18mt选煤厂说明书毕业论文.doc

摘 要中国拥有丰富的煤炭资源,在一次能源生产和消费中煤炭占70%,从中长期来看，煤炭仍将是我国主要的能源。煤炭是不可再生能源而且我国大部分煤炭是难选煤或极难选煤，为实现煤炭高效利用，需采用高效的洗选加工工艺，合理的选煤厂总体设计，先进可靠的配套装备，及科学的管理方法相结合的策略。本设计是山西阳煤二矿处理能力180万吨/年吨用户型炼焦煤选煤厂设计，分两期建设。分两期建设的好 处在于可以减少资金的投入，一期工程投产后可快速实现经济 效益，回笼资金可用于建设二期工程，缓减公司的财务负担。 在建设中预留二期设备的安装位置，每期处理原煤能力为 200 万吨/年吨。 通过对煤质资料进行充分的分析，入选原煤属于中等可选煤，最终确定选煤工艺流程为无压三产品重介旋流器、浮选、 尾煤浓缩压滤脱水联合分选流程。0.5mm 煤泥采用浓缩浮选的 工艺流程。本选煤厂工艺流程采用了预先脱泥，提高了无压三 产品重介旋流器分选精度和效率；浮选精煤、尾煤都采用压滤； 全厂洗水实现闭路循环，达到环保要求。对选煤设备进行了选型和计算，绘制了选煤厂工艺流程图、厂房（车间）布置图、 设备流程图。使选煤厂的洗选煤、脱水、筛分破碎和环境保护 预防等做了充分的方案，最终产生良好效益。关键词： 无压三产品重介旋流器 浮选 筛分破碎。ABSTRACTChina is abundant in coal resources, Coal accounts for 70% in production and consumption of the primary energy and will still be the main energy source for the nation in a medium or long term.Its non-renewable energy .For most of Chinas coal ,the separation is difficult or extremely difficult. To achieve efficient use of coal, we should use the strategy of being efficient washing processing technology and reasonable preparation plant design, advanced and reliable accessory equipment with scientific management methods.前 言 煤炭是工业的“粮食” ，它占世界一次能源消耗的30%。世 界有45%的发电量来自煤炭。全世界有丰富的煤炭资源，可采储 量有110 12 多，是储量最为丰富的矿物燃料，可供利用200多 年。在未来50年中，煤炭仍将是主要能源。 选煤的目的就是把开采出来的原煤用机械的方法除去其中 的大部分有害物质，得到质量符合要求的商品煤，以满足各类 工业用煤对煤炭质量的要求。选煤可以除去原煤中大部分矿物 杂质，提高煤炭质量，并把它分成不同等级，为用户合理利用 创造条件。 煤炭做为国民经济发展重要的能源和原材料，在整个国民 经济体系中占有重要的地位。目前，我国在能源利用方面正在 加大对原煤的入洗比例，使煤炭发展走可持续发展道路。因此 工艺先进、效率高的选煤厂，具有非常重要的意义。 本次设计为 400 万吨/年吨用户型炼焦煤选煤厂。设计首先 考虑煤炭资源特点，条件和市场要求，其次考虑原煤和产品运 输距离。再有足够的煤质资料和其他设计资料的基础上，确定 适当的工艺流程，设计力求达到工艺先进，技术合理，工程量 省，投资少的效果。通过各方案的对比后，在满足任务要求的 基础上选择了无压三产品重介旋流器、浮选、尾煤浓缩压滤脱水联合分选流程。目 录第一章 绪 论 . . . . . 1第一节 概 述 . . 1第二节 煤化工和选煤发展状况与技术前沿 . . 3第三节 厂区概述. . 6第二章 原煤准备 . . . . . 8第三章 选煤工艺与设备选型计算. . . 17第一节 筛分破碎过程. . . 17第三节 选煤工艺流程. . 22第四节 主要设备选型与计算. . 27第四章 选后产品处理. . . 34第五章 选煤工艺布置. . 36第一节 地面工艺总布置及说明. . 36第二节 总平面布置的设计任务. . 36第三节 各车间工艺布置. . 37第六章 总结概括 . . . . 40主要参考文献资料. . . 43致谢信 . . . 44第一章 绪 论第一节 概 述一、项目提出的背景山西是我国能源重工业基地，煤炭资源特别丰富齐全，尤其炼焦用煤资源雄厚， 占全国炼焦用煤储量的 56.8%，煤质优良，在全国范围内由着得天独厚的优势。生产 高质量的冶金焦和铸造焦是山西煤炭综合利用的最好途径， 是转化山西自产焦炭的有 效办法，也是山西兴晋富民的一条优选举措。 山西焦炭年产量已达 8000 万吨。焦炭满足本省和供应全国外，还远销美国、法 国、巴西、日本、韩国以及东南亚一带，称为世界焦炭市场的重要来源，并因质量好， 深受世界各地用户好评。 焦化工业已成为山西经济的一个增长点和财政收入的重要来 源。可以说，山西省是中国最大的焦炭生产基地，是世界最大的焦炭生产基地之一， 也是国际贸易中最大的焦炭供应基地。 山西省炼焦产业是在市场需求的拉动下高速发展起来的产业，多年来，它走过了 一条用增加产品来换取高增长的路子。 但是因为没有很好的处理经济和环境协调发展 的关系，使山西经济可持续发展受到环境污染的制约。在过去较长的一段时间，山西 改良焦产量比重大，生产厂家多、面广，生产工艺落后，配煤不合理，严重浪费资源， 且产品质量低下，副产品难以回收，经济效益很难提高，尤其炼焦过程中“三废”排 放严重污染环境，破坏生态平衡，危害工农业生产和人民身体健康。小机焦生产存在 致命问题是生产规模过小，形不成经济规模，炉型落后、化产回收工艺及设备陈旧， 副产品回收率低，科技含量不高，环保措施实施受到制约造成环境污染严重。尤其是 因为规模偏小，新工艺、新技术不能采用而造成产品结构不合理，在市场经济竞争中 不能占据应有地位，影响到产品销售和企业的经济效益。更是在 1995 年和 2003 年， 山西炼焦产业为这种发展路子付出了惨痛的经济代价，焦炭价格下降，给焦炭生产成 本高的大机焦生产企业的发展带来了严重困难，影响了现代化大机焦的发展，它滞缓 了山西焦化工业升级换代和技术进步的步伐。上述问题引起山西各级政府高度重视， 尤其三部委 18 号令的贯彻落实，对山西焦化产业提出更严格的要求，为此政府颁布 了大量相关文件， 其指导是思想是在控制焦炭总量的前提下， 优先发展大中型机焦炉，对于能综合利用的大中型焦化企业予以扶持，提高科技含量，改善产品结构。 今后一段时间内，山西省炼焦产业调整要继续坚持“控制总量，优化结构，综合 利用，保护环境”的方针，实现“四个转变” ，即由数量型向效益型转变、由单一型 产品向综合利用型转变，由分散经营向集团化经营转变，由注重发展生产向注重环境 保护转变，实现焦炉上水平，产品上档次，经营上规模，环境上标准，通过技术创新、 体质创新、管理创新，把山西省撂跤产业培育成可持续发展的支柱产业。 目前我国正处于资源消耗强度较高的工业阶段，其能源产量以低于需求量。可以 说，中国正面临一场能源危机，尤其是是由危机。这场危机可能破坏已取得的经济成 果，并对未来构成威胁。中国经济发展的前途很大程度上取决于如何解决和能否解决 能源危机。但是是由、天然气储量相对过低且消耗量相对过高，中国未来 50 年内的 主体能源是煤炭。加快煤炭综合利用，洁净化利用和搞好煤化工产业的发展已迫在眉睫。二、建设意义本项目的实施，首先不仅可以充分发挥当地资源优势，进一步深加工使之增值， 提高经济效益，促进企业步入可持续发展的良性轨道，不仅为企业进一步发展煤炭化 工工业奠定坚实的基础， 实现综合利用， 而且可带动相关产业的发展， 增加财政收入， 可解决部分剩余劳动力就业，对社会稳定将起到积极作用。因此本项目的投产将会产 生明显的环境效益、经济效益和社会效益。三、简要结论1、项目充分考虑了环境保护措施，三废排放物都做到妥善处理，特别是污水方 面做到了污水不外排，实现水资源循环利用，各种副产品都能充分利用，达到了综合 利用的目的，环境达标，且有较好的环境效益。2、本项目交通运输机供水、供电、供汽有保障，具备建厂条件。3、环境保护、劳动安全、职业卫生、消防、抗震设防等严格执行国家和当地的 有关法规、标准和规范，措施齐全，满足要求。 通过上述结论可以看出，本项目生产规模和产品方案符合国家政策，工艺设备先 进，技术成熟可靠，经济合理，具备建厂条件，本项目有良好的社会、环境和经济效 益，是可行的。 为了发展循环经济，实现煤炭产品的就地转换，提高产品附加值和综合利用率， 促进山西经济和社会发展， 山西建滔腾阳煤化工有限公司决定在山西建滔腾阳煤化工产业园区内建设年入洗能力 400 万吨的大型用户型炼焦煤选煤厂、200 万吨的焦化厂 和 20 万吨的甲醇的化工厂。第二节 煤化工和选煤发展状况与技术前沿煤化工是以煤为原料，经过化学加工使煤转化为气体、液体、固体燃料以及化学 品的过程。煤化工分传统和新型两种，传统的涉及煤焦化、煤电石、煤合成氨（化肥） 等领域，新型煤化工通常指煤制油、甲醇、二甲醚、烯烃四种。煤化工开端于 18 世 纪后半叶，19 世纪形成了完整的煤化学工业体系。进入 20 世纪，许多以农林产品为 原料的有机化学品多改为以煤为原料生产，煤化工成为化学工业的重要组成部分。第 二次世界大战以后，石油化工发展迅速，很多化学品的生产又从以煤为原料转移到以 石油和天然气为基础，从而削弱了煤化工在化学工业中的地位。70 年代石油大幅度 涨价时，煤化工曾一度有所发展（见煤化工发展史） 煤化学加工过程：煤中有机质 。 的化学结构，是以芳香族为主的稠环为单元中心，由桥键互相连接，并带有各种官能 团的大分子结构（见煤化学） ，通过热加工和催化加工可以使煤转化为各种燃料和化品。一、煤化工发展状况我国是一个贫油少气、煤炭资源相对丰富的国家。2009 年我国石油对外依存度 已达 52%，2015 年我国天然气供需缺口将达 900 亿立方米。如果没有煤基燃料和煤化 工产品替代， 石油和天然气的供需缺口将更大。 虽然可再生能源今后会得到长足发展， 但绝对量有限，无法替代煤在能源消费中的主导地位。而且，我国发展煤化工产业长 期积累形成的技术基础非常雄厚。目前，我国拥有煤化工领域的所有产品和技术，并 处于世界领先水平。加之国内煤化工资产规模高达数万亿元，使得煤化工产业发展的 基础十分牢固。我国对煤化工产业今后的发展方向提出了自己的看法：第一，应加快技术升级， 对已经成熟的煤制合成氨、洁净煤气化、煤制甲醇、干熄焦等技术，要继续提高和改 进，使相关装置能耗更低、技术指标更先进；第二，要加快技术创新和产业化进程， 对于煤基多联产、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制油、煤制天然气等新型煤化工技术， 应尽快形成二代、三代技术，并由国家统一规划，逐渐实现产业化。第三，对于煤炭 地下气化、二氧化碳捕获加氢生产甲醇等前沿技术，应加大研发力度，为产业化作好准备。第四，要加快精细煤化工产品的开发，不断拓展甲醇、二甲醚、甲醛、醋酸等 煤化工产品的新市场。第五，要建立煤化工技术支撑体系和产品标准体系，不断选先 进实用的煤化工技术，及时出台、更新相关的法规和标准，支持煤化工产业和市场的健康发展。在煤的各种化学加工过程中， 焦化是应用最早且至今仍然是最重要的方法，其主要目的是制取冶金用焦炭，同时副产煤气和苯、甲苯、二甲苯、萘等芳烃；煤气 化在煤化工中也占有很重要的地位，用于生产城市煤气及各种燃料气（广泛 用于机 械、建材等工业），也用于生产合成气（作为合成氨、合成甲醇等的原料） ；煤低温干 馏、煤直接液化及煤间接液化等过程主要生产液体燃料，在 20世纪上半叶曾得到发展，第二次世界大战以后，由于其产品在经济上无法与天然石油相竞争而趋于停顿， 当前只有在南非仍有煤的间接液化工厂；煤的其他直接化学加工，则生产褐煤黄化酸 及活性炭等，仍有小规模的应用。二、煤化工技术前沿近期我国煤化工产业仍将以合成氨、甲醇为主，煤化工及下游产品发展迅速， 尤其是煤制甲醇将会有很大的发展。 洁净能源产品是促进我国煤化工产业发展的主要动力。以煤为原料可以生产多 种清洁能源产品，如：柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、甲醇燃料、二甲醚等。三、选煤发展状况与技术前沿选煤是煤炭工业生产中提高产品质量必不可少的重要环节，是综合利用资源和节约能源的重要途径，是实现煤炭洁净生产、洁净利用的重要手段，也是我国 21 世 纪能源发展战略中洁净煤技术的重要组成部分。过去的20年是我国选煤稳健大发展的时期。80年代初期，选煤厂设计入选能力仅有11042 万 ta， 入选煤量 11698 万 ta，占原煤入选比例 1895，到 2001 年底选煤厂设计入选能力已达 52500 万 t a，入选煤量达到了 38 600 万 ta，原煤入选比例达到 35。选煤厂设计能力和 人选煤量均位居世界前列。四、选煤发展状况1、我国煤炭洗选技术的现状（1）原煤入选比例低。 国家重点煤矿的原煤入选比例有 1989 年的 19%提 高到 2008 年的 44.8%，地方国有煤矿的入选比例也由 16%提高到 29.2%。在产量上也由 1995 年 的 1.9 亿吨增至 2.8 亿吨，提高了 47.3%。尽管如此，目前中国原煤入洗比例还是很低。（2）技术装备低。目前我国煤炭洗选加工业缺乏自我发展、自我改造的能力，主要表现为：技术装备落后，产品可靠性差、自动化程度低；缺乏专 业人才，技术创新能力差。（3）环保意识差，副产品利用率低。洗选总量和洗选副产品与环境容量不平衡。2、我国煤炭洗选加工的发展趋势（1）原煤洗选比率将不断扩大。不仅要提高国有重点煤矿的洗选比率，而且更要 大力发展地方煤矿的洗选加工。 （2）厂型和设备向大型化、工艺简化发展。设备将向高效、大型化发展， 并简 化工艺系统，减少重复配置同功能设备及作业环节，尽量形成单一设备的作业系统， 以降低基建投资和生产成本，提高处理能力和功效，并向着定型设计、标准设计方向 发展。 （3）生产自动化程度将越来越高。目前，中国选煤厂的自动化属于局部生产系统 自动化的较多，如跳汰机床层自动控制、中悬浮液密度自动测量与调控、浮选工艺参 数自动检测与控制等， 只有少数厂实现了全厂主要生产系统计算机自动化和全厂设备 集中控制、数据采集和工业电视监视。因此，进一步推广选煤厂自动化成果，发展全 厂生产系统自动化，是今后的发展方向。 （4）发展深度加工，开发洁净煤技术。洁净煤技术是包括开采、加工、燃烧、利 用和环保等全系统的综合技术的总称，旨在提高煤炭利用的效率，杜绝环境污染。煤 炭洗选加工是开发洁净煤技术的重要和首要环节， 其重点在于主攻细粒和极细粒煤的 精选，开发生产超纯煤技术和脱除杂质、脱硫技术，特别是脱除有机硫的技术。更是 当前开发洁净煤的关键。 五、选煤科学技术展望 在“九五”科技攻关并取得成果的基础上，通过下世纪前十年的继续努力，到 2010 年我国选煤科学技术有望达到以下水平： 1、选煤厂的大型设备及自动测控传感元器件的可靠性得到稳定提高，设备寿命 明显延长，充分满足我国大型选煤厂生产和建设的需要。 2、干法及节水型选煤技术进一步成熟，制约我国西部干旱缺水地区发展煤炭洗 选加工工业的问题将得到根本解决。 3、极细粒煤降灰脱硫及脱水技术在工业上将得到推广应用；以煤代油、以煤制 油为目标的超低灰、低硫精煤分选技术和煤岩分选技术将走上产业化，基本解决燃煤的硫污染问题。 4、高效并可分选我国众多高硫、难选煤的重介质选煤工艺得到合理简化和更广 泛的应用，选煤厂建厂的投资及生产费用将降低 1214。 5、选煤厂主要参数自动测控和全厂集中控制技术进入新的发展阶段，将出现全 自动化“无人”选煤厂，产品结构和主要工艺指标实现最优化。6、与煤共伴生矿物资源得到综合利用，选煤厂将成为多产品结构、无工业污染、 高经济效益的企业。 7、我国煤炭洗选加工的主要技术将达到国际领先水平。 跨世纪我国选煤技术，将不断完善常规分选方法、发展干法选煤和继续开展选煤新方法探索研究的基础上，进一步围绕提高选美的经济性、细粒煤的分选与脱水和提 高大型的可靠性等方面求得新发展。 第三节 厂区概述一、厂区位置 山西建滔腾阳煤化工产业园区东邻南川河，西靠岔上、尧峪村委山坡地，北至岔 上、金罗、水峪村委土地，南达金罗镇尧峪村委，选煤厂在吕梁市中阳县金罗镇山西 建滔腾阳煤化工产业园区北面，南接焦化有限公司厂区和化工有限公司厂区，东以南 川河西岸为界。 二、地理概况 山西建滔腾阳煤化工产业园区位于山西省中西部、吕梁山脉西麓，东接汾阳、孝 义，南接交口、石楼，西邻柳林，北靠离石，地理坐标为：东经：1110726 1110751。巍巍吕梁山，天宝物华，自然资源得天独厚。山西建滔腾阳煤化 工产业园区犹如一颗将要升起的璀璨明珠，镶嵌在吕梁山上。产业园区不远有 209 国道和 307 国道通过，离火车站 3 公里左右；离柳高速公路已经修成，此外，境内还 有乡镇公路及专用公路多条，交通条件十分便利。 三、气象情况 该区所在地属暖温带大陆性半干旱气候，四季分明，日照充足，气候温和，春季 多风少雨，夏季炎热干旱，秋季秋高气爽，冬季寒冷多雾，多年平均气温为 8.9C， 一月份最冷月平均气温-7.5C，七月份最热月平均气温 21C，无霜期为 165 天左 右， 最大冻土深度 0.92m （1977 年） 多年平均降水量 518.6mm， ， 年最大降水量 684.9mm 6 阳泉职业技术学院-毕业设计说明书 阳泉职业技术学院-毕业设计说明书 术学院-（1988 年） 年最小降水量 351.0mm ， （1999 年） 最长连续降水 11 天， ， 雨量达 175.6mm （1985 年 9 月 7 日-17 日） 。日最大降雨量 122.1mm（1977 年 8 月 6 日） ，一小时最大 降雨量为 44.3mm（1933 年 7 月 4 日） ，十分钟最大降雨量 18.0mm（1988 年 7 月 18 日） 。季节性冻土深度 0.7-1.0m。 四、地质构造与地震 本区位于吕梁台背斜西侧的离石至中阳菱形复向斜的西翼。 其西侧紧邻离石大断 层的朱家店断层， 该断层延长度约 24km， 宽度 15-20m， 断距 15-20m， 断层走向 320 左右，倾向 40左右，倾角 65-80.根据切坡出露的太原组及山西组岩层量测，区 内岩层倾向 45， 倾角 20-25， 发育有 50、 110的 X 节理， 节理裂隙密度为 1.5 条/米。该区地震活动相当微弱，根据历史记载仅发生过 4-6 级地震，且分布零散。据中国地震动 参数区划图 （GB18306-2001）和山西省活动性构造与地震震中分布图 ，本区基本地震烈度为 度，场地地震反应谱特征周期 T=0.35s，地震动峰值加速度 a0.05g。 五、水文地质条件 根据地下水含水层的岩性、赋存态和水动力学等特征，该区地下水可分为黄土孔 隙裂隙水和基岩裂隙水两种。 1、黄土孔隙裂隙水：该区黄土地下水量极小，以上层滞水为主，虽然钻孔机挖 深均未发现地下水。含水岩组的特性决定了本层地下水富水性差，分布极不稳定。 2、基岩裂隙水主要赋存在上石炭系泥岩-砂岩层的节理、裂隙中。赋水性与岩体 节理、裂隙的大小、密度、以及连通性等密切相关，分布不均匀，主要取决于节理裂 隙发育程度。上部全-强风化泥岩层节理裂隙较发育，接受补给条件有利，因此富水 性较好，其下微风化砂岩层则富水性较差，总体上看，该区基岩裂隙水基本上以点滴 状下渗，下渗面不连续。说明该类型地下水贫乏。第二章 原煤准备山西建滔腾阳煤化工有限公司旗下投产的年产量 90 万吨煤矿一座， 原煤全部到 选煤厂入洗。另外，中阳县地下矿藏资源丰富，矿区煤炭储量丰富，煤层厚、煤质好, 煤储量为 16.9 亿吨，以主焦煤最多，多属于低灰、低硫、低含矸的优质原煤。选煤 厂建成后，原料煤供应充足。 一、煤质资料与分析 本次设计煤质资料计算主要以中阳地区 4 号煤层为基础进行计算， 并结合山西建 滔腾阳选煤有限公司提供的鑫隆煤源有限公司矿井煤层煤质情况和附近大土河煤质 情况进行分析选型。并结合中阳附近煤矿原煤情况进行了综合，具有代表性。 4 号原煤筛分实验报告表见表 3-1 4 号原煤+50mm 破碎级筛分试验校正表见表 3-2 4 号原煤 50-0mm 级筛分资料校正表见表 3-3 4 号原煤-0.5mm 级筛分资料校正表见表 3-4 4 号原煤 50-0.5mm 自然级浮沉资料校正表见表 3-5 4 号原煤 50-0.5mm 破碎级浮沉资料校正表见表 3-6 4 号原煤 50-0.5mm 级综合浮沉资料校正表见表 3-7 4 号原煤-0.5mm 级综合浮沉资料校正表见表 3-8 七里滩和乔家沟煤矿筛分实验报告表见表 3-9 七里滩和乔家沟煤矿浮沉实验报告表见表 3-10 4 号原煤 50-0.5mm 级可选性曲线见图 3-11 最终产品平衡表 3-1-1 8 第三章 选煤工艺与设备选型计算第一节 筛分破碎过程 一、破碎过程 1、锤式破碎机破碎过程 洗煤厂对于大于300mm的大块采用大块锤碎机进行锤碎。锤碎机在电动机的驱动 下，破碎机转子高速旋转。物料进入破碎机后，立即受到高速旋转的锤头的冲击而粉 碎。破碎后的物料借锤头的冲力高速向机壳内的衬板和篦条冲击而受到二次破碎。小 于篦条缝隙的物料便从缝隙中排出， 块度较大的物料则在破碎腔内继续遭到锤头的冲 击直至破碎，通过篦条的缝隙排出。矿井生产出的原煤经皮带轮转运同时进入破碎车 间内的固定分级筛，筛孔尺寸为300*300mm，筛上大于300m的大块进入仓上设有重型 篦子的小型缓冲仓，篦子的方孔为300*300mm，篦子上的大块用气动冲击式破碎机入 仓，固定筛下的原煤落到皮带轮上。 2、锤式破碎机破碎过程 对辊式破碎机由两个相向同步转动的挤压辊组成， 一个为固定辊， 一个为活动辊。 物料从两辊上方给入，被挤压辊连续带入辊间，受到50-200MPa的高压作用后，以理 想的粒度从机下排出。煤料从被辊面咬住时开始，受到辊子作用力逐渐增加，最大压 力可达200Mpa.排出的煤料，除含有一定比例的粉状煤料外，其余颗粒煤料的内部， 产生大量裂纹，在进一步粉碎过程中，可较大地降低粉磨能耗。 3、反击式破碎机破碎过程 反击式破碎机是一种利用冲击能来破碎煤料的破碎机械。本机工作时，在电动机 的带动下，转子高速旋转，煤料进入板锤作用区时，与转子上的板锤撞击破碎，后又 被抛向反击装置上再次破碎，然后又从反击衬板上弹回到板锤作用区重新破碎，此过 程重复进行，煤料由大到小进入一、二、三、反击腔重复进行破碎，直到煤料被破碎 至所需粒度，由出料口排出。调整反击架与转子之间的间隙可达到改变煤料出料粒度 和煤料形状的目的。 4、圆锥破碎机破碎过程圆锥破碎机工作时，电动机的旋转通过皮带轮或联轴器、圆锥破碎机传动轴和圆 锥破碎机圆锥部在偏心套的迫动下绕一周固定点作旋摆运动。 从而使破碎圆锥的破碎 壁时而靠近又时而离开固装在调整套上的轧臼壁表面， 使煤料在破碎腔内不断受到冲 击，挤压和弯曲作用而实现煤料的破碎。电动机通过伞齿轮驱动偏心套转动，使破碎 锥作旋摆运动。破碎锥时而靠近又时而离开固定锥，完成破碎和排料。支撑套与架体 连接处靠弹簧压紧，当破碎机内落入煤料等不可破碎物体时，弹簧即产生压缩变形， 排出异物，实现保险，防止机器损坏。圆锥破碎机在不可破异物通过破碎腔或因某种 原因机器超载时，圆锥破碎机弹簧保险系统实现保险，圆锥破碎机排料口增大。异物 从圆锥破碎机破碎腔排出。 二、筛分过程 本洗煤厂设计中选用的筛分顺序为先粗后细筛分: 筛分顺序的优点是由于粗粒先筛出， 细了筛面上物料数量少， 故细孔筛面磨损小， 细粒级筛分效率较高，粗粒级在筛分过程中破碎较少；同时，因筛面重叠，可节省厂 房面积。其缺点是清理和更换下层筛面不方便，在厂房中占的高度较大，而且产物的 运输也较困难。 图4-4 由粗到细筛分图本车间来煤皮带上方设有除铁器，一般在正常情况下，原煤经皮带机通过除铁器 后分配到溜槽通过筛下溜槽进入原煤分级筛，筛孔为 80mm，经分级后+80mm 级原煤进入手选胶带运输机，而筛下 80-0.3mm 的原煤运送到重介车间三产品重介旋流器洗选。 小于 0.5mm 的原煤经皮带轮运送到车间设浮选回收。 第二节 选煤方法的确定一、选煤方法的比较 跳汰选与重介选煤方案比较： 目前，选煤厂常用的选煤方法有跳汰选和重介选。两种选煤方法各有优点，本厂 入洗原煤属于中等可选煤，利用跳汰工艺洗选，洗选效率较低，另外该原煤具有末煤 含量大，原煤易碎的特点，采用跳汰选和重介选相比，重介选则有更多的优势。 1、末煤含量大事造成跳汰机分选精度降低的一个主要原因，由于跳汰机是在一 定的风水制度下，物料在重力作用下实现分层，来达到分选的目的。所以原煤中细粒 物料越高，透筛的几率也就越大。这就使一些细颗粒的物料透过跳汰机筛板损失到中 煤和矸石中。造成了精美实际产率降低。 2、重介旋流器分选，物料是靠强大的离心力分选，该离心力可达到重力的几倍 甚至于几十倍，这非常有利于细粒物料的分选，并且重介质旋流器具有功耗低，分选 精度高的特点。 3、重介旋流器分选对煤质的适应性强，产品结构灵活，系统操作自动化控制水 平高，人为控制因素少。 4、跳汰分选工艺对煤质适应性相对较差，且生产用水量远大于重介工艺。这不 仅不利于易泥化原煤的分选，而且还加重了后续煤的泥水作业的负荷。 5、通过近几年国内选煤技术的发展，特别是通过国家九五、十五期间选煤技术 的攻关，选煤技术取得了较大的成果，重介质选煤更加成熟，重介分选工艺系统大为 简化，随着双给介大直径无压三产品重介旋流器、大型脱介筛、离心机、浮选压滤设 备的研和应用，自动控制水平的提高，系统管理更加方便，生产成本也得到了大幅下降。分选精度得到了改善和入料泵功耗得到了一定程度的降低。 综上所述，对于本厂入洗原煤，重介选工艺优于跳汰选工艺，所以采用重介分选工艺。 二、原煤分级脱泥入洗和混合入洗方案的比较 1、原煤脱泥洗选方案 优点是：选前脱泥，避免了煤泥在系统中的循环，不仅有利于煤泥分选的后续作业， 减少进入重介系统的煤泥， 降低悬浮液的粘性， 提高分选精度和分选系统稳定性， 增加煤泥回收率， 而且通过洗前脱泥， 可以提高脱介筛以及磁选机的单位面积处理量， 降低分流量，减少脱介筛和磁选机台数，降低介耗，同时相配套的工艺系统设备相应 减少；选前脱泥，避免了煤泥在系统中的循环，有利于减少次生煤泥量，并有利于煤 泥分选的后续作业。 缺点是：工艺流程较复杂，工艺环节相应增多，由于增加了洗前脱泥作业，生产 用水量增加，增加了后续煤泥水处理成本。 2、原煤混合入洗方案 优点是：工艺流程简单，不需要分级脱泥系统。全级进入重介系统分选，在厂房 布置上也有利于降低厂房高度和体积， 对降低基建投资费用和生产运行成本具有一定 的优势。 缺点是：由于采用宽级别分选，细粒煤用大直径旋流器分选效果较差。 综合上述分析， 根据山西腾阳能源有限公司提供的鑫隆煤源有限公司矿井煤层煤 质情况和中阳离石地区相邻矿区煤质情况，结合本厂入洗原煤的煤质特征，并参考周 边地区的一些资料以及大土河一、二厂的质量周报，原煤中煤泥含量多在 25-35%之 间，末煤含量大，-0.5mm 级达到 32.6%，且末煤灰分不高，浮选回收率高，适应于采 用脱泥分选工艺，原煤选前脱泥入洗重介分选，煤泥直接浮选的工艺。 三、细粒煤泥处理方法：煤泥重介和浮选方案对比 细粒煤泥处理方法： 由于大直径旋流器的有效分选下限约为 0.3mm，煤泥分选在炼焦型选煤厂中占有 很重要的位置， 而且是煤泥水处理的重要环节并且直接关系到最终产品结构和经济效 益。根据煤质资料和产品要求，对-0.3mm 的粉煤可以使用两种方法分选 ：煤泥重介和浮选，现对两种细粒煤泥处理方法做一对比： 1、煤泥重介处理煤泥方案 优点是：细粒煤泥处理采用煤泥重介工艺较浮选工艺工艺系统简单、便于生产管 理； 缺点是：是粉煤的分选下限只能达到 0.1mm 左右，由于-0.1mm 粒级煤泥中的精 煤一般只能混入尾煤，造成部分精煤损失，并且分选密度和分选精度不容易控制。 2、浮选处理煤泥方案 优点是：浮选对煤泥的分选下限为 0mm，适应性较强，根据该地区煤质特点，煤 泥具有很高的可浮性，达到 88%以上，利用浮选有利于提高精煤产率，浮选较煤泥重介来说，有分选下限低，精煤产率高的优势。 缺点是：运行成本较高。 综合以上分析，并考虑节能环保的要求根据该厂原煤的煤质资料特点，细粒煤泥 采用浮选工艺，具有精煤回收率高，技术成熟的优点。所以本设计采用浮选回收细粒 煤泥。 四、原煤三产品重介和两产品重介比较 1、 两段两产品工艺在分选时可以方便地调节分选密度， 两段介质 密度可以分别 控制，控制精度高。缺点是需要主、再选工艺，这样就需两套重介系统和密度控制系 统，因而基建费用高，运行成本大。高、低两 种密度的介质系统并存，而且多了一 台介质桶和介质泵，工艺流程和工艺布置复杂，设备管道磨损大，电耗大，生产费用 高，投资也会随之增加。 2、两产品旋流器分选，原煤与悬浮液用泵打入旋流器，大大增加原煤的过粉碎 现象及功率消耗。次生煤煤泥量也会增加，加重了煤泥水系统的负荷，增加生产成本 和管理难度。 3、采用无压三产品重介旋流器工艺通过低密度的介质系统就可以实现高密度分 选，生产出三种产品，简化了介质流程和工艺环节，紧凑了工 艺 布置，也减少了对 设备管道的磨损，所以低成本、高自动化的三产品重介旋流器分选流程受到了选煤厂 的青睐精煤和中煤可掺和一起满足市场需求，简化了介质流程和工艺环节，工艺系统 简单，管理方便，节省生产运行成本，属于国内外先进的选煤方法。 （1）无压三产品重介旋流器第二段介质密度的自动控制很难实现。虽然第二段 介质密度的自动控制很难实现， 但是通过采用一些简便办法可以调节第二段旋流器的 分选密度，以弥补不能实现自控的不足。 （2）综合以上分析，设计采用无压三产品重介旋流器分选工艺。 五、浓缩浮选 首先不可避免的承认，采用浓缩浮选，会增加一套浓缩系统，这不仅是在投资方 面还是在操作成本方面都会相应的增加成本。但是一个不容回避的事实。若不采用浓 缩浮选，经计算知，浮选入料浓度只有 55.20g/l，如果直接浮选，不仅浮选效果不好， 而且还会增加操作成本，因为浮选入料的增多意味着浮选机台数增多，还有药剂使用 的增多，众所周知，浮选是一种成本很高的选煤方法。所以本流程中采用浓缩浮选。 六、浮精压滤处理目前，关于浮精的处理有三种方法，圆盘真空过滤机、加压过滤机和压滤机。压 滤机具有处理能力大、 过滤速度快、 卸料速度快、 压榨水分低、 自动化程度高等特点， 特别是对来料的适应能力强，受矿浆特性影响小，主要体现为其排料周期及排料量不 因浮选精矿性质的变化而大幅波动。当矿浆泡沫量及细泥含量增大时，该压滤机工作 效果没有明显变化，且随矿浆浓度的增大工作周期缩短，处理能力增大。而在同等情 况下， 真空过滤机及加压过滤机排料时间却成倍增加， 排料量也明显降低。 不仅如此， 圆盘真空过滤机随着工作时间的增大，其工作效果大幅下降，主要表现在处理量显著 降低,滤饼薄、粘度大、水分高。所以选择加压滤机作为浮精的处理方式。 第三节 选煤工艺流程一、典型的工艺流程 1、典型的炼焦煤精选工艺流程 （1）跳汰、煤泥浮选工艺流程 适用条件：原煤可选性属中等或偏难选的炼焦煤，对产品灰分要求不严，不要求 出低灰精炼时常用此流程。本流程生产操作容易，当原煤属易选时，可获得较高精煤 产率。 （2）跳汰、中煤重介旋流、煤泥浮选工艺流程 适用条件：原煤可选性属难选，中煤含量大，为了充分回收炼焦煤资源，提高精 煤产率和经济效益，可采用此流程。 、（3）块煤重介、末煤跳汰、煤泥浮选工艺流程 适用条件： 块煤含量多且难选、 末煤较易选的原煤宜采用此流程。 采用本方案时， 应在重视各粒级可选性差异的前提下，既要考虑适当减少重介入选量，又要考虑提高 分级和脱介筛的效率，综合权衡利弊，确定分级粒度。 （4）块煤重介、末煤重介旋流、煤泥浮选工艺流程 适用条件：原煤可选性属难选和极难选的优质、稀缺煤种应采用此流程，分级粒 度应根据各粒度级的分选密度的相近性来划分，尽量取偏小值（13mm 或 6mm）为宜， 以减少重介旋流器负荷，简化介质回收系统，降低选煤费用。 （5）跳汰粗选、重介旋流精选、煤泥浮选工艺流程 适用条件：此流程适用于分选难选和极难选原煤，且对产品有特殊的要求，如： 气煤出高灰分块精煤和低灰分配焦精煤两种产品；或者对稀缺煤种炼焦煤，将跳汰块 22 阳泉职业技术学院-毕业设计说明书 阳泉职业技术学院-毕业设计说明书 术学院-粗精煤破碎后与末粗精煤合并作为重介旋流器原料，出合格精煤。这种流程可以利用 较简单的跳汰选特点，减少重介旋流器负荷，以达到提高产品产率和降低选煤费用的 目的。 （6）块煤跳汰、末煤重介旋流、煤泥浮选工艺流程 适用条件：块煤易选末煤极难选通常采用此流程。如气煤夹配焦煤，要求出较高 灰分混中块和低灰分炼焦精煤时，宜采用此流程。有时炼焦用煤中块煤灰分较高，不 能选出灰分精煤时。可将末原煤单独精选出低灰分炼焦精煤。 （7）全重介旋流器、再选、煤泥浮选工艺流程 本流程尚未被采用。它优点是：分选效率高，介质系统较简单，体积小，占地少， 精选深度较深，可减轻浮选负荷等。 动力煤选煤流程：我国动力煤的洗选，主要是洗选高灰分长焰煤、气煤、弱粘结 煤、无烟煤、贫煤及少量褐煤。入选级主要是含矸量较大的块煤和高灰分末煤，选后 一般都按粒度分成几种粒级的产品，产品灰分应根据不同用户要求和产品价格确定。 2、典型的动力煤洗选工艺流程 （1）.块煤重介选矸工艺流程 适用条件：原煤中块煤含量大且含矸率高，可选性属较难，而末煤灰分不高，水 分较低， 易于分级时， 可采用此流程分级粒度一般为 25mm 或 13mm， 当原煤水分较高， 分级粒度在 25mm 以下时，分级效率可能偏低，且块煤表面粘附有煤粉，因此对分级 后的入选块煤须预先脱泥。 （2）块煤跳汰工艺流程 适用条件：原煤中大块含量较少，入选块煤含矸率较高，可选性较易或中等，含 矸较稳定时宜采用本流程；当原煤水分较高，分级效率偏低时，更宜采用此流程。分 选粒度一般在 13mm。 （3）块煤重介、末煤跳汰工艺流程 适用条件：大型矿或露天矿生产的动力原煤，各粒级灰分均较高，特大块矸石含 量较多，必须经过洗选才能满足用户要求时，可采用此流程。其分级粒度是各粒级分 选密度的相近性和原煤水分大小而定，一般取 20-35mm。 综上所述，针对原煤煤质特点，最终确定如下工艺流程: 综上所述，针对原煤煤质特点，最终确定如下工艺流程: 1、针对本选煤厂入洗煤质特性及产品要求，通过对多种选煤方法比选，设计最 终确定采用先脱泥再重介的入洗工艺，即为：采用 80-0.3mm 粒级三产品无压重介旋 23 阳泉职业技术学院-毕业设计说明书 阳泉职业技术学院-毕业设计说明书 术学院-流器分选，0.3-0mm 细粒煤泥直接采用浮选工艺，尾煤浓缩压滤脱水。采用上述选煤 方法使整个系统最为合理，系统灵活，稳定性高，加工成本最低，确保了系统满足产 率最大化原则。 2、 工艺流程说明如下： 入选原煤经过筛分破碎准备后入主厂房， -80mm 通过 1.5mm 分级脱泥后，再经过分级浓缩后，底流进入到无压三产品重介旋流器进行分选，重介 旋流器分选出的精煤、中煤、矸石三种产品。精煤经弧形筛和振动筛脱介脱水后， 80-18mm 的粒级直接做为精煤产品，18-0.75mm 粒级进入精煤离心脱水机后，与块精 煤一起作为最终精煤产品。中煤和矸石产品分别经各自的弧形筛和振动筛脱介脱水 后，分别出中煤和矸石产品。精煤脱介弧形筛筛下分流出来的部分合格介质和振动筛 下的合格介质返回合格介质桶循环使用， 精煤稀介质和分流出来的部分合格介质去精 煤磁选机磁选，磁选精矿去合格介质桶；磁选尾矿与块煤离心液一起去精磁尾浓缩旋 流器浓缩，浓缩底流经高频筛初步脱水后进入煤泥离心机脱水，脱水产品掺入精煤产 品中。煤泥离心机的离心液与精磁尾浓缩旋流器溢流、高频筛筛下水一起去浮选。中 煤、矸石的脱介弧形筛和振动筛下的合格介质返回合格介质桶，中煤、矸石的脱介筛 筛下的稀介质分别进入中煤、矸石磁选机进行磁选，磁选精矿返回合格介质桶循环使 用，中煤、矸石磁选尾矿分别去中、矸浓缩旋流器进行浓缩，浓缩底流分别经高频筛 脱水后，直接作为中煤产品或矸石产品。中、矸高频筛上下水位与中、矸浓缩旋流器 溢流直接去浮选。 原煤经分级浓缩后，溢流-0.3mm 煤泥去浮选，浮选精煤经过泵打入到加压过滤 机，产品掺入块精煤作为最终产品。滤液作为原煤分级脱泥筛的喷水。浮选尾矿去尾 煤浓缩机。 浓缩机的底流经泵打入尾煤快开压滤机，滤饼作为煤泥产品，滤液和浓缩机溢流 作为循环水使用。保证整个系统的洗水闭路循环，满足环保要求。 3、工艺流程的特点： （1）以新结构无压给料三产品重介旋流器作主选设备，使入料压力减小，降低 了选煤厂功耗；以一套低密度悬浮液实现同时选出满足质量要求的精煤、中煤和矸石 三种产品的工艺系统。 （2）精煤脱介筛采用 0.75mm 脱介，大大减小了脱介筛的面积，进而减小了厂房 体积，节省了投资，同时又充分利用了磁选机脱介的优势，降低了介耗。 （3）原煤分级脱泥入洗，充分发挥了重介和浮选两种工艺各自的优势，系统更加稳定，有利于提高精煤产率和降低介耗。 三、工艺流程计算 选煤厂小时处理量的计算：Q= A T t =200000033016=378.79 t h 式中： Q 选煤厂小时处理量（ t h ） A选煤厂年处理量（ t a ） T选煤厂工作日数（ d a ） t选煤厂日工作小时数（ h d ） 四、选煤工艺流程图山西建滔腾阳煤化工有限公司选煤厂工艺流程图第四节 主要设备选型与计算一、选煤设备选型原则 1、所选设备的型号和台数，应与设计厂型相匹配，尽量采用大型设备， 充分估 计到机组间的配合与厂房布置的紧凑，便于生产操作，并能节省投资和管理费用。 2、所选设备的类型应适合原煤特性与产品质量要求，简化工艺系统，选用处理 量大、效率高的设备。 3、设备选型以先进、可靠、经济合理、操作方便为原则，低消耗、成熟可靠的 产品。 4、在尽量满足工艺要求的前提下尽可能选用同类型，同系列的设备产品，便于 检修和备件的更换。 优先选用具有“兼容性”的系列设备，便于新型设备对老型设备 的更换， 也便于更新和改扩建。 5、在设备选用的过程中，贯彻国家当前的技术经济政策，考虑长远规划。设备 招标应考虑性能价格比，切忌一味追求低价格。 6、各环节处理能力不均衡系数： 煤流系统取 1.5； 矸石系统取 1.5； 煤泥水重介悬浮液取 1.25； 破碎筛分系统取 1.15。 二、选煤厂主要设备的选型设计 选煤厂主要设备的设备 1、给煤机的设备选型设计 给煤机用于是将储仓或料坑里的物料连续均匀的卸落到运输设备或者其他的筛 选设备中。 本选煤厂选用的给煤机为鹤壁市通用机械有限公司生产的K型往复式式给煤机。技术参数： 底板行程：100mm； 曲柄转速：62r/min; 给料能力：268t/h； 电动机型号：YB200L1-6,N=18.5KW;减速机型号：JZQ-500，速比15.75； 允许最大粒度：含量在10%以下的为700mm，含量在10%以上的为550mm。由于本设计年处理400万吨，分两期建设，每期200万吨，每天处理6060.06吨煤， 每小时378.18吨大于给煤机每小时268吨，所以需要两台给煤机可满足一期需求。 2、筛分设备的选型设计与计算 （1）筛分设备的选型设计：A、选择筛分机的主要因素有：被筛物料的特性（筛下物料粒级的含量、物料的 水分、物料的形状、物料的密度等） ；筛分机的结构（筛网面积、筛网层数、筛孔尺 寸和形状、筛分机的振幅和转速等） ；选煤工艺的要求（筛分方法、生产能力、筛分 效率、筛