【導讀】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%，設計任務要求精煤產品灰分小于%。精煤產品作為煉焦煤，中煤與。煤泥混合外銷，矸石外運。工藝流程和產品結構。即該廠為重介質選煤廠。經過工藝流程計算、設備選型等，對主。同時做出了該廠的經濟技術分析。主廠房為混凝土構筑，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】 產品，簡化了介質流程和工藝環(huán)節(jié)，緊湊了工藝布置，也減少了對設備管道的磨損。 缺點：三產品重介質旋流器第二段所需的高密度介質，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。 華北科技學院畢業(yè)設計（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，對本選煤廠的設計采用方案二，即采用三產品重介質旋流器。 有壓、無壓給料方式比較 有壓給料三產品重介質旋流器的特點為：分選下限低，效果好，尤其適于細粒級含量高的原煤。廠房高度低，投資省，設備（國外兩產品旋流器）處理量大，有利于裝配式廠房布置。不可否認，有壓人料會使物料過粉碎。但從煤質角度看，解離的越細（不包括 ），精煤回收率越高。對于矸石 泥化問題，設計上從以下幾方面考慮。①選前脫泥，大部分煤泥在進人旋流器前已脫掉，即使有泥化對分選效果產生的影響也不會很大；②從混合桶結構看，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，物料中的輕產物在內旋流中分選、排出，而重產物在分選筒內形成顆粒梯度變化，大粒度物料迅速進入底流口，小粒度物料在比較寬松的環(huán)境中穿過內旋流移向器壁，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入旋流器的分選室，且重產物運行路線短，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，單位體積處理量大，分選粒度下限低，可適應各種可選性的原煤分選。⑤投資省，管理方便，廠房體積小，設備布置緊湊整齊，便于選煤廠 建設實現(xiàn)模塊化，大大縮短選煤廠的建設周期。 通過上述比較，并且根據(jù)實際生產煤質資料可以看出：原煤煤質脆而易碎，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。缺點是重介質系統(tǒng)采用多種密度、介質系統(tǒng)復雜、設備維修量大、基建投資、生產費用高、管理困難等。 不分級入選重介質旋流器三種產品的工藝流程，對于中、小型選煤廠，一臺三產品重介質旋流器就可以滿足要求。相對分級入選重介流程，由于只設一個低密度懸浮液系統(tǒng)，工藝流程簡單，設備布置方便，并且 基建和生產費用比較低。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品重介質旋流器分選，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~ 進入無壓三產品旋流器分選。 雖然 煤泥含量較小， 但分選過程中會產生次生煤泥 ，所以采用煤泥重介旋流器進行分選，精煤磁選尾煤 進入浮選系統(tǒng)，中煤磁選尾 礦 和矸石磁選尾 礦 進入濃縮系統(tǒng)。 本流程為混合入選 流程 ， 首先對入選原煤進行手選排矸，然后進入無壓給料三產品重介旋流器，對選后的介質利用磁選回收，對于合格介質則直接進入合格介質桶再次循環(huán)利用。對于選后的精煤和中煤產品利用離心脫水機進行脫水，末精煤利用浮選工藝分選， 精煤泥振動弧形篩篩下水進入浮選礦漿準備器，用泵打至原有浮選系統(tǒng)進行直接浮選。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行分選，并且在粗煤 泥回收方面較其他流程有較大的改進，大大的提高了粗煤泥的回收 ， 改善了產品結構，提高了經濟效益。 總的來說本流程具有以下優(yōu)點： （ 1）分選精度高，對煤質變化和市場 適應性 強； （ 2）脫介篩稀懸浮液按產物分別進行磁選，有利于介質系統(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濟損失。 （ 3） 精煤磁選機尾礦進浮選，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 華北科技學院畢業(yè)設計（論文） 第 29 頁 共 105 頁 （精煤灰分 Ad≤ %） 第 30 頁 共 105 頁 華北科技學院畢業(yè)設計（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計新選煤廠，預測選煤分選效果，判斷可能達到的工藝指標；其次是為了管理與檢查選煤廠生產過程是否已達到最佳或較好的生產指標，從而可以提出一些技術措施。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，獲得選煤產品平衡表，這只是在理想條件下，可能達到的最好指標，稱為理論平衡表，但在實際生產中不可能達到，因此，重要的工作是根據(jù)已掌握的實際規(guī)律，將理論的指標轉化為 實際的指標。 在選煤廠設計中，究竟考慮哪些因素，才能使理論指標加以調整修正，從而制定出符合實際情況的選煤產品實際平衡表。重力分選過程不同密度的物料在產品中的混雜程度及其規(guī)律性問題的探討，是從理論指標轉化為實際指標的重要依據(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生的部分次生煤泥的問題，須根據(jù)資料或經驗數(shù)據(jù)加以調整。 選煤作業(yè)的計算，仍然是根據(jù)進入作業(yè)的物料和自該作業(yè)排出的物料在數(shù)量和質量方面的平衡原則進行計算的。 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)化設計指標。 計算過程中將重復計算部分編為 Excel 計算模塊 減少重復工作量。 工藝流程計算的目的、依據(jù)和原則 工藝計算應達到的目的 （ 1）計算出整個作業(yè)入料和排料的數(shù)量和質量； （ 2）是整個工藝流程的煤、水、介質數(shù)量和質量達到平衡，為繪制數(shù)、質量工藝流程圖提供可靠的依據(jù)； （ 3）為計算所需各工藝設備的數(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）為投產后的生產技術管理，生產指標分析對比提供參考。 工藝流程計算的依據(jù) 為保證工藝流程計算結果的準確性和提供 數(shù)據(jù)的可靠性，在流程計算時必須依據(jù)； （ 1）已經科學合理的選擇確定的工藝流程； （ 2）已經整理合格的入廠（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）設計規(guī)范規(guī)定并符合實際的各種技術參數(shù)； （ 4）根據(jù)選煤廠的生產能力和工作制度，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，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的用戶廠一致。 工藝流程計算的原則和應注意的事項 工藝流程計算時必須遵守數(shù)、質量平衡的原則。所謂平衡是指進入某作業(yè)各種物料數(shù)、質量總和應等于該作業(yè)排出的各種物料數(shù)、質量總和。 工藝流程計算時應注意以下事項： （ 1）對于灰分、硫分等指標必須用加權平均 的方法進行計算； （ 2）水分指標采用水量平衡原理進行計算； （ 3）百分數(shù)必須是同一基礎量時才可以運算，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，應采用干燥基進行； （ 5）進行工藝流程計算時，必須按照作業(yè)順序進行。 有關工藝流程計算的內容 選煤工藝流程數(shù)、質量平衡計算中包含三種平衡，一是煤的數(shù)、質量平衡；二是水量的平衡；三是使用重介選煤時介質量的平衡。三種量分別計算。 （ 1）煤的數(shù)、質量平衡指標 ①煤的絕對數(shù)量符號為 Q，單位為 t/、質量計算時，不考慮水的問題，按絕對干燥 重量計算。 ②煤的相對數(shù)量用質量百分數(shù)表示，符號為 γ 。 ③煤的質量用灰分百分數(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 華北科技學院畢業(yè)設計（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。 準備作業(yè)的計算 入料數(shù)、質量的計算 已知年產量為 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，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)，產率γ 1=100% 預先篩分 、 檢查性手選及破碎作業(yè)的數(shù)質量計算 21預先篩分作業(yè) (1)篩下物數(shù)、質量的計算 從篩分資料中查出理論篩下物產率γ 50=%和 A50=% 對于混合入選 d≥ 50mm 時，預先篩分取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，因此經過檢查性手選，認為在數(shù)量和質量指標方面不改變。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格要求時才采用閉路破碎），經破碎后，認為只有粒 度上的變化，而破碎前后數(shù)量、質量不變，因此破碎后數(shù)質量同篩上物數(shù)質量相同。所以： γ 5=γ 2=% Q5=Q2= 準備作業(yè)計算 選煤廠年生產能力 原煤 Q,t/h γ ,% A,% 預先篩分 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 % 華北科技學院畢業(yè)設計（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） 中查出浮沉煤泥質量百分數(shù)為%，灰分為 %。從 入廠混合原煤篩 分組成綜合表 (表 1)中查出原生煤泥質量百分數(shù)為 %，灰分為 %。從 兩層原煤破碎級與自然級篩分試驗結果綜合表 （表 3）中查出 ~0mm 粒度級的質量百分數(shù)為 %, 所以破碎煤泥的質量百分數(shù)為%%=%，灰分為 ** ??%