【導(dǎo)讀】入洗的原煤為柳林礦開采的5#礦、8#礦兩種原煤，按固定比例混合入選，原煤的灰分為%，設(shè)計任務(wù)要求精煤產(chǎn)品灰分小于%。精煤產(chǎn)品作為煉焦煤，中煤與。煤泥混合外銷，矸石外運。工藝流程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。即該廠為重介質(zhì)選煤廠。經(jīng)過工藝流程計算、設(shè)備選型等，對主。同時做出了該廠的經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。主廠房為混凝土構(gòu)筑，廠房寬敞，采光率高?？偲矫娌贾贸浞挚紤]地形因素因地制。宜，綠化面積高，有效隔音除塵。為現(xiàn)代化高效選煤廠。

　　

【正文】 產(chǎn)品，簡化了介質(zhì)流程和工藝環(huán)節(jié)，緊湊了工藝布置，也減少了對設(shè)備管道的磨損。 缺點：三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器第二段所需的高密度介質(zhì)，是靠第一段旋流器自然濃縮形成的，一般可將懸浮液密度提高 ~，但問題是很難實現(xiàn)對第二段介質(zhì)密度的自動控制。 通過對以上兩種方案的對比和分析可以看出，兩種方案各有利弊，但方案二的缺點比較好解決一些。以下是對旋流器二段介質(zhì)密度控制的兩種辦法： （ 1）改變第二段旋流器底流口直徑，采用簡易的電焊固定措施快速更換底流口備用節(jié)段，一般只需 20分鐘即可完成。 （ 2）改變第二段旋 流器中心溢流管伸入旋流器的長度。 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 共 105 頁 通過以上對兩種方案利弊的分析和論證，及第二種方案缺點的改進(jìn)是行之有效的，也是現(xiàn)在很多選煤廠常用的辦法，綜合考慮和分析，對本選煤廠的設(shè)計采用方案二，即采用三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器。 有壓、無壓給料方式比較 有壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的特點為：分選下限低，效果好，尤其適于細(xì)粒級含量高的原煤。廠房高度低，投資省，設(shè)備（國外兩產(chǎn)品旋流器）處理量大，有利于裝配式廠房布置。不可否認(rèn)，有壓人料會使物料過粉碎。但從煤質(zhì)角度看，解離的越細(xì)（不包括 ），精煤回收率越高。對于矸石 泥化問題，設(shè)計上從以下幾方面考慮。①選前脫泥，大部分煤泥在進(jìn)人旋流器前已脫掉，即使有泥化對分選效果產(chǎn)生的影響也不會很大；②從混合桶結(jié)構(gòu)看，其外形像一垂直安裝的梯形溜槽，煤介混合室容積并不大，可有效避免原煤在混合桶懸浮液中長時間浸泡帶來的矸石泥化現(xiàn)象；③廠房布置時，應(yīng)控制煤漿接觸時間 ，盡量縮短煤介混合物的管路輸送距離，以降低發(fā)生泥化的可能性。 無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器的特點可概括為：①入料上限高。由于物料采用無壓給料旋流器，入選物料上限不受介質(zhì)泵流道口徑的限制，與有壓給料旋流器相比，能增加物料入選上限。②分選 效率高。由于采用軸向中心給料，物料中的輕產(chǎn)物在內(nèi)旋流中分選、排出，而重產(chǎn)物在分選筒內(nèi)形成顆粒梯度變化，大粒度物料迅速進(jìn)入底流口，小粒度物料在比較寬松的環(huán)境中穿過內(nèi)旋流移向器壁，從而減少了界面上的循環(huán)干擾，提高了分選效率。③次生煤泥量少。由于物料僅靠自重進(jìn)入旋流器的分選室，且重產(chǎn)物運行路線短，減少了物料之間的碰撞機率，與有壓給料旋流器相比，次生煤泥能減少 3%~5%。④二段分選密度在線可調(diào)，單位體積處理量大，分選粒度下限低，可適應(yīng)各種可選性的原煤分選。⑤投資省，管理方便，廠房體積小，設(shè)備布置緊湊整齊，便于選煤廠 建設(shè)實現(xiàn)模塊化，大大縮短選煤廠的建設(shè)周期。 通過上述比較，并且根據(jù)實際生產(chǎn)煤質(zhì)資料可以看出：原煤煤質(zhì)脆而易碎，為了減少次生煤泥量，宜采用無壓給料的方式。 分級和不分級作業(yè)的比較 分級入選工藝流程的優(yōu)點是分選精度高、效率高。缺點是重介質(zhì)系統(tǒng)采用多種密度、介質(zhì)系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備維修量大、基建投資、生產(chǎn)費用高、管理困難等。 不分級入選重介質(zhì)旋流器三種產(chǎn)品的工藝流程，對于中、小型選煤廠，一臺三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器就可以滿足要求。相對分級入選重介流程，由于只設(shè)一個低密度懸浮液系統(tǒng)，工藝流程簡單，設(shè)備布置方便，并且 基建和生產(chǎn)費用比較低。最為突出的是管理簡（精煤灰分 Ad≤ %） 第 28 頁 共 105 頁 單，分選精度高、效率高、具有較低的分選粒度下限。 由于已選擇無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選，所以選擇不分級入選。 工藝流程圖（見圖 41） 工藝流程圖簡介 根據(jù)以上的分析確定利用無壓三產(chǎn)品重介 — 煤泥重介 — 直接浮選的聯(lián)合選煤流程，如圖 41所示； 50~ 進(jìn)入無壓三產(chǎn)品旋流器分選。 雖然 煤泥含量較小， 但分選過程中會產(chǎn)生次生煤泥 ，所以采用煤泥重介旋流器進(jìn)行分選，精煤磁選尾煤 進(jìn)入浮選系統(tǒng)，中煤磁選尾 礦 和矸石磁選尾 礦 進(jìn)入濃縮系統(tǒng)。 本流程為混合入選 流程 ， 首先對入選原煤進(jìn)行手選排矸，然后進(jìn)入無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器，對選后的介質(zhì)利用磁選回收，對于合格介質(zhì)則直接進(jìn)入合格介質(zhì)桶再次循環(huán)利用。對于選后的精煤和中煤產(chǎn)品利用離心脫水機進(jìn)行脫水，末精煤利用浮選工藝分選， 精煤泥振動弧形篩篩下水進(jìn)入浮選礦漿準(zhǔn)備器，用泵打至原有浮選系統(tǒng)進(jìn)行直接浮選。矸石磁選機的尾礦和中煤磁選機的尾礦與浮選尾礦一起自流至原有濃縮機，采用壓濾機回收煤泥，濃縮機加入絮凝劑處理后的溢流作為脫介篩噴水，實現(xiàn)洗水一級閉路循環(huán)。 工藝流程特點 本流程不僅可以較好的對原煤進(jìn)行分選，并且在粗煤 泥回收方面較其他流程有較大的改進(jìn)，大大的提高了粗煤泥的回收 ， 改善了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高了經(jīng)濟(jì)效益。 總的來說本流程具有以下優(yōu)點： （ 1）分選精度高，對煤質(zhì)變化和市場 適應(yīng)性 強； （ 2）脫介篩稀懸浮液按產(chǎn)物分別進(jìn)行磁選，有利于介質(zhì)系統(tǒng)的粗煤泥回收。另外，本流程對分流出通過精煤磁選機、 高頻篩 進(jìn)行回收利用； 煤泥回收系統(tǒng) ；降低了選煤廠因煤泥浪費而造成的經(jīng)濟(jì)損失。 （ 3） 精煤磁選機尾礦進(jìn)浮選，一方面避免了粗粒對浮選的影響。此外降低了浮選的負(fù)荷，保證了浮選精煤的灰分要求。合理的煤泥水處理工藝，可保證選煤廠的洗水 平衡，實現(xiàn)洗水閉路循環(huán)。 圖 41 原則工藝流程 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 29 頁 共 105 頁 （精煤灰分 Ad≤ %） 第 30 頁 共 105 頁 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 31 頁 共 105 頁 第五章 工藝流程 計算 選煤作業(yè)計算的目的首先是為了設(shè)計新選煤廠，預(yù)測選煤分選效果，判斷可能達(dá)到的工藝指標(biāo)；其次是為了管理與檢查選煤廠生產(chǎn)過程是否已達(dá)到最佳或較好的生產(chǎn)指標(biāo)，從而可以提出一些技術(shù)措施。這對于單機或系統(tǒng)檢查，十分必要。前面根據(jù)原始資料的分析、綜合、計算，獲得選煤產(chǎn)品平衡表，這只是在理想條件下，可能達(dá)到的最好指標(biāo)，稱為理論平衡表，但在實際生產(chǎn)中不可能達(dá)到，因此，重要的工作是根據(jù)已掌握的實際規(guī)律，將理論的指標(biāo)轉(zhuǎn)化為 實際的指標(biāo)。 在選煤廠設(shè)計中，究竟考慮哪些因素，才能使理論指標(biāo)加以調(diào)整修正，從而制定出符合實際情況的選煤產(chǎn)品實際平衡表。重力分選過程不同密度的物料在產(chǎn)品中的混雜程度及其規(guī)律性問題的探討，是從理論指標(biāo)轉(zhuǎn)化為實際指標(biāo)的重要依據(jù)。至于在分選過程中，煤與矸石的密碎，矸石的水溶作用等產(chǎn)生的部分次生煤泥的問題，須根據(jù)資料或經(jīng)驗數(shù)據(jù)加以調(diào)整。 選煤作業(yè)的計算，仍然是根據(jù)進(jìn)入作業(yè)的物料和自該作業(yè)排出的物料在數(shù)量和質(zhì)量方面的平衡原則進(jìn)行計算的。 本次流程計算主要借助 Excel 完成，通過 Excel 的使用可以減輕流程計算工作量 優(yōu)化設(shè)計指標(biāo)。 計算過程中將重復(fù)計算部分編為 Excel 計算模塊 減少重復(fù)工作量。 工藝流程計算的目的、依據(jù)和原則 工藝計算應(yīng)達(dá)到的目的 （ 1）計算出整個作業(yè)入料和排料的數(shù)量和質(zhì)量； （ 2）是整個工藝流程的煤、水、介質(zhì)數(shù)量和質(zhì)量達(dá)到平衡，為繪制數(shù)、質(zhì)量工藝流程圖提供可靠的依據(jù)； （ 3）為計算所需各工藝設(shè)備的數(shù)量提供資料和依據(jù)； （ 4）為投資概算提供分析的依據(jù)； （ 5）為投產(chǎn)后的生產(chǎn)技術(shù)管理，生產(chǎn)指標(biāo)分析對比提供參考。 工藝流程計算的依據(jù) 為保證工藝流程計算結(jié)果的準(zhǔn)確性和提供 數(shù)據(jù)的可靠性，在流程計算時必須依據(jù)； （ 1）已經(jīng)科學(xué)合理的選擇確定的工藝流程； （ 2）已經(jīng)整理合格的入廠（入選）原煤的篩分、浮沉及可選性試驗資料； （精煤灰分 Ad≤ %） 第 32 頁 共 105 頁 （ 3）設(shè)計規(guī)范規(guī)定并符合實際的各種技術(shù)參數(shù)； （ 4）根據(jù)選煤廠的生產(chǎn)能力和工作制度，可推算出的小時處理量： Tt O?39。 （ 51） 式中 Q39。—— 選煤廠小時處理量， t/h； Q0 —— 選煤 廠年生產(chǎn)能力， t/h； T —— 選煤廠年工作日數(shù)， d/a； t —— 選煤廠日工作小時數(shù)， h/d。 ①非用戶型選煤廠年工作日數(shù)可選 330 天，每日兩班生產(chǎn)，工作按 16 小時計，即T=330， t=16； ②用戶型選煤廠的年工作制度可以與所服務(wù)的用戶廠一致。 工藝流程計算的原則和應(yīng)注意的事項 工藝流程計算時必須遵守數(shù)、質(zhì)量平衡的原則。所謂平衡是指進(jìn)入某作業(yè)各種物料數(shù)、質(zhì)量總和應(yīng)等于該作業(yè)排出的各種物料數(shù)、質(zhì)量總和。 工藝流程計算時應(yīng)注意以下事項： （ 1）對于灰分、硫分等指標(biāo)必須用加權(quán)平均 的方法進(jìn)行計算； （ 2）水分指標(biāo)采用水量平衡原理進(jìn)行計算； （ 3）百分?jǐn)?shù)必須是同一基礎(chǔ)量時才可以運算，計量單位必須相同才可以運算； （ 4）計算固體物料數(shù)量平衡時，應(yīng)采用干燥基進(jìn)行； （ 5）進(jìn)行工藝流程計算時，必須按照作業(yè)順序進(jìn)行。 有關(guān)工藝流程計算的內(nèi)容 選煤工藝流程數(shù)、質(zhì)量平衡計算中包含三種平衡，一是煤的數(shù)、質(zhì)量平衡；二是水量的平衡；三是使用重介選煤時介質(zhì)量的平衡。三種量分別計算。 （ 1）煤的數(shù)、質(zhì)量平衡指標(biāo) ①煤的絕對數(shù)量符號為 Q，單位為 t/、質(zhì)量計算時，不考慮水的問題，按絕對干燥 重量計算。 ②煤的相對數(shù)量用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)表示，符號為 γ 。 ③煤的質(zhì)量用灰分百分?jǐn)?shù)表示，符號 為 A。 ④ 煤的硫分符號為 St， d代表干基全硫， %。 （ 2） 水的平衡指標(biāo) 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 33 頁 共 105 頁 水量 W 表示，單位為 m3/h 或 t/h，計算水量時，不考慮其中的懸浮物。 準(zhǔn)備作業(yè)的計算 入料數(shù)、質(zhì)量的計算 已知年產(chǎn)量為 240萬 t，由下式計算每小時處理量： Tt 0? Q──選煤廠小時處理量， t/h Q0──選煤廠年生產(chǎn)能力， t/a T──選煤廠年工作日數(shù)， d/a t──選煤廠日工作小時數(shù)， h/d 非用戶型選煤廠年工作日數(shù)可選為 330天，每日兩班生產(chǎn)，工作按 16小時計算，即 T=330，t=16。 故該選煤廠每小時處理量為 Q=。 入料的灰分為： A=% 原煤入場的第一個作業(yè)，產(chǎn)率γ =100% 現(xiàn)規(guī)定入選原煤的水分為 5%，則可計算出干燥基的原煤量和所帶水量為： htQMtW /???? ??? W1= 原煤入場的第一個作業(yè)，產(chǎn)率γ 1=100% 預(yù)先篩分 、 檢查性手選及破碎作業(yè)的數(shù)質(zhì)量計算 21預(yù)先篩分作業(yè) (1)篩下物數(shù)、質(zhì)量的計算 從篩分資料中查出理論篩下物產(chǎn)率γ 50=%和 A50=% 對于混合入選 d≥ 50mm 時，預(yù)先篩分取η =100%， γ 3=ηγ 50=100%179。 % =%， Q3 =γ 3179。 Q1=%179。 =， A3=A50=%； (2)篩上物數(shù)、質(zhì)量的計算 Q2=Q1Q3==， （精煤灰分 Ad≤ %） 第 34 頁 共 105 頁 γ 2=100γ 3=%=%， A2=% 22檢查性手選 檢查性手選只揀出木塊、鐵器和少量過大塊矸石，因此經(jīng)過檢查性手選，認(rèn)為在數(shù)量和質(zhì)量指標(biāo)方面不改變。所以： Q4=0 ，γ 4=0 ， A4=0 23破碎作業(yè) 本流程采用開路破碎作業(yè)（只有對入料的粒度上限有嚴(yán)格要求時才采用閉路破碎），經(jīng)破碎后，認(rèn)為只有粒 度上的變化，而破碎前后數(shù)量、質(zhì)量不變，因此破碎后數(shù)質(zhì)量同篩上物數(shù)質(zhì)量相同。所以： γ 5=γ 2=% Q5=Q2= 準(zhǔn)備作業(yè)計算 選煤廠年生產(chǎn)能力 原煤 Q,t/h γ ,% A,% 預(yù)先篩分 篩上 篩下 γ 6=γ 5+γ 3=% +%= 100% Q6=Q5+Q3=%+ 入料組成的計算 在旋流器的分選過程中， 粒級的煤泥是不參與分選而作為懸浮液組成一部分，所以必須算出 粒級的煤泥含量，原生煤泥和浮沉煤泥的量均為已知，次生煤泥可根據(jù)原煤的種類（肥、焦、瘦）及原生煤泥的含量得出，灰分和三種原煤破碎機和自然級綜合表中 的灰分相同。全部煤泥綜合則是根據(jù)數(shù)據(jù)相加，灰分由加權(quán)平均的辦法求得。 由 入廠混合原煤篩分組成綜合表 (表 1)可查出 原煤中小于 級含量為 %。由下表可查出次生煤泥含量為 % ，灰分就等于 50~ 浮沉實驗中去掉浮沉煤泥剩余的累計灰分為 % 華北科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 35 頁 共 105 頁 次生煤泥百分率 選煤方法 煤類 原煤中小于 粒級的含量 /% ＞ 20 2015 1510 ＜ 10 不分級選煤 肥、焦、瘦 1012 910 78 57 其他煤種 78 67 56 34 從 50~ 自然級與破碎級浮沉實驗綜合表 （表 6） 中查出浮沉煤泥質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為%，灰分為 %。從 入廠混合原煤篩 分組成綜合表 (表 1)中查出原生煤泥質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 %，灰分為 %。從 兩層原煤破碎級與自然級篩分試驗結(jié)果綜合表 （表 3）中查出 ~0mm 粒度級的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為 %, 所以破碎煤泥的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為%%=%，灰分為 ** ??%