毕业设计（论文）-酸刺沟5.0Mta矿井型动力煤选煤厂初步设计.doc

编号：（ ）字 号本科生毕业设计（论文）全套图纸加扣 3012250582题目：酸刺沟5.0 Mt/a矿井型动力煤选煤厂方案优化及主厂房工艺布置姓名： 学号： 班级： 矿物加工工程2009级5班 指导教师： 职称：教授 二一三年六月中 国 矿 业 大 学本科生毕业设计姓 名： 学 号： 学 院： 化 工 学 院 专 业： 矿物加工工程 总 题 目：酸刺沟5.0 Mt/a矿井型动力煤选煤厂方案优化及主厂房工艺布置专 题： 炼焦煤选煤厂工艺设计探讨指导教师： 职 称： 教授 2013年6月 徐州中国矿业大学毕业设计（论文）任务书学院 化工学院 专业年级 矿加09-5班 学生姓名 任务下达日期：2013年2月20日毕业设计日期：2013年2月20日至2013年6月12日毕业设计题目：酸刺沟5.0 Mt/a矿井型动力煤选煤厂方案优化及主厂房工艺布置毕业设计专题题目：炼焦煤选煤厂工艺设计探讨毕业设计主要内容和要求：1、完成一座5.0Mt/a矿井型动力煤选煤厂方案优化及主厂房工艺布置，资料来自酸刺沟4矿42%，6矿58%。要求：块煤灰分17.01-18.00%，末煤灰分13.01-14.00%，水分12.0%。具体工作：（1）对所给煤质资料进行审核、整理与分析；分组、分级判断与综合；可行方案设计与产品预测；方案比较与最佳流程确定；流程设计与计算；设备选型与计算。（2）进行工业广场总平面布置、车间布置以及图纸绘制。要求至少绘制7张图纸（包括车间工艺布置图4张、工艺流程图1张、设备流程图1张及工业广场总平面图1张）。（3）详细编制设计说明书及投资经济概算说明书。2、撰写30005000字的专题论文1篇。3、专业英语文章翻译（3000字以上）。院长签字： 指导教师签字：2013届矿物加工专业毕业设计任务书组别/序号姓名班级指导教师矿加2009-5毕业设计内容与要求1设计题目资料要求酸刺沟5.0 Mt/a矿井型动力煤选煤厂方案优化及主厂房工艺布置（此题目在所有的毕业设计文件中都应一致，包括：设计说明书；图纸的标题栏；装所有文件的档案袋封面等。煤质资料：4矿：42%；6矿：58%。精煤灰分要求：块精：17.0-18.00%；末精：13.01-14.00%总精煤水分要求：Mt12.0%。设计手册、图册及相关资料（借阅）；所需的矿区资料实习期间收集。1、完成煤质资料的分析、校正及综合；进行可选性分析、评价等；2、完成洗选方案比较及工艺流程制定；进行数、质量流程计算；3、主厂房设备选型，编制设备清册；4、主厂房工艺系统布置；5、主厂房投资概算及技术经济评价；6、编制设计说明书（计算机打印稿）；7、图纸要求：数质量流程图（01）、设备流程图（02）、总平面布置图（03）各1张；主厂房工艺系统布置图（04、05、06、07）4张；8、图纸总数：7张。2专题论文要求备注根据自己的情况，如设计内容、译文内容、毕业实习的认识收获、自己的兴趣爱好、今后的工作去向或研究方向等等自选或与指导教师商定。通过实习、设计、调研、查阅文献，按照科技论文的模式对所选题目进行比较深入的论证。字数：35千字。提供完整的论文。包括：题目、作者姓名、摘要、关键词、正文、参考文献等。与设计说明书装订在一起；统一建目录。3专业英语翻译要求备注原文：指导教师提供1篇专业技术文章（35千字）译文用计算机打印，附英文原件。有批注的译文第一稿交指导教师。4毕业实习毕业实习报告。实习结束后1星期内交指导教师。单独1本。5答辩时提交的文件（所有文件与图纸必须经指导教师和评阅教师签字）按如下顺序装订的毕业设计文件合订本1本：设计说明书、概算书、专题小论文、译文（附英文原文）；设计图纸1套（7张）；实习报告1份；毕业设计文件（包括文字与图纸）光盘1张。中国矿业大学毕业设计指导教师评阅书指导教师评语（基础理论及基本技能的掌握；独立解决实际问题的能力；研究内容的理论依据和技术方法；取得的主要成果及创新点；工作态度及工作量；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 指导教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计评阅教师评阅书(1)评阅教师评语（选题的意义；基础理论及基本技能的掌握；综合运用所学知识解决实际问题的能力；工作量的大小；取得的主要成果及创新点；写作的规范程度；总体评价及建议成绩；存在问题；是否同意答辩等）：成 绩： 评阅教师签字： 年 月 日中国矿业大学毕业设计答辩及综合成绩答 辩 情 况提 出 问 题回 答 问 题正 确基本正确有一般性错误有原则性错误没有回答答辩委员会评语及建议成绩：答辩委员会主任签字： 年 月 日学院领导小组综合评定成绩：学院领导小组负责人： 年 月 日摘 要本设计是酸刺沟5.0 Mt/a矿井型动力煤选煤厂初步设计。选煤厂工作制度为每年生产330天，每天16小时，两班生产，一班检修。本设计先对煤质资料进行分析、校正、计算，确定原煤是否分组、分级入选，分析原煤的可选性。在此基础上，通过几个可能的选煤工艺流程，对其进行产品预测和技术、经济比较，选出最佳方案：大块煤（50-200mm）动筛排矸，中块煤、末煤无压三产品旋流器。块煤排矸设备选用动筛，中块煤、末煤采用无压给料三产品重介旋流器分选，稀介质采用单滚筒磁选机磁选回收，中矸稀介混合回收磁性物质。粗精煤泥采用振动弧形筛煤泥离心机回收，中矸磁尾和浮选尾煤经浓缩后用压滤机回收尾煤泥。煤泥直接浮选，浮选精煤用加压过滤机脱水。 方案确定后，进行介质、数质量流程计算。依据计算结果，进行设备选型。设备选型时，优先采用技术先进、性能可靠、效率高、能耗低、成熟可靠的设备。在工艺布置时，做到生产流程通畅，设备布置紧凑，并便于安装、操作和检修。在总平面布置上，对辅助生产设施进行了规划，兼顾了环保的要求。产品指标如下：块精煤：产率，10.55% 灰分，17.98% 中块精煤：产率，14.09%，灰分，12.49%末精煤：产率，20.11% 灰分，13.74% 中煤：产率，14.30% 灰分，38.29% 矸石：产率，36.72% 灰分，69.68% 关键词: 选煤厂设计；三产品重介；直接浮选；加压过滤机ABSTRACTThis design is about Suancigou coal preparation plant with a capacity of 5.0Mt/a. The time of real production is 330 days one year, sixteen hours one day ；both teams produce, one team repairs in a day .We analysis、emend and account the data of coal data at first. Then discuss the raw coal whether is grouped and graded and analysis the beneficiability of coal. On these occasions we do product forecast on several process flows. Finally vote the preferred plan during these process flows by comparing these economy and technology. then we discharge the first move by the kinetic screen for discharging the gangue, and the process of dense-medium cyclone for medium and small coal. which is the best process flow. After careful analyses, the first move by the kinetic screen for discharging the gangue,and the process of dense-medium cyclone for the medium and small coal is free surface feeder . The magnetic substance is reclaimed by single drum separator. The magnetic substance in middlings and waste rock is reclaimed together. The coarse coal slime is reclaimed by vibro-sieve and centrifuge. The coarse coal slime in middlings and wastes is reclaimed by the filter after concentration. The Slurry system is processed in direct flotation. The clean coal is dewatered by pressure filter. After the scheme determined , we did the the count of process and manufacturing facilities selection. The manufacturing facilities selections governing principle is that using the advanced techniques dependable performance efficient and less energy consumption equipment. So we can make the workshop laid out compacted and it will be convenient to install、operate and overhaul. During the square arrangement, we make a comprehensive programme to the subsidiary manufacture facilities. It fulfils the environmental protection requirement.The products are as follow: Lump clean coal: r, 10.55% Ad17.98% Block clean coal: r, 14.09% Ad12.49% Small clean coal: r, 20.11% Ad, 13.74% Steam coal: r, 14.30% Ad, 38.29% Refuse: r36.72% Ad, 69.68% Keywords：coal preparation plant design; three-product heeavy medium cyclone; direct floatation; pressure filter 前 言毕业设计是对大学四年所学专业知识的总结和应用，通过这次选煤厂整体设计将所学的基础和专业知识系统地应用于工程设计实践中，从而系统地巩固所学的专业知识，提高分析和解决实际问题的能力，强化动手实践能力。本次设计任务为设计年处理能力5.0Mt的矿井型动力煤选煤厂，主要入洗酸刺沟4矿、6矿的原煤。首先利用学过的书本知识对煤质资料进行审核、校正、分析、综合以及原煤可选性的分析和评定、技术经济方案比较，制定了大块煤（50-200mm）动筛排矸，中块、末煤无压三产品旋流器分选浮选联合工艺流程；然后根据认识实习和生产实习的积累，进行厂房的草图布置；带着遇到的问题我们在城郊选煤厂进行了毕业实习，深入了解了选煤厂实际的情况，为设计积累了丰富的资料；最后通过对厂房的细化，数质量流程图、设备流程图、总平面的绘制，说明书、概算书的编制，完成了对选煤厂初步设计的任务。本说明书包括概述、选煤工艺、建筑物和构筑物、给水排水、生产辅助设施、电气及自动化、铁路运输、采暖通风和药剂库、工业场地总平面、环境保护、劳动安全、技术经济共十二章内容，同时附加设计概算书、专题论文和专业英文翻译，力求全面将设计思想和工作内容涵盖其中。在本次设计中得到了匡亚莉老师的悉心指导，为我的设计顺利完成打下了基础；在设计过程中还得到了其他老师的指导，也使我受益匪浅；通过和同学的讨论，开阔了我的思路，让我的设计更趋于完善化。在此，向这些老师和同学表示感谢。由于时间仓促，本人设计水平有限，本说明书存在不足和遗漏之处，望大家批评指正。尚志纬 2013年6月于中国矿业大学总 目 录第一部分 设计说明书第二部分 概算书第三部分 专题论文第四部分 专业英语翻译附 录 毕业设计图纸列表毕业设计参考书目致 谢 第一部分 设计说明书第二部分 概算书第三部分 专题论文第四部分 专业英语翻译目 录第一部分 设计说明书1 概述11.1选煤厂类型、厂型及厂址11.2工作制度11.3矿区位置及交通概况11.4厂区地理概况11.4.1地形地貌11.4.2地质构造11.4.3水文地质21.4.4气候条件21.4.5地震21.5选煤工艺21.6产品品种及用途21.7供水、供电31.7.1水源31.7.2电源31.7.3交通运输31.8主要经济技术指标32 选煤工艺42.1煤质资料分析及可选性研究42.2煤质特征42.2.1原煤工业分析42.2.2原煤性质分析52.2.3从煤质角度对产品用途的分析52.3原料煤的可选性及可浮性82.3.1煤质资料的审查82.3.2煤质资料的校正92.3.3原煤筛分资料分析92.3.4原煤浮沉资料分析122.3.5分组、分级讨论212.3.6煤质资料综合252.3.7综合原煤的可选性研究272.4选煤工艺的初定和技术经济比较292.4.1工艺简述292.4.2、方案预测312.5主选设备和辅助工艺的选择472.6确定工艺流程的简述492.7流程计算502.7.1数质量流程计算502.7.2介质流程计算502.8设备选型612.8.1主要工艺设备的选型原则和规定612.8.2工艺设备选型与计算612.9选煤工艺布置742.9.1工艺布置原则742.9.2 总平面布置742.9.3原煤受煤、配煤742.9.4原煤筛分及储存742.9.5主厂房752.9.6产品仓762.9.7煤泥压滤车间762.10生产技术检查762.10.1检查的内容与项目762.10.2技术检查取样设置792.10.3检查室803 建筑物和构筑物813.1概述813.2气象及地震资料813.3建筑物及构筑物设计813.3.1建筑设计813.3.2结构设计814 给水排水824.1给水水源824.2用水量和水压824.3给水系统及管网824.4排水系统及管网835 生产辅助设施845.1机电修理车间845.2介质制备车间845.3压缩空气供应856 电气及自动化866.1供配电866.1.1电源及供电方式866.1.2供配电系统876.1.3照明876.1.4防雷876.2集中控制与自动化876.2.1控制系统876.2.2控制原则876.3通讯调度886.4自动化887 铁路运输898 采暖通风与药剂库908.1概述908.2供热与采暖908.3室外供热管道908.4通风除尘918.5 药剂库、油脂库919 工业场地总平面929.1原始资料929.2总平面布置929.2.1布置原则929.2.2生产设施布置929.2.3辅助设施布置929.2.4行政、生活福利设施的布置939.2.5运输、绿化9310 环境保护9410.1主要污染源及其控制措施9410.2厂区绿化9411 劳动安全9611.1预防自然灾害的措施9611.2防火防爆措施9611.3防机械伤害和人身安全措施9611.4防触电伤害措施9612 技术经济9712.1劳动定员9712.2选煤成本9912.2.1产品销售收入9912.2.2分离前成本9912.2.3分离后成本10012.2.4财务分析1011 概算编制说明1021.1工程概况及投资范围1021.2编制依据及取费标准1021.2.1编制依据1021.2.2概算指标1021.2.3价格1021.2.4取费标准1021.2.5基本预备费1021.2.6概算总投资1032 概算结果汇总104炼焦煤选煤厂工艺设计探讨1141 概述1142 选煤方法1142.1 块煤分选方法的选择1142.2 末煤选前脱泥1152.3 末煤分选方法的选择1152.4 粗煤泥分选方法的选择1162.5 小于0.25mm细煤泥分选工艺探讨1162.6 整个工艺流程的选择1163 结束语1171、英文原文1182.中文译文135毕业设计图纸列表149毕业设计参考书目150致 谢152 中国矿业大学2013届本科生毕业设计第151页1 概述1.1选煤厂类型、厂型及厂址伊泰酸刺沟选煤厂为处理能力5.0Mt/a矿井型动力煤选煤厂，入选酸刺沟4矿和6矿的长焰煤，其中4矿煤占42%，6矿煤占58%。该选煤厂拟建于内蒙古自治区准格尔。1.2工作制度按煤炭洗选工程设计规范GB50359-2005的规定，本选煤厂的工作制度为年工作330d，每天工作16h。二班生产，一班检修。1.3矿区位置及交通概况酸刺沟井田位于内蒙古自治区准格尔煤田中部，准格尔南部详查区西北角，行政区划属于鄂尔多斯市准格尔旗哈岱高勒乡管辖。本区交通以公路为主，铁路为辅。薛魏公路从井田中西部南北向通过，路面为二级柏油路面，由薛魏公路向北至薛家湾约17km，由薛家湾经呼大公路向北至呼和浩特市约118km，向西经109国道至鄂尔多斯市约150km。大准、准东铁路及已开工建设的呼准铁路在矿区的北侧通过，矿井距大准铁路唐公塔集装站约22km，距准东铁路敖包湾站约16km，准东铁路沙圪堵站至乌素沟站现已建成通车。设计中的准能哈尔乌素露天矿铁路专用线（南坪支线）从井田东北角通过，伊泰集团拟控股修建的东（东胜）大（大同）铁路（接轨于准东铁路沙圪堵站，终点至大秦铁路韩家岭站）从井田南部附近通过，矿井交通非常便利。1.4厂区地理概况1.4.1地形地貌本区为鄂尔多斯黄土高原的一部分，黄土覆盖广泛，厚度大，部分为风积沙覆盖，由于受水流风蚀等影响，区内沟谷纵横交错，沟谷呈树枝状，十分发育。区内地形基本呈中部高四周低形态，海拔最高为1256.3米，最低为1120.8米，相对比高近135米。本区因受新构造运动影响，处于上升阶段，故冲沟纵横交错，呈树枝状，非常发育，地形高差及坡度也大。沟谷多为“V”字型，沟深、壁陡、冲刷剧烈，因而使地形非常破碎，水土流失严重。1.4.2地质构造本区为半掩盖区，第三系红土及第四系黄土，厚度大，含水微弱或不含水，固结性差，黄土垂直节理很发育，多形成黄土卡斯特地形及滑坡，红土层遇水很快湿化，在沟谷两侧或沟掌也易形成滑坡。6号煤顶山西组厚层粗砂岩因风化严重，裂隙发育，胶结疏松，在冲沟两侧或陡坡处形成大面积崩落或滑落。寒武、奥陶系灰岩、白云岩地面岩溶较发育，多形成孤立峰、天生桥、坡立谷、大溶洞、溶沟、溶槽等现象。1.4.3水文地质区内无大的地表水系，仅在沟谷中由于大气降水而形成间歇性水流，地表径流量很小，部分深沟中有泉水涌出，但流量很小。1.4.4气候条件本区属于大陆性干旱气候，夏季温热而短暂，寒暑变化剧烈，昼夜温差较大，年平均气温5.37.6，最高气温39.5，最低气温-36.3，一般结冰期为每年十月至翌年四月，最大冻土深度1.33米，降雨最多集中于79月,占总降水量的6070%,年总降水量为231459.5mm，年总蒸发量为1824.72204.6 mm，是降雨量的58倍，常发生春旱，春季多风。1.4.5地震根据建筑抗震设计规范（GB50011-2001）附录A我国主要城镇抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计地震分组，本井田所在地抗震设防烈度为7度。1.5选煤工艺4矿和6矿煤入洗比例为42：58，根据原始煤质资料及用户的要求灰分级别，原煤可选性为稍难选。经过4种入洗工艺方案的经济技术比较，本选煤厂采用块煤（200-50mm）动筛排矸-中块、末煤（50mm）无压三产品重介旋流器-直接浮选联合工艺。具体工艺为：原煤在主厂房内进行50mm分级，+50mm入动筛进行排矸， -50mm进入无压三产品重介旋流器，+50mm中的矸石和-50mm的矸石掺到一起作为最终矸石，块煤分为200-50mm粒级、50-13mm粒级，13mm作为末精分别进行销售。块煤和中块、末煤脱介筛孔设为0.5mm，三产品旋流器的磁尾和末精煤的离心液进入精煤泥桶，经过精煤泥分级旋流器组的分级，底流进入弧形筛、离心机脱水后掺入末精煤，弧形筛下去浮选，离心液返回分级旋流器组。溢流进行浮选，浮选精煤经过加压过滤机脱水后掺入末精煤。三产品旋流器的中矸磁尾和中煤离心液进入中矸煤泥桶，中矸煤泥打入弧形筛，筛上进入离心机脱水后和三产品旋流器中煤最为最终中煤；中矸煤泥弧形筛下、离心机离心液和浮选尾煤进入尾煤浓缩机浓缩后进行压滤，并经煤泥晾干场晾干后作为尾煤泥产品。1.6产品品种及用途选煤厂的大块精煤（200-50）、中块精煤（50-13）、末精煤、中煤、矸石5个产品均采用仓来装车。大块精煤、中块精煤、末精煤、中煤、通过火车外运，矸石通过汽车运出。其中大块精煤（200-50）用作气化用煤和合成氨用煤，中块精煤（50-13）用来发电或运至附近化工厂，用作化工原料，末精煤用来发电或其他动力用煤，或者民用燃料、化工原料，中煤则运至附近电厂，矸石可运至附近矸石砖厂进行资源综合利用；煤泥出售给当地居民。1.7供水、供电1.7.1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；生产用水可取自处理后的矿井井下来水，也可来自水源井，水量、水质都能满足生产用水要求。1.7.2电源厂区设有变电所，电源引至10kVA高压电网。经厂区变电所将其变成动力用电、生活用电等级后供厂区生产、生活使用，因而电源有可靠保证。1.7.3交通运输本区交通以公路为主，铁路为辅。薛魏公路从井田中西部南北向通过，路面为二级柏油路面，由薛魏公路向北至薛家湾约17km，由薛家湾经呼大公路向北至呼和浩特市约118km，向西经109国道至鄂尔多斯市约150km。大准、准东铁路及已开工建设的呼准铁路在矿区的北侧通过，矿井距大准铁路唐公塔集装站约22km，距准东铁路敖包湾站约16km，准东铁路沙圪堵站至乌素沟站现已建成通车，矿井交通非常便利。1.8主要经济技术指标选煤厂主要技术经济指标见表1.8-1.表1.8-1 选煤厂主要技术经济指标顺序指标名称单位指标数量备注1选煤厂类型矿井型2选煤厂设计生产能力(1)年万吨500(2)日吨15151.52(3)小时吨946.973选煤厂工作制度(1)年工作日数天330(2)每天工作小时数小时164选煤方法水介-重介-浮选5煤的可选性稍难选6选后产品产率(1)大块精煤（200-50）%10.55（2）中块精煤（50-13）%14.07(3)末精煤%20.11(4)中煤%14.30(5)矸石%36.727选后产品年产量（1）大块精煤（200-50）万吨52.75(2)中块精煤（50-13）万吨70.37(3)末精煤万吨100.53(4)中煤万吨71.50(5)矸石万吨183.588选后产品灰分（1）大块精煤%17.98(2)中块精煤%12.49(3)末精煤%13.80(4)中煤%38.29(5)矸石%69.689吨原煤耗电量度4.510吨原煤耗水量m30.1711建设工期月1812固定资产投资总额万元27747.37其中：土建工程万元18275.18设备及工器具购置万元5299.37安装工程万元1012.27其他费用万元1587.12基本预备费万元1570.4413吨煤投资元/吨55.49其中：选煤加工费元/吨24.3014年平均销售收入万元/年267990.7215年平均利润总额万元/年133340.7216年平均税后利润万元/年89338.2817投资回收期年0.312 选煤工艺2.1煤质资料分析及可选性研究建一座现代化煤炭洗选厂，对煤质进行分析和评述就是对煤进行“号脉诊断”。设计就是依靠入洗原煤基础资料。进行透切煤质分析，把握准确原煤特性，设计出适合于入选原煤的实际特性工艺流程，为选煤厂洗选加工创造出更大的经济利益。众所周知，由于成煤环境和成煤条件不同，形成了煤炭赋存状况方面的差异。因而不同煤田、不同矿区的煤质千差万别，有时候即便同属一块煤田，但在不同的井田，甚至不同的采区，不同的层位，其煤质的变化和区别也非常大。如何将被选原煤的“脉”号准，是搞好选煤工艺设计必须重视的基础问题。所以，建设现代化选煤厂，至关重要的问题是选煤工艺设计必须符合不同矿区的不同煤质特性。为了进一步了解煤的内在性质，以制定合理的选煤工艺流程，下面将原煤资料进行如下分析：2.2煤质特征2.2.1原煤工业分析两矿原煤的工业分析表见表2.2-1及表2.2-2表2.2-1 4矿原煤工业分析表煤样灰分%水分%挥发分%粘结指数发热量MJ/kg原煤49.125.8837.35019.38浮煤10.594.8938.42025.42表2.2-2 6矿原煤工业分析表煤样灰分%水分%挥发分%粘结指数发热量MJ/kg原煤27.325.8837.75018.90浮煤12.414.8939.54024.922.2.2原煤性质分析1、原煤牌号结合煤质资料的来源为伊泰酸刺沟和对4、6矿原煤的工业分析，此原煤牌号为长焰煤。2、硫分两矿原煤的硫分分别为0.31%和0.84%（分别见表2.3-1、表2.3-2），均不超过1%，属低硫分煤，且主要以无机硫硫化铁为主，通过普通的选煤方法即可除去。因此，在后续的设计中，不用考虑其它的脱硫工艺及硫的回收利用。3、水分原煤水分较低，分级较容易。4、燃烧性质长焰煤是变质程度最低的一种烟煤，是煤化程度仅高于褐煤的最年轻烟煤，从无粘结性到弱粘结性的都有，胶质层厚度不超过5mm。它的挥发分特别高，易燃烧，燃烧时火焰长，因此而得名。2.2.3从煤质角度对产品用途的分析长焰煤的粘结性很弱，一般不结焦，是非炼焦煤，可作为气化和低温干馏的原料，主要用于发电、电站锅炉燃料等。个别焦化厂在炼焦配合煤中，有时配用少量低灰低硫的长焰煤，以降低焦炭的灰分和硫分；但配入量不宜多，否则会使焦炭机械强度明显变坏。由于长焰煤较难粉碎，配入前应单独进行粉碎。近年来，长焰煤也用来做高炉喷吹用煤。高炉煤粉喷吹技术的发展路径为：起初全部采用无烟煤做喷吹燃料，因为喷吹替代焦炭主要用到的是煤炭中的固定碳元素，100%采用无烟煤喷吹正好迎合了这样的需求和想法。后来，由于无烟煤供给的有限性及其原煤储量不断减少，市场价格也逐渐攀升，采用更廉价、蕴藏更丰富的长焰煤与无烟煤混合喷吹成为钢铁企业进一步降低冶炼成本的追求目标。经过许多研究和试验，在混合煤炭磨粉及喷吹过程中采用氮气惰化技术，从而为系统增加安全性、防止煤粉爆，是取得混合喷吹的关键技术。氮气保护系统的试验成功使烟煤作为喷吹燃料进入实质阶段。近年来，根据各厂系统运转的不同状况，北方多数钢厂已经将烟煤混合的比例提高到30%-50%之间，而且烟煤喷吹的加入可以活化高炉还原气氛，为高炉还原铁提供更多的氢元素。再后来也就是最近两年，由于无烟煤资源的再度紧缺，贫瘦洗精煤也逐渐走入市场，南方武钢、马钢等将三种煤的混合比例一度稳定在1：1：1，且取得了较好的经济效应。可以预见，未来作为节约成本的关键技术，采用三种煤炭资源混合喷吹，是发展方向。煤炭的用途、价值大大扩展。不同的煤炭转化产业，不同的转化工艺对煤质又有着不同的要求。因此，我们确定煤炭产品方案时，必须详细、充分考虑煤质对煤炭用途的影响。本厂原煤为低硫和较高发热量的长焰煤，是良好的动力煤、锅炉用煤、气化用煤和化工原料。尤其是煤中有害杂质含量少，燃烧污染小，更适合于城市用煤的环保要求。下面对本厂煤炭用途作以下分析：1、可以做电煤，但灰分不宜太高本厂原煤的特点是易碎，发热量高。可以在煤粉锅炉中燃烧。一般情况下，电煤的挥发分要求是在10%以上，以大于20%为最好，该煤的挥发分为40%左右，各项指标均符合要求。从图2.3-1可以看出，煤粉的着火速度与挥发分成正比，与灰分成反比，灰分高会使火焰传播速度减慢，使着火推迟；对于长焰煤，由于其挥发分较高，要使其更好的燃烧，就必须降低燃煤灰分。图2.3-1 挥发分和灰分对气粉混合物着火速度的影响因此，为了达到较好的燃烧效果，灰分不能太高，这就要求在选煤这个环节提高选煤中间产物的质量，2、是高炉喷吹的理想原料高炉喷吹辅助燃料是现代高炉炼铁生产广泛采用的新技术，同时它还是现代高炉炉况调节所不可缺少的重要手段之一。高炉喷吹燃料意义在于降低焦比，降低生铁成本，改善高炉冶炼过程，并为应用高风温和富氧鼓风创造条件，从而进一步改善高炉各项技术经济指标。我国煤炭资源丰富，分布广泛，按煤化程度不同，从褐煤到无烟煤分为14个大类和17个小类，其中可供高炉喷吹用的煤选择余地很大，可以因地制宜、就近取煤、合理利用煤炭资源，这对进一步扩大喷煤量、提高高炉置换比和改善高炉冶炼过程具有重要意义。我国高炉喷吹主要用的无烟煤资源有限，价格过高，无烟煤不能满足高炉喷煤技术及现实发展的需要。烟煤与无烟煤相比具有着火温度低、燃烧性好等优点，但是烟煤爆炸危险性大，安全设施投入大。高炉喷吹用煤的质量要求如下：(1)灰分。煤的灰分影响煤代替焦炭的置换比，灰分越高置换比越低，当置换比小于1时，喷煤所引人的灰分使高炉的吨铁排渣量增加。此外。灰分的高低对煤的热解很有影响 ，灰分越高越会阻碍煤的热解，因此灰分越低越好，一般控制上限为小于焦炭灰分2个百分点。(2)硫、磷含量。硫和磷都是高炉冶炼的有害元素，会影响生铁和钢的质量，硫分会增加高炉的排渣量，二者的含量越低越好，一般硫分上限控制在1 ，磷一般小于0.05 。(3)可磨性指数(HGI)。煤的哈氏可磨性指数HGI反映煤的易磨程度，HGI值越大表示煤的硬度小，容易制粉。它主要取决于煤种，一般无烟煤由于煤化程度高，要比烟煤的可磨性指数低。根据工艺设备磨机的需要，选择HGI适宜的煤能够降低生产能耗。(4)发热量。提供热量是喷煤的主要目的之， 因此煤的发热量应越高越好，煤在高炉内越多地替代焦炭，节能效果就越明显。(5)灰熔点。灰熔点反映煤灰的熔融特性，高炉风口温度很高，煤灰的软化温度如果低于风温，就会在风口结焦，将喷枪口堵塞，因此煤灰的软化温度(ST)应大于风温。(6)煤的燃烧性能。煤在高炉风口燃烧时间短，燃烧是否完全取决于煤的燃烧性能。煤的燃烧性能是一综合性指标，有试验证明它与煤的着火点、燃烧速度、燃烧率、挥发分有关。在工艺设计允许的条件下，我们选择燃烧性能好的煤，以保障煤粉在高炉风口前尽可能完全燃烧，以提高煤比，节约焦炭。(7)煤对二氧化碳的反应性。煤粉在高炉内可分为有效利用、未被利用两部分， 当喷煤量很高时未燃煤粉量也随之增加，这部分煤粉主要以气化反应的形式来消化。良好的反应性能使气化反应顺利地进行，避免高炉悬料的产生，同时还可减弱气化反应对焦炭强度的影响。焦炭中碳会参与炉内的气化反应，这导致焦炭强度减弱，而未燃煤粉的活性高于焦炭，它参与气化反应则保护了焦炭强度，利于高炉生产。因此，煤对二氧化碳的反应性要高。(8)其他指标。煤灰中的氧化钾和氧化钠含量要低；粘结指数应小于5；内在水分越低越好。此外，煤的粒度、导热系数、电阻率等物理性能对煤粉制备、传输和喷吹都有一定的影响，在选择煤种时应加以考虑。本厂原煤，经洗选后，其精煤产品灰分能达到12-13%以下，满足第（1）条即灰分的要求；高炉喷吹煤中硫分上限为1%，4矿原煤的硫分为0.31%，6矿原煤硫分为0.84%，满足第（2）条即硫分含量的要求；同样，可磨性指数、发热量、灰熔点、煤炭的燃烧性能、对二氧化碳的反应性等也都满足要求。所以，本厂原煤经洗选后，是高炉喷吹的理想原料。3、是合格的气化用煤当煤炭用作造气、生产合成氨时，对机械抗碎强度、热稳定性及对CO2转化率等指标有一定的要求，对照GB/T 7561，本厂如果生产灰分17-18%的块精煤，是能满足气化用煤要求的。4、干馏用煤煤的干馏就是将煤置于隔绝空气的密闭炼焦炉内加热，随着温度的升高，煤中有机物逐渐分解，得到兰炭、煤焦油和焦炉气。对原料煤的质量要求是：焦油产率(Tf)7，胶质层厚度9mm，热稳定性S+1340，粒度613mm,最好为2080mm。因此末精和部分中块精煤可用来作干馏用煤。2.3原料煤的可选性及可浮性2.3.1煤质资料的审查对原煤资料的分析，首先要特别重视煤质资料的代表性。用不具代表性或代表性差的筛分、浮沉资料提供设计，是对设计的误导，后果是严重的。因此，对煤质资料的代表性问题应该引起高度重视。煤质资料审查情况如下：（1）原煤矿样是该厂设计入洗的酸刺沟4矿及6矿煤质资料，没有用相邻矿井和其它地质资料作代资料，故该矿样具有高度的代表性。（2）该矿样是经过采样，试验，制样，化验，计算等工序完成的，每一个步骤都可能产生误差。如果误差超过一定限度，不仅影响资料的准确性和可靠性，甚至判定该资料不能使用，要保证资料的可靠性，误差必须在一定的范围内，所以筛分、浮沉试验都要按国家标准进行审查，具体国标为GB/T 477-2008煤炭筛分试验方法、GB/T 478-2008煤炭浮沉试验方法。1、大筛分资料审查根据GB/T 477-2008煤炭筛分试验方法，为保证实验结果的准确性，大筛分后各粒级产物质量之和与筛分前煤样质量的相对差值不应超过1%，同时用筛分配制总样灰分与各粒级产物灰分的加权平均值的差值验证，否则该次试验无效。煤样灰分20%，绝对差值不应超过2%，即：丨丨2%，4矿煤样质量：(10796.80-10900)/10900*100%=0.95%1%灰分：丨49.12%-49.46%丨=0.34%2%符合要求。6矿煤样质量：(8107.20-8150.00)/8107.20*100%=0.53%1%灰分：丨27.32%-26.89%丨=0.43%2%符合要求。2、浮沉资料审查根据GB/T 478-2008煤炭浮沉试验方法，为保证实验结果的准确性，试验结果要满足浮沉试验前空气干燥状态的煤样质量与浮沉试验后各密度级产物的空气干燥状态质量之和的差值，不应超过浮沉试验前煤样质量的2%，并用浮沉试验前煤样的灰分与浮沉试验后各密度级产物的加权平均值的差值进行验证，否则应重新进行浮沉试验。煤样中最大粒度20mm，煤样灰分20%，绝对差值不超过2%。4矿煤样质量：(10700.00-10796.80)/10796.80*100%=0.89%1%灰分：丨49.12%-50.78%丨=1.66%2%符合要求。6矿煤样质量：(8050.00-8107.20)/8107.20*100%=0.71%0.2时,采用调整各密度级的数量,各密度级的灰分不变,使其实验前后的灰分相等。=100（A后-A前）/（A+1.8-A-1.8） （2-4）式中：为调整的数量，%A前校正前灰分，%A后校正后灰分，% A+1.8+1.8密度级灰分，%A-1.8-1.8密度级灰分，%在A后A前的情况，为负值，即+