優(yōu)先選用有壓兩產(chǎn)品重介旋流器分選。如果有壓兩產(chǎn)品重介旋流器分選不能滿足要求，則需采用主再選工藝分選生產(chǎn)三種產(chǎn)品，其特點是處理能力大（一般情況下，同樣直徑的兩產(chǎn)品圓錐旋流器比圓筒型旋流器處理能力大）主再選分選密度都可以在線監(jiān)控和調(diào)節(jié)，特別適應(yīng)煤源廣,各煤層差異大的選煤廠。屯留選煤廠煤層單一,在生產(chǎn)所要求質(zhì)量的噴吹用煤時,可選性為易洗,兩產(chǎn)品重介旋流器分選即可滿足精煤灰分的要求,同時矸石灰分75%。采用脫泥重介方式，介耗明顯降低。因此設(shè)計確定采用有壓兩產(chǎn)品脫泥重介旋流器作為屯留選煤廠末原煤分選工藝。三．粗煤泥分選為了提高精煤產(chǎn)率，應(yīng)采用簡單高效的方法，對粗煤泥進行分選。通過對屯留選煤廠煤泥性質(zhì)分析可知，本廠入選原煤中，原煤煤泥灰分低，煤泥中+，且中間物含量少，采用重力分選優(yōu)勢明顯。目前國內(nèi)外采用的主要粗煤泥分選方法有：1．大直徑重介旋流器。采用大直徑重介旋流器在高效分選50－。2．螺旋分選機。其主要優(yōu)點是投資低，分選下限低，缺點是與重介相比分選精度較低，（）mm，，適應(yīng)于易洗煤選煤廠。螺旋分選上限的確定需與重介分選設(shè)備的能力綜合考慮。3．水介旋流器。在我國一些小廠零星使用，特點是不需要重介質(zhì)，故系統(tǒng)簡單，投資低，其缺點是分選精度低，而且系統(tǒng)不可靠，國內(nèi)鮮有成功案例。結(jié)合屯留選煤廠煤泥的特點，~。 綜上所述本廠原煤采用300~50mm塊煤動篩排矸，50~1mm脫泥有壓二產(chǎn)品重介旋流分選，1~。同時可根據(jù)需要調(diào)整動篩入洗下限和重介旋流分選上限。第四節(jié) 工藝流程工藝流程的確定，除取決于入選原料煤的特征、入洗粒度、所采取的選煤方法外，還應(yīng)本著系統(tǒng)可靠、靈活性強、流程簡便、生產(chǎn)環(huán)節(jié)少、分選效果好的原則。選煤廠工藝原則流程見圖341。工藝流程各環(huán)節(jié)說明如下： 原煤經(jīng)Φ50（30）mm準備篩分，30050（30）mm塊煤采用動篩跳汰排矸，選后洗塊煤經(jīng)分級脫水后，根據(jù)市場銷售情況，既可單獨作為塊煤產(chǎn)品，也可破碎至50mm以下和篩下物50（30）mm原煤一起作為混煤產(chǎn)品?；蛘咂扑楹髶饺胂茨┚骸Ｒ部筛鶕?jù)原料煤煤質(zhì)情況，排矸后進入重介分選。動篩跳汰透篩物經(jīng)離心脫水后摻入混煤中。雖然動篩跳汰機對洗水濃度要求不高，且循環(huán)用水量很小，但實踐證明，洗水濃度過高對分選效果還是有很大的影響，因此設(shè)計對煤泥水進行處理， 煤泥經(jīng)水力分級，底流經(jīng)粗煤泥回收，溢流和篩下水進行濃縮，濃縮底流壓濾脫水，濃縮溢流返回作為循環(huán)水。動篩跳汰根據(jù)需要既可生產(chǎn)灰分≤18%的洗塊煤及電力用煤產(chǎn)品，也可生產(chǎn)灰分≤%洗塊煤，經(jīng)破碎后作為噴吹用煤。同時通過洗塊煤和末原煤的有機配合，形成不同的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。以滿足市場不同用戶的需求50（30）mm以下末原煤部分直接作為混煤產(chǎn)品銷售，部分或全部（預留）入主洗車間洗選。原煤經(jīng)脫泥后進行兩產(chǎn)品重介旋流分選，選后50~1mm精煤經(jīng)脫介脫水和離心脫水成為最終精煤產(chǎn)品。選后50~1mm矸石脫介脫水后，直接作為矸石產(chǎn)品，供電廠使用。脫泥篩下物、底流進行螺旋分選。選后精礦漿采用分級濃縮、離心脫水，摻入精煤產(chǎn)品。選后矸石經(jīng)旋流濃縮，底流采用高頻篩脫水摻入矸石產(chǎn)品。水力分級的溢流進入高效濃縮機。3．煤泥水處理、濃縮溢流作為澄清水循環(huán)使用，底流采用壓濾機脫水。濾液返回濃縮機。4．介質(zhì)系統(tǒng)精煤和矸石脫介篩合格介質(zhì)回到合格介質(zhì)桶，桶內(nèi)的合格介質(zhì)經(jīng)泵送入重介混料桶。在合格介質(zhì)泵的入口和出口分別裝有自動加水閥和密度測試儀，以實現(xiàn)分選比重的精確控制。稀介段的介質(zhì)進入稀介桶并經(jīng)泵送入磁選機，磁選精礦進入合格介質(zhì)桶，本選煤廠工藝流程的特點：1) 根據(jù)本礦井原煤易碎，煤泥易泥化的特點，及礦井采煤方法為走向長壁綜采放頂煤，塊煤矸石含量大的特點，采用動篩跳汰機排矸方法，洗選效率高，工藝系統(tǒng)簡單，耗水耗電少，投資省，效益高。2）根據(jù)本礦井原煤易碎，產(chǎn)生的煤泥量較多的特點，采用選前脫泥作業(yè)，其優(yōu)點一是可以盡量避免或減少煤泥的泥化現(xiàn)象。二是選前脫泥可以大大改善重介旋流器分選條件，提高分選效率。三是煤泥不進入洗選系統(tǒng)，可以減少入洗量，降低設(shè)備投資和生產(chǎn)費用。四是懸浮液分流量減少且易于調(diào)節(jié)，降低介耗。3）由于選煤廠工業(yè)場地比較狹窄，為了減小占地面積，采用重介旋流器有壓給料方式，一是可以降低主廠房高度，節(jié)省主廠房建筑體積，節(jié)省投資。二是有利于細粒級煤的洗選。根據(jù)本井田煤質(zhì)資料分析，%，適宜于采用有壓給料分選。三是懸浮液循環(huán)量可以大量減少，相應(yīng)減少了設(shè)備負荷。其缺點是次生煤泥量有所增加，易增加矸石的泥化現(xiàn)象。第五節(jié) 工藝流程的計算根據(jù)選煤廠所確定的工藝原則流程，對各生產(chǎn)環(huán)節(jié)分別進行了計算。計算選取指標如下：1） 準備篩分綜合篩分效率η=90%；2） 動篩跳汰機塊煤排矸分選指標： I= δp=3）末煤脫泥篩分效率η=80%；4）末原煤重介旋流器分選指標：Ep=~ δp=5）螺旋分選機分選指標：Ep=~ δp=其產(chǎn)品平衡表見表351。 表351 產(chǎn)品平衡表產(chǎn)品名稱數(shù) 量質(zhì) 量r%t/ht/d萬t/aAd %Mt %洗塊煤 洗精煤 末原煤 矸石 煤泥 原煤 1） 動篩跳汰機用循環(huán)水量： 30m3/；2） 動篩跳汰機用補充水量： 10m3/；3） 原煤脫泥篩用噴水量：；4） 精煤脫介篩用噴水量：；5） 矸石脫介篩用噴水量：；1） 重介分選密度：δp=；2） 工作介質(zhì)密度：△=；3） 磁選機磁選效率η=%；介質(zhì)系統(tǒng)平衡見表352表352 介 質(zhì) 平 衡 表項 目各 項 指 標G（t/h)Gc(t/h)Gf(t/h)W(m3/h)進 入原煤帶入煤泥水 脫介用水量 補充水 補加新介質(zhì) 合計 排 出精煤產(chǎn)品帶走 中煤產(chǎn)品帶走 磁選尾礦 合計 差 額 入洗原煤介質(zhì)消耗（kg/t） 第六節(jié) 主要工藝設(shè)備選型在充分分析煤質(zhì)和工藝流程計算的基礎(chǔ)上，選擇的工藝系統(tǒng)設(shè)備不僅技術(shù)先進，而且具有很強的煤質(zhì)適應(yīng)性和整體配套性。為實際生產(chǎn)中調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提供了很強的可操作性。并盡可能選擇同類型、同系列的設(shè)備，以便于設(shè)備維護及零配件的備用。設(shè)備選型不均衡系數(shù)選取如下： 原煤系統(tǒng)、動篩排矸系統(tǒng)按礦井箕斗最大提升量2000t/h計算。煤流系統(tǒng)：K=；矸石系統(tǒng)：K=；煤泥水系統(tǒng)和介質(zhì)回收系統(tǒng)K=。所提供設(shè)備的設(shè)計經(jīng)過實踐證明，完全適應(yīng)在煤礦惡劣的環(huán)境下長期工作，且僅需對設(shè)備進行常規(guī)維護。 主要工藝設(shè)備選型見表361。1．分級篩：設(shè)計所采用的原煤分級篩（單層香蕉篩SLO ）、精煤脫介脫水篩（單層香蕉篩SLO ）、矸石脫介脫水篩（單層香蕉篩SLO m）和原煤脫泥篩（單層香蕉篩SLO m），全部采用國際先進的6段篩面傾角（5折點），較傳統(tǒng)的3段脫介機具有更高的處理能力和篩分、脫介效率，高達95％?？煽啃愿?，故障率低，年運轉(zhuǎn)大于6000小時。整機重量輕，效率高，電機功率小。脫介篩整體運轉(zhuǎn)噪音低，低于80dB。 篩面采用聚氨脂篩面或不銹鋼條縫篩面，具有噪音小，脫水、脫介效果好，壽命長等特點。2．離心機：設(shè)計選用的精煤離心機和煤泥離心機全部采用進口設(shè)備。其離心機振幅方便可調(diào)，僅需對振動電機偏心重塊質(zhì)量進行調(diào)整即可實現(xiàn)。操作者可根據(jù)離心機最終產(chǎn)品水分或處理能力等變化因素，通過調(diào)整振幅實現(xiàn)對離心機生產(chǎn)性能進行優(yōu)化。安裝形式靈活，可根據(jù)布置需要設(shè)計成左式或右式安裝。與物料接觸區(qū)域全部耐磨陶瓷襯防護，包括入料管和脫水后物料排出箱和溜槽等易磨損部位。3．動篩跳汰機：KHD公司動篩跳汰機，采用液壓傳動方式，具有工藝簡單、投資省、加工費用低、自動化程度高等特點。分選精度及數(shù)量效率與重介排矸工藝相近。洗水自身循環(huán)，對循環(huán)水濃度要求低等特點，僅需補充產(chǎn)品帶走的水量,用水量少。4．磁選機：磁選機最重要的特征是在滿足大處理量要求的同時，仍能保持非常高的介質(zhì)回收率。采用超強磁性材料，超大磁選角度，高液位料箱，獲得超高磁選效率。滾筒內(nèi)集成的磁性材料形成一個加長的磁弧，其磁角與“標準”濕式滾筒相比增加25度。滾筒內(nèi)采用750高斯、帶有附加磁極的、高磁通梯度磁性材料，密封于滾筒不銹鋼外殼中。其中包括6個主磁極和5個附加磁極，形成一個135度夾角的磁弧。每個磁極封裝在一個不銹鋼套管內(nèi)。5．重介旋流器：MICO重介質(zhì)旋流器能達到極高的分離效率和最長的使用壽命。該旋流器的主要特點是采用矩形入口來適合高密度切分點和小的顆粒的要求。桶體擴展部分提高了旋流器的效率，這種設(shè)計已經(jīng)被眾多已安裝的旋流器實際分選的顯著效果所證明。桶體擴展部分由多段組成，可分段更換。大直徑底部排料錐管具有使用壽命長、拆卸方便的的特點。6．煤泥高效濃縮機：本設(shè)計選用兩臺直徑20m的進口高效濃縮機作為煤泥水濃縮固液分離設(shè)備（預留一臺）。高效濃縮機的入料方式、加藥點、驅(qū)動均與傳統(tǒng)濃縮機不同，因而對固液的分離效率高。這種高效濃縮機配有入料緩沖/排氣裝置，煤泥水從入料井的中