矿物加工工程毕业设计（论文）-泰和1.80Mta矿区型选煤厂方案设计【全套图纸】.doc

中国矿业大学2007届本科生毕业设计 第101页1 概述1.1 选煤厂设计规模和工作制度该选煤厂是一座年处理能力为180万吨的矿区型炼焦煤选煤厂，工作制度为330天/年，16小时/天，采用三班制，两班生产，一班检修。1.2厂区及原料基地概况全套图纸，加153893706一、交通与位置本选煤厂坐落在永城煤田的中部，厂址设在河南省永城市区东郊，紧邻市区。永城市交通运输方便，市区距离陇海线与京广线的交汇点商丘车站95km，距离夏邑车站62km，距离京沪铁路徐州站97km，宿州车站74km，市区与这些车站之间均有公路相通。京沪铁路商埠段位于矿区西部。二、地理概况1）地形地势 本厂位于黄淮冲积平原的东部，地势地坪开阔，西北，东南稍低，坡降为1/45001/60000，一般高程在3234m。选煤厂工业广场范围内原始标高为3232.6m2）水文井田内地表水系不发育，仅有纵横交错用于排涝的人工渠。较大的河流为沱河，由北西流向南东，横贯全井田，注入安徽省新汴河。井田位于内涝区，1982年7月21日，24小时内降水量达到368mm，地面积水量最深0.5m3）气象本地区位于中纬34度，属于半干旱湿润季风型气候，蒸发量大于降雨量，干湿差大，四季分明。春夏季多西南风，风速较小；冬季多东北风，风速较大，全年以西东南风为最多，最大风速为24m/s,全年平均风速为2-4m/s.历年平均温度为13.6度，元月最冷，最低温度为-19度，7月最热，最高温度为41度，冰冻期为3-4个月，最大冻结深度为45cm。历年平均降雨量为684.7mm，最大降雨量为1156.1mm，最小降雨量为479.6mm。雨季为6-9月份，以7月份降雨量为最大，约占全年的30%。1.4产品品种和用途主要生产13级炼焦精煤，即精煤灰分为11.01%11.50%，精煤水分要求Mt10%。副产品为中煤及煤泥，中煤可以销往电厂，煤泥则销售给当地群众作燃料。1.3选煤工艺原煤三产品重介质旋流器分选，煤泥（-0.5mm）浓缩浮选的联合流程。该工艺有如下特点|：1)工艺流程简单、合理；2)采用技术先进的三产品重介旋流器作为主选设备，该设备具有很高的 分选精度，能够保证产品质量；1.4水电源供应1.4.1水源生活及消防用水取自厂外生活及消防给水管网，其水量、水质、水压都能满足生活用水要求；生产用水取自处理后的矿井井下水，水量、水质都能满足生产用水要求。1.4.2电源 厂区设有变电所，电源引至10kv高压电网。经厂区变电所将其变成1kv，供厂内部分大功率电机使用，同时再通过各级变压器变成动力及生活用电，供厂区生产和生活使用。1.5主要技术经济指标表1-1 主要技术经济指标1选煤厂类型矿区型2厂型Mt/a1.83工作制度330d/a, 16h/d4原煤质量牌号1/3焦煤可选性极难选灰分%21.26硫分%0.385选煤方法无压给料三产品重介旋流器-浮选联合流程6选煤上、下限mm上限：50 下限：07选后产品精煤年产量Mt/a1.19回收率%66.10灰分%11.01中煤年产量Mt/a0.46回收率%25.67灰分%33.51煤泥年产量Mt/a0.07回收率%4.15灰分%55.29续表1-17选后产品矸石年产量Mt/a0.07 回收率%4.08 灰分%69.40 8用水量清水量m3/h475.08 循环水量m3/h15.17 9耗电量每吨原煤耗电量kWh/t8.59 每小时耗电量kWh/h2928.42 10标准轨长度km1.20 11工业建筑总体积m3108863.00 12民用建筑总面积m210000.00 13估算占地面积工业广场公顷12.50 居民区公顷1.90 14全厂职工总人数人138.00 15全员效率t/人60.00 16基本建设估算投资每吨原煤投资元/t57.61 总投资万元10369.36 2工艺部分2.1 煤层、煤质特征以及煤的可选性煤质资料的分析是为了进一步了质解煤的内在性，以制定合理的选煤工艺流程，这也是搞好设计的前提。本次设计选煤厂入选五矿和六矿两矿煤，其中五矿占65%，六矿占35%。2.1.1煤质特征分析1、五矿可采煤样总样工业分析见表2-1。由表可知：A、硫分 St.d=0.156% 1.5%，属低硫煤，可不单独专门脱硫。B、灰分：Ad=18.77% 因1518.7725，属于中灰煤，故需要洗选。C、牌号及用户：Vdaf=36.08 28.036.0837.0 CRI=82% 8250mm粒级：矸石含量：含矸率=（0.013/1.28）*100%=1%，属低矸煤。夹矸煤含量：夹矸煤含量较少，设计时该因素可不考虑。B、煤的硬度：+50mm，含量为1.28%，故煤的硬度比较低。C、主导粒级：13-0.5粒级 =(15.19+19.36+27394)%=62.48%为主导粒度级D、粒度和灰分：煤随粒度减少而灰分降低，故此时煤较矸石脆而易碎。E、矸石泥化：-0.5mm粒级灰分为16.13%明显小于其他粒级灰分，故不存在矸石泥化现象。六矿可采煤样总样工业分析见表2-3：由表可知：A、硫分 St.d=1.210% 因为0.51.2101.5，属低硫煤，可不单独脱硫。B、 灰分：Ad=28.59% 因2528.5940，属于高灰煤，故须考虑洗选加工。C、牌号及用户：Vdaf=36.26 28.036.2674 Y=12.0 12.050合计1.2825.555025煤6.5224.252513煤10.2722.37136煤15.1920.8863煤19.3618.8330.5煤27.9416.520.50煤19.4616.13小计98.7318.69总计100.0018.77表2-3六矿筛分总样化验结果 项目水分灰分挥发分全硫发热量 胶质层CR.I%煤样Mad %Ad %Vdaf %St,d %Qgr,d MJ/kgX mmY mm粘结性毛煤2.8425.89411.2123.67指数净煤(1.4)1.056.74360.7874 全水 Mt6.20%煤质牌号1/3JM 表2-4六矿大筛分筛分实验报告表粒度(mm)产物名称产率(%)灰分(%)100煤5.60 17.33 夹矸煤0.85 49.16 矸石0.63 81.34 硫铁矿小计7.09 26.86 10050煤9.05 22.14 夹矸煤1.40 50.70 矸石1.62 76.29 硫铁矿小计12.07 32.72 50合计19.16 30.55 5025煤9.70 40.19 2513煤13.88 32.91 136煤14.10 25.67 63煤16.72 21.31 30.5煤17.01 17.23 0.50煤9.44 15.46 小计80.84 24.79 总计100.00 25.89 六矿原煤大筛分试验结果见表2-4。由表可知：A、50mm粒级：矸石含量：含矸率=（0.632+1.620）/19.16*100%=0.12%，属低矸煤。夹矸煤含量：夹矸煤含量较少，设计时不考虑。B、煤的硬度：+50mm，含量为19.16%，故煤的硬度低C、主导粒级：各粒级含量均匀，主导粒级不明显。D、粒度和灰分：煤随粒度减小而灰分降低，故此时煤较矸石脆而易碎。E、矸石泥化：-0.5mm粒级灰分明显小于其它任何粒度级灰分，故不存在矸石泥化现象。2.1.2 煤的可选性1、五矿：柴里矿原煤浮沉综合表见表2-5，表2-6，表2-7。A、各密度级产率：自然级浮沉综合表中，主导密度级为1.3-1.4，占本级50.17%,所以精煤产率高,有利分选。破碎级浮沉综合表中，主导密度级为+2.0，但灰分较低故最终矸石较低为自然级与破碎级综合后，主导密度级为1.3-1.4，占本级51.28%。因原煤矸石含量低，且 +50mm破碎后出现，主导密度级+2.0矸石灰分较低，因此无须考虑采用预先排矸。B、各密度级灰分 低密度级灰分为2.1%接近2%，但含量仅为1.76%故不考虑出超低灰煤产品。三个浮沉综合表中，+2.0密度级灰分别为67.15%、60.77%、66.69%，而1.8-2.0密度级含量也较多，因此排不可分离出纯度太高的矸石。 由表2-7绘制五矿原煤可选性曲线，见图2-1所示 由可选性曲线知：取灰分Ad=11.0时，得出理论分选密度为p=1.57kg/L，理论产率为76.5%，p+-0.1含量为18.0%，属中等可选煤。表25五矿自然级筛分浮沉试验综合报告表筛分50-2525-13136浮沉产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)密度级6.52 24.25 10.27 22.37 15.19 20.88 占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)(1.30)0.34 0.02 6.88 0.34 0.03 4.00 2.03 0.30 3.37 1.30-1.4051.50 3.33 10.70 51.21 5.19 9.74 50.00 7.49 8.67 1.40-1.5012.46 0.80 18.48 16.49 1.67 17.97 16.22 2.43 16.42 1.50-1.6011.45 0.74 26.04 11.00 1.11 25.96 11.49 1.72 25.69 1.60-1.703.37 0.22 36.30 3.78 0.38 36.11 4.73 0.71 35.45 1.70-1.802.36 0.15 42.02 2.75 0.28 43.66 2.70 0.40 43.54 1.80-2.005.56 0.36 53.69 3.78 0.38 53.07 4.05 0.61 53.91 2.00 12.96 0.84 64.20 10.65 1.08 66.19 8.78 1.32 67.18 合计100.00 6.46 24.33 100.00 10.13 22.44 100.00 14.98 20.95 煤泥1.00 0.07 15.87 1.36 0.14 17.03 1.33 0.20 15.84 总计100.00 6.52 24.25 100.00 10.27 22.37 100.00 15.19 20.88 续表25筛分633-0.5浮沉产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)密度级19.3618.8327.9416.52占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)(1.30)2.090.392.393.650.991.421.30-1.4051.719.747.9652.0614.177.051.40-1.5018.063.4015.9417.974.8913.751.50-1.6011.522.1724.8410.422.8422.311.60-1.704.580.8635.734.431.2131.721.70-1.802.090.3944.263.650.9939.911.80-2.003.800.7254.733.650.9956.082.006.151.1669.374.171.1467.14合计100.0018.8418.82100.0027.2316.23煤泥2.680.5219.302.540.7127.73总计100.0019.3618.83100.0027.9416.52表2-6五矿破碎级浮沉试验表筛分50-2525-13136浮沉产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)密度级0.834 27.801 0.200 24.701 0.093 21.421 占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)(1.300)0.130 0.001 3.901 0.500 0.001 3.519 1.520 0.001 3.056 1.30-1.4039.820 0.330 6.821 45.350 0.090 7.169 48.990 0.045 7.056 1.40-1.5011.470 0.095 14.911 13.100 0.026 15.719 15.150 0.014 14.776 1.50-1.6010.800 0.089 23.171 10.580 0.021 24.749 10.100 0.009 24.176 1.60-1.704.050 0.034 34.191 2.640 0.005 34.839 3.030 0.003 34.166 1.70-1.802.020 0.017 42.171 2.640 0.005 41.049 2.530 0.002 39.826 1.80-2.005.060 0.042 50.851 6.300 0.013 52.739 5.300 0.005 51.256 2.000 26.650 0.221 60.631 18.890 0.038 60.349 13.380 0.012 63.056 合计100.000 0.828 27.902 100.000 0.199 24.672 100.000 0.092 21.380 煤泥0.670 0.006 12.841 0.750 0.002 28.509 1.000 0.001 25.506 总计100.000 0.834 27.801 100.000 0.200 24.701 100.000 0.093 21.421 续表2-6筛分633-0.550-0.5浮沉产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)密度级0.041 18.361 0.069 16.490 1.236 25.882 占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)(1.300)4.000 0.002 5.136 3.860 0.003 1.212 0.624 0.008 3.064 1.30-1.4051.000 0.021 7.216 53.460 0.035 5.942 42.510 0.521 6.858 1.40-1.5015.500 0.006 15.106 17.480 0.012 13.022 12.468 0.153 14.902 1.50-1.6010.500 0.004 22.936 6.430 0.004 21.892 10.467 0.128 23.452 1.60-1.703.000 0.001 30.926 5.660 0.004 27.052 3.797 0.047 33.603 1.70-1.802.500 0.001 38.496 2.570 0.002 39.942 2.204 0.027 41.473 1.80-2.006.000 0.002 52.116 4.630 0.003 54.592 5.287 0.065 51.470 2.000 7.500 0.003 62.776 5.910 0.004 63.622 22.644 0.278 60.766 合计100.000 0.041 18.361 100.000 0.066 15.753 100.000 1.226 25.918 煤泥0.000 0.000 1.574 3.710 0.003 35.642 0.862 0.011 21.673 总计100.000 0.041 18.361 100.000 0.069 16.490 100.000 1.236 25.882 表2-7五矿自然级+破碎级筛分浮沉试验综合报告表筛分50-2525-13136浮沉产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)密度级7.36 24.65 10.47 22.41 15.28 20.88 占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)(1.30)0.32 0.02 6.74 0.34 0.04 3.99 2.03 0.31 3.36 1.30-1.4050.17 3.66 10.35 51.10 5.28 9.70 49.99 7.54 8.66 1.40-1.5012.35 0.90 18.10 16.42 1.70 17.94 16.21 2.44 16.41 1.50-1.6011.38 0.83 25.73 10.99 1.13 25.94 11.48 1.73 25.68 1.60-1.703.45 0.25 36.01 3.76 0.39 36.09 4.72 0.71 35.44 1.70-1.802.32 0.17 42.03 2.75 0.28 43.61 2.70 0.41 43.51 1.80-2.005.50 0.40 53.39 3.83 0.40 53.06 4.06 0.61 53.88 2.00 14.52 1.06 63.45 10.81 1.12 66.00 8.81 1.33 67.14 合计100.00 7.29 24.74 100.00 10.33 22.49 100.00 15.07 20.95 煤泥0.96 0.07 15.63 1.35 0.14 17.15 1.33 0.20 15.88 总计100.00 7.36 24.65 100.00 10.47 22.41 100.00 15.28 20.88 续表2-7633-0.550-0.5产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)19.40 18.83 28.01 16.52 80.51 19.41 占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)2.09 0.40 2.40 3.65 1.00 1.42 2.23 1.76 2.10 51.71 9.76 7.96 52.06 14.21 7.05 51.28 40.44 8.21 18.05 3.41 15.94 17.97 4.90 13.75 16.93 13.35 15.62 11.52 2.17 24.84 10.41 2.84 22.31 11.05 8.71 24.41 4.58 0.86 35.73 4.43 1.21 31.71 4.34 3.42 34.31 2.09 0.39 44.25 3.65 1.00 39.91 2.85 2.25 41.95 3.80 0.72 54.72 3.65 1.00 56.08 3.96 3.12 54.61 6.15 1.16 69.36 4.17 1.14 67.13 7.36 5.80 66.69 100.00 18.88 18.82 100.00 27.29 16.23 100.00 78.86 19.36 2.67 0.52 19.30 2.54 0.71 27.76 2.04 1.65 22.20 100.00 19.40 18.83 100.00 28.01 16.52 100.00 80.51 19.41 表2-7-1五矿自然级+破碎级筛分浮沉试验综合报告表 产率灰分累计 /%/%浮物累计沉物累计产率灰分产率灰分密度级产率-1.30 2.23 2.10 2.23 2.10 100.00 19.36 1.30 53.51 1.30-1.4051.28 8.21 53.51 7.96 97.77 19.75 1.40 68.21 1.40-1.5016.93 15.62 70.44 9.80 46.49 32.47 1.50 27.98 1.50-1.6011.05 24.41 81.49 11.78 29.56 42.13 1.60 15.39 1.60-1.704.34 34.31 85.83 12.92 18.51 52.70 1.70 7.20 1.70-1.802.85 41.95 88.68 13.85 14.17 58.33 1.80 6.81 1.80-2.003.96 54.61 92.64 15.60 11.32 62.46 1.90 3.96 2.00 7.36 66.69 100.00 19.36 7.36 66.69 合计100.00 19.36 煤泥2.04 22.20 总计100.00 19.41 图2-12六矿六矿浮沉综合表见表2-8，表2-9，表2-10A、各密度级产率：煤自然级浮沉综合表中，主导密度级为1.3-1.4，占本级48.34%，所以精煤产率高,有利分选破碎级浮沉综合表中，主导密度级为+2.0，因此可知矸石含量较纯。自然级破碎级综合后，主导密度级为1.3-1.4，产品占本级为42.69%。由此可知该矿煤的主导密度级为13-1.4，因原煤为低矸煤，虽然+50mm破碎后出现了+2.0成为主导密度级，但矸石含量较少故不考虑预先排矸。由表2-11绘制六矿原煤可选性曲线，见图2-2所示。 由可选性曲线知 ：取灰分Ad=11.0时，得出理论分选密度为p=1.53kg/L，理论产率为63.8%，p+-0.1含量为17.0%10%，属中等可选煤选煤。 这两层（矿）煤是混合还是采用轮洗，我做了分组判断。1、两种煤都属于1/3焦煤，牌号相同，不需要分组。2、选后产品主要做炼焦配煤或炼焦煤，用途相同，不必分组。3、由前知，两矿硫分含量较低，无需分组。4、以表2-7以及表2-10浮沉综合数据，画两矿原煤-曲线如图2-3，5、由图知：当取p=1.54时，=1.8%50mm粒级：矸石含量：含矸率=（0.22+0.58）/7.53*100%=11%，属低矸煤， 且大块矸石占全样仅为（0.22+0.58）%=0.9%，故不考虑预先排矸B、煤的硬度：+50mm，含量为7.53%，故两矿煤综合后的硬度低。C、主导粒级：各粒级含量均匀，主导粒级不明显。D、粒度和灰分：煤随粒度减小而灰分降低，故此矿煤较矸石脆而易碎。E、矸石泥化：-0.5mm粒级灰分明显低于其他个粒级；，故不存在矸石泥化现象。接着我又对该煤进行了分级判断，因五矿为主要矿源，因此依据五矿三个主要粒级的-曲线来判断是否需要分级，经判断当=11%时，p50合计1.2825.555025煤6.5224.252513煤10.2722.37136煤15.1920.8863煤19.3618.8330.5煤27.9416.520.50煤19.4616.13小计98.7318.69总计100.0018.77六矿筛分总样化验结果 项目水分灰分挥发分全硫发热量 胶质层CR.I%煤样Mad %Ad %Vdaf %St,d %Qgr,d MJ/kgX mmY mm粘结性毛煤2.8425.89411.2123.67指数净煤(1.4)1.056.74360.7874 全水 Mt6.20%煤质牌号1/3JM 六矿大筛分筛分实验报告表粒度(mm)产物名称产率(%)灰分(%)100煤5.60 17.33 夹矸煤0.85 49.16 矸石0.63 81.34 硫铁矿小计7.09 26.86 10050煤9.05 22.14 夹矸煤1.40 50.70 矸石1.62 76.29 硫铁矿小计12.07 32.72 50合计19.16 30.55 5025煤9.70 40.19 2513煤13.88 32.91 136煤14.10 25.67 63煤16.72 21.31 30.5煤17.01 17.23 0.50煤9.44 15.46 小计80.84 24.79 总计100.00 25.89 表2-8六矿自然级筛分浮沉试验综合报告表筛分50-2525-13136浮沉产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)密度级9.70 40.19 13.88 32.91 14.10 25.67 占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)(1.30)0.17 0.02 8.13 1.01 0.14 8.28 1.36 0.19 1.18 1.30-1.4030.88 2.97 11.81 37.15 5.11 10.94 48.98 6.81 7.50 1.40-1.5012.29 1.18 22.39 13.18 1.81 22.14 13.61 1.89 18.76 1.50-1.607.51 0.72 31.50 9.80 1.35 31.00 8.16 1.13 28.21 1.60-1.704.44 0.43 39.20 5.41 0.74 36.48 2.72 0.38 36.63 1.70-1.805.80 0.56 45.55 3.72 0.51 43.18 2.72 0.38 43.15 1.80-2.0010.41 1.00 55.21 8.78 1.21 52.51 6.80 0.95 52.93 2.00 28.50 2.75 75.36 20.95 2.88 70.59 15.65 2.18 73.50 合计100.00 9.63 40.38 100.00 13.74 33.09 100.00 13.91 25.82 煤泥0.68 0.07 12.07 1.00 0.14 15.45 1.34 0.19 14.86 总计100.00 9.70 40.19 100.00 13.88 32.91 100.00 14.10 25.67 续表2-8筛分633-0.550-0.5浮沉产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)密度级16.7221.3117.0117.2371.4126.02占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)(1.30)5.140.842.198.701.372.393.682.552.591.30-1.4058.619.558.4357.619.067.8848.3433.518.771.40-1.509.251.5118.9511.961.8817.5111.948.2819.771.50-1.606.431.0528.316.521.0325.757.625.2828.921.60-1.702.060.3436.782.170.3434.763.212.2336.811.70-1.802.060.3442.992.170.3445.003.072.1344.061.80-2.004.110.6753.803.260.5157.726.264.3454.042.0012.342.0172.777.611.2070.3915.8811.0172.73合计100.0016.3021.46100.0015.7317.49100.0069.3126.37煤泥2.510.4215.537.541.2814.032.942.1014.44总计100.0016.7221.31100.0017.0117.23100.0071.4126.02表2-9六矿破碎级筛分浮沉试验综合报告表筛分50-2525-13136浮沉产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)产率(%)灰分(%)密度级9.90 34.54 2.96 31.16 2.27 29.01 占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)占本级(%)占全样(%)灰分(%)(1.30)0.67 0.07 6.57 1.01 0.03 6.47 1.34 0.03 7.57 1.30-1.4038.46 3.79 14.40 41.08 1.21 10.72 48.33 1.09 11.32 1.40-1.5015.51 1.53 21.77 14.14 0.42 21.07 14.09 0.32 20.91 1.50-1.608.60 0.85 31.00 9.09 0.27 30.31 8.05 0.18 32.27 1.60-1.706.07 0.60 39.60 5.72 0.17 39.70 4.03 0.09 40.94 1.70-1.804.05 0.40 46.96 6.06 0.18 45.86 4.03 0.09 47.27 1.80-2.009.78 0.96 55.78 8.42 0.25 55.22 6.71 0.15 56.98 2.00 16.86 1.66 78.42 14.48 0.43 78.33 13.42 0.30 78.87 合计100.00 9.85 34.61 100.00 2.94 31.24 100.00 2.25 29.08 煤泥0.50 0.05 22.01