本科毕业设计说明书终极

i 本科毕业设计说明书本科毕业设计说明书 淮南矿业集团张集二矿淮南矿业集团张集二矿 1.5Mt/a1.5Mt/a 选煤厂主厂房设计选煤厂主厂房设计 SECOND MINE IN ZHANGJI OF HUAINAN MINING GROUP MINE 1.5MT/A COAL PREPARATION PLANTT DESIGN OF MAIN PLANT 学 院 ： 材料科学与工程学院 专业班级： 矿物加工 2006-1 班 学生姓名： 李世玉 指导教师： 夏邦权老师 2010 年 06 月 08 日 i 淮南矿业集团张集二矿淮南矿业集团张集二矿 1.51.5Mt/aMt/a 选煤厂主厂房设计选煤厂主厂房设计 摘要摘要 煤炭工业是我国国民经济的基础产业，在我国以煤炭作为主要能源的格局在今 后 50 年内不会有根本的变化。根据我国能源结构和资源特点，为了适应国民经 济和社会主义市场经济的发展以及适合环境保护的要求，国家煤炭工业发展规 划提出，要大力推进煤炭洁净生产和使用，促进洁净煤技术的产业化。发展洁 净煤技术，其重要内容之一是大力推广煤炭的分选加工，用先进技术改造和设 计选煤厂，提高煤炭入选比例。本设计淮南矿业集团张集二矿的主厂房，在了 解淮南矿业集团张集二矿的地理概况、原煤基地的基础上，通过对原煤资料的 分析，确定采用无压给料三产品重介选煤工艺；阐明了淮南矿业集团张集二矿 选煤厂的选煤方法以及制定该工艺的依据，并对选煤厂的工作制度、服务年限、 原煤处理能力作了简要说明；对工艺流程、介质、设备选型进行了计算；对此 厂的技术检查作了简要的论述。 关键词：三产品重介旋流器，工艺流程，选煤厂，选煤效果 安徽理工大学毕业设计 ii SECOND MINE IN ZHANGJI OF HUAINAN MINING GROUP MINE 1.5MT/A COAL PREPARATION PLANTT DESIGN OF MAIN PLANT SUMMARY Chinas coal industry is the basic industry of national economy in China coal as the main energy pattern in the next 50 years there will be no fundamental change. According to Chinas energy structure and resource characteristics, in order to meet the national economy and the socialist market economy and the requirements for environmental protection, national development planning in the coal industry, we should vigorously promote the production and use of clean coal, to promote the industrialization of clean coal technology. The development of clean coal technology, one important component is vigorously promoted the separation of coal processing, coal preparation plant using advanced technology to transform and design to improve the proportion of coal selected. The design of Huainan Mining Group Mine Zhangji two main plant, Huainan Mining Group in the understanding of the Second Mine Zhangji geographical overview of coal-based, based on analysis of the information through the coal to determine the use of non-pressurized feeding product HM election coal technology; explained the Huainan Mining Group Zhang Coal Preparation Plant of Coal Preparation methods and the development of the basis of the process, and the working system of coal preparation plant, length of service, raw processing power with a brief description; on the process, media, equipment selection were calculated; this plant makes a brief technical inspection. KEY WORDS: THREE DENSE MEDIUM CYCLONE PRODUCTS, PROCESS, COAL, COAL EFFCT 安徽理工大学毕业设计 I 目录 摘要.I SUMMARY.II 1 绪论 .1 2 厂区概况 .2 2.1 厂区位置.2 2.2 自然地理概况.2 2.3 气象、地震.2 3.原煤基地资料.4 3.1 厂区地质特征.4 3.2 煤层及生产矿井储藏量、生产能力及服务年限.4 3.2.1 煤层及生产矿井储藏量 .4 3.2.2 矿井生产能力及服务年限 .4 4 煤质特征及其可选性 .5 4.1 选煤资料的分析.5 4.1.1 筛分资料分析.5 4.1.2 浮沉资料分.5 4.2 煤质特征及其可选性.6 5 选煤方法限度及工艺流程说明 .8 5.1 选煤方法与限度 .8 5.1 .1 500 mm 原煤分选方法.8 5.1 .2 -0.5 mm 煤泥的分选方法.8 5.2 工艺流程制定依据 .8 5.2.1 各种工艺流程比较.8 5.2.2 重介旋流器分选工艺各种方案的比较选取.9 5.3 工艺流程的说明 .11 5.3.1 分选、脱介、脱水作业.11 5.3.2 介质回收 .11 5.3.3 介质补加 .11 5.3.4 粗煤泥回收 .11 安徽理工大学毕业设计 II 5.3.5 煤泥水处理 .12 6 原煤设计能力、工作制度及服务年限 .14 6.1 选煤厂及车间的工作制度 .14 6.2 选煤厂的服务年限及原煤处理能力 .14 7 选煤厂工艺流程的计算 .14 7.1 选煤数、质量的计算.15 7.1.1 分选作业的计算.15 7.1.2 介质流程及所需资料的计算.17 8 主要工艺设备的选型与计算 .39 8.1 不均衡系数的选取 .39 8.2 主要工艺设备的选型与计算 .39 8.2.1 主选设备无压给料三产品重介旋流器的选取.39 8.2.2 振动筛的选型.39 8.2.3 磁选机的选型.40 8.2.4 离心机的选型.41 8.2.5 浮选机的选型.42 8.2.6 矿浆准备器的选择.42 8.2.7 加压过滤机的选型.43 8.2.8有关煤泥设备的选型 .43 8.2.9 尾煤泥浓缩机的选型.43 8.2.10 合格介质桶的选型.44 8.2.11 精煤稀介桶的选型.44 8.2.12 中煤稀介桶的选型.45 8.2.13 其它.45 9 工艺布置 .48 9.1 地面工艺总布置.48 9.2 主厂房工艺布置简介.48 10 生产技术检查 .49 参考文献：.50 致谢.51 安徽理工大学毕业设计 1 1 1 绪论 根据安徽理工大学下达的毕业设计任务，设计淮南矿业集团张集二矿选煤 厂主厂房，厂型为 1.5Mt/a 的炼焦煤选煤厂，精煤灰分为 Ad9.019.50%,水 分 Mt13.00%，0.5mm 粒级煤进入浮选作业。 张集矿位于淮河中游，淮北平原南缘，隶属淮南矿业集团，地处北纬 32 度至 33 度，东经 116 度至 117 度之间。张集选煤厂是隶属张集煤矿的矿井型炼焦煤 选煤厂，本选煤厂入选的原料煤基地为张集矿井的焦煤、1/3 焦煤和少量气煤， 年处理能力为 150 万吨，与张集矿井同步生产和公用工业广场，工作制度与服 务年限与张集矿井一致。原煤经过洗选后，精煤用于炼焦，中煤供应电厂，煤 泥民用，矸石另外处理。 根据原料煤的筛分资料和浮沉资料，本次选煤厂设计采用以“大型无压给料三 产品旋流器”为主要分选设备的不脱泥、不分级重介质选煤工艺，经重介质分 选后的粗选细煤泥通过弧形筛后再进入浮选作业，选出最终精煤泥。50-0mm 原 煤用无压给料三产品旋流器分选，分选下限可达到 0.3mm，粗颗粒煤泥采用煤 泥弧形筛方法回收，细颗粒煤泥采用浮选方法分选。 本工艺流程的特点为： （1） 、采用具有国际先进水平的无压给料三产品旋流器为主要分选设备，提高 了重介质旋流器的入选粒度上限简化了原煤准备车间，并为不分级分选工艺创 造了条件； （2） 、原煤采用无压给料。分选精度高，精煤产率高，次生煤泥少； （3） 、工艺流程简单。能以单一低密度悬浮液系统一次分选出精煤、中煤和矸 石，并采用不分级、不脱泥选煤工艺； （4） 、产品结构灵活，质量稳定。两段分选密度均可以方便灵活地调节，精煤 和中煤的质量都能得到保证，并能分离出纯矸； （5） 、注重选用设备性能先进、工作可靠、操作方便的新型、高效、节能型的 机电产品； （6） 、煤泥水处理的完全闭路循环使得整个厂区的环境达到了国家要求，使工 人及周边居民的生活环境有了很大的提高。 (7)、降低了主厂房的高度，由于采用三产品旋流器工艺，设备少，占地面积少， 减少了主厂房的高度。 安徽理工大学毕业设计 2 2 厂区概况 2.1 厂区位置厂区位置 淮南矿区位于华东经济发达区腹地，安徽省中北部，横跨淮南和阜阳两市，地 理位置优越，交通运输便捷，铁路、公路、水路四通八达。矿区东西长约 100 公里，南北倾斜宽约 30 公里，面积约 3000 平方公里。煤炭储量丰富，总储量 占安徽省的 74%，华东地区的 50%。 淮南煤田目前分新老两个矿区，新矿区位于淮河北岸，老矿区位于淮河南岸。 老区东起上窑山，西至八公山，长约 40 公里；南起舜耕山，北至明龙山，宽约 10 公里，总面积约 400 平方公里。 张集矿位于华东经济区腹地、安徽省淮南市凤台县境内，是国家“九五”重点 建设项目，也是原煤炭部确定的全国煤炭基建改革试点矿井。 矿区所在的安徽省，主要国铁有京沪、淮南、宁芜、铜芜等线。水张线横贯淮 南市区并与专用线相连通往各矿。全省以合肥为中心形成公路网四通八达。淮 河由西而东穿过淮南煤田，淮河常年可通行小轮，沿淮河顺水而下经蚌埠、洪 泽湖入大运河可抵长江。长江是我国最大的航运干线，常年可以通航，在安徽 境内有马鞍山、裕溪口、铜陵、安庆等主要码头。由裕溪口顺水可达上海门户， 逆水而上可抵武汉、重庆等大城市。 2.22.2 自然地理概况自然地理概况 本区淮河以北自明龙山，淮河以南自东而西有上窑山、舜耕山和八公山。流 经矿区的主要河流淮河、泥河等均为淮河水系。淮河最大流量为 10800 米 2/秒， 最小流量为 78.4、米 2/秒，全年总流量为 29 亿米 3。水深最大时为 17 米，常 见水位在+17 米。最大含砂量为 0.78 公斤/米 3，最小为 0.073 公斤/米 3。 矿区工业与民用水源主要取自淮河与瓦埠湖。 矿区为山区丘陵地势，南北；高中部低，所以淮河水系由中部径流。淮河两侧 有焦家湖、花家湖、瓦埠湖。地形变化大，靠南北麓起伏较大，沿淮河两岸， 形成沿岸平地。 2.3 气象、地震气象、地震 本区属于秦岭-淮河地带，为过度性气候，季节明显，年平均气温为+15.1 度，极端极高、最低气温为+41.4、-22.8 度。本区多东风及东南风，而冬季风 多东北风及西北风，一般风速为 2.8-3.6m/s，平均风速为 3.30m/s，最大风速 为 22m/s。年降雨量平均为 926.33mm，最大为 320.4mm，小时最大降雨量为 安徽理工大学毕业设计 3 75.3mm。年蒸发量平均为 1642.2mm，最大为 2112.3mm，最小为 1242.3mm。霜 期 91-174 天，雪期：初雪一般在十一月上旬，终雪在次年三月中旬，冻结及解 冻无定期，一般夜冻日解，最大冻结深度为 30mm。据历史资料显示，本区发生 最大的地震为 1831 年龙山的 6.25 级地震。根据中国地震烈度区划图（1990） 所示，本地区地震烈度为 6 度。 安徽理工大学毕业设计 4 3.3.原煤基地资料 3.1 厂区地质特征 淮南矿区含煤地层为石炭二迭系。上石炭系太原组总厚度为 115-125 米，含 煤 7-10 层，煤层薄极不稳定，属不可采煤层。 二迭系含煤地层为本区主要含煤地层，含煤 32-34 层。自下而上分 A、B、C、D、E 五个含煤组、七个含煤段。 矿区内受 F6-F7,F11-9?F10-9 两大断层影响，将张集矿矿井田煤层割成产状各 异不同初段。 3.2 煤层及生产矿井储藏量、生产能力及服务年限 3.2.1 煤层及生产矿井储藏量 张集矿井位于淮南煤田老区，淮河北岸，八公山东蔡家洼、钱家湖一带。西北 在李线与李咀孜矿为界，东南至线以南 70 米与谢家集井田毗邻。井田走向 7 公里长，浅部 2600m，深部为 5600mm，倾斜宽 3200mm，井田面积 60 平方公里， 井田内可采煤层 12 层，主采煤层 5 层，可采总厚度 29.62 米，可采储量 6.85 亿吨。开采煤层面积约 17.9 平方公里。 矿井采区开拓为前进式，区内为应退式回采。本矿以炮采为主，生产工作面需 要分阶段由上而下回采。在 46 采区使用综采，54 采区使用高档普采。井下矿 车运输，主斜井采用三阶段接力胶带机运输。 3.2.2 矿井生产能力及服务年限 设计年产原煤 400 万吨，属特大型现代化矿井。井田煤质稳定，为气煤和 1/3 焦煤，属中灰、高发热量煤，煤质含硫、磷特低，原煤发热量高 5300-6400 大 卡，主要适合于炼焦配煤和动力用煤。 服务年限从 1996 年算起为 122.5 年。 安徽理工大学毕业设计 5 4 4 煤质特征及其可选性 4.1 选煤资料的分析选煤资料的分析 4.1.14.1.1 筛分资料分析筛分资料分析 表 4-1 500mm 筛分资料 50 0mm 筛分资料(表 1) 粒级产率灰分 5025 21.45 32.45 2513 13.3731.24 136 25.37 29.75 63 13.55 24.22 30.5 16.39 21.38 -0.59.87 19.78 50-0.5 总计 90.13 28.26 合计 100.00 27.42 （1） 各粒级含量分析：小于0.5mm的含量为9.87%，说明末煤含量较多，而 13-6mm和50-25mm的含量分别为25.37%和21.45%，说明原煤的粒度分配 很不均匀，而且小于13mm的末煤含量很大，因此分选方法应谨慎。 （2） 各粒级质量分析：从50-0.5mm的粒度来看，随着粒度的降低灰分也降 低，说明细粒级煤中含煤较多，煤质较脆。 4.1.24.1.2 浮沉资料分浮沉资料分 安徽理工大学毕业设计 6 表 4-2 500.5mm 浮沉资料 50-0.5mm 浮沉资料（表 2） 密度级产率灰分 -1.315.13 6.42 1.3-1.439.73 10.58 1.4-1.510.11 25.61 1.5-1.612.25 35.04 1.6-1.88.3054.90 1.814.18 81.33 小计 100.00 28.39 小计占总计 98.42 28.39 煤泥 1.58 20.14 总计 100.00 28.26 各密度级的含量和灰分分析：由于小于 1.5kg/L 的煤为 64.97%，且小于 1.3kg/L 的煤占 15.13%，灰分仅为 6.42%，而大于 1.5kg/L 的煤的灰分含量高， 可以判定煤质不均但精煤指标较好。 4.2 煤质特征及其可选性煤质特征及其可选性 500.5mm 级入选浮沉组成表（表 3） 浮沉组成浮物累积沉物累积 邻近密度物 含量密度级 产率/%灰分/%产率/%灰分/%产率/%灰分/%密度产率/% 123456789 -1.315.13 6.42 15.13 6.42 100.00 28.39 1.3 54.86 1.3-1.439.73 10.58 54.86 9.43 84.87 32.31 1.4 49.84 1.4-1.510.11 25.61 64.97 11.95 45.14 51.43 1.5 22.36 1.5-1.612.25 35.04 77.22 15.61 35.03 58.88 1.6 16.40 1.6-1.88.30 54.90 85.52 19.43 22.78 71.70 1.7 8.30 +1.814.48 81.33 100.00 28.39 14.48 81.33 小计 100.00 28.39 小计占总 计 98.42 28.39 煤泥 1.58 20.14 总计 100.00 28.26 安徽理工大学毕业设计 7 可选性曲线坐标表可选性曲线坐标表 灰分特性曲线浮物曲线沉物曲线密度曲线邻近物曲线 产率 /% 灰分 /% 产率 /% 灰分 /% 产率 /% 灰分 /% 密 度 产率 /% 密 度 产率 /% 234567891011 7.5656.42 15.13 6.42 0.00 28.39 1.3 84.87 1.3 45.14 35.00 10.58 54.86 9.43 15.13 32.31 1.4 45.14 1.4 50.16 59.92 25.61 64.97 11.95 54.86 51.43 1.5 35.03 1.5 77.64 71.10 35.04 77.22 15.61 64.97 58.88 1.6 22.78 1.6 83.60 81.37 54.90 85.52 19.43 77.22 71.70 1.7 14.48 1.7 91.70 92.76 81.33 100.0 0 28.39 85.52 81.33 图图 4-1 原煤可选性曲线原煤可选性曲线 由上筛分、浮沉资料经校正后，绘制出了原煤的可选性曲线（如图 4-1） 。 洗选产品质量要求精煤灰分 Ad=9.019.50%，取重介精煤灰分为 Ad=9.01%，有 图 4-1 可读出，精煤产率 =51%，则理论分选密度为：p10=1.40g/cm3，分选 密度0.1 含量为：=50%，有煤炭洗选加工可选性判定标准可知原煤为极难 原煤可选性曲线 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0102030405060708090100 灰分/% 浮物累积/% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 1.21.31.41.51.61.71.81.92.02.12.2 密度 沉物累积/% 安徽理工大学毕业设计 8 选煤。 5 5 选煤方法限度及工艺流程说明 5.1 选煤方法与限度选煤方法与限度 5.1 .1 500 mm 原煤分选方法原煤分选方法 根据要求产品的灰分及前面煤质的分析可知：该原煤的可选性为极难选。 可采用重介质选煤的方法。 5.1 .2 -0.5 mm 煤泥的分选方法煤泥的分选方法 -0.5 mm 煤泥分选可采用的有两种方式：一是煤泥全部浮选的方式。二是 粗细煤泥采用不同的分选方法分别除理的方式，即：煤泥弧型筛分选和浮选机 分选。本次设计采用第二种方式。采用煤泥弧型筛分选和浮选机分选的方式， 先将粗煤泥经分级旋流器、煤泥弧型筛和煤泥离心机后成为精煤产品的一部分， 不但能有效的降低产品的水分，还能减少入浮量。众所周知，浮选是一种高投 资、高成本的分选工艺，减少浮选量有利于降低投资成本。 总之，目前各种类型旋流器工艺技术的日趋成熟，根据国内部分选煤厂在 重介旋流器分选工艺方面的实践经验，采用重介旋流器分选工艺在简化工艺环 节、易于操作管理方面、在减少介耗、电耗、降低生产成本等方面有明显的优 势。同时重介旋流器的单机处理能力大、设备占地面积小、辅助设备少等优势 使基建投资低远低于采用其他分选工艺的选煤厂。而且粗煤泥分级旋流加弧型 筛的工艺方法已得到了实践，是一项切实可行的工艺方法。 综上所述，根据选煤厂设计规范、原煤的可选性以及目前选煤技术的发展 状况，该选煤厂采用以无压给料三产品重介质旋流器分选+粗煤泥弧型筛+浮选 的联合工艺。它的入料上限可达 80 mm，有效分选下限可达 0.3 mm 。 5.2 工艺流程制定依据工艺流程制定依据 根据以确定的选煤厂产品方案，生产灰分 9.019.50%的精煤。通过对入选 原煤的可选性分析，当生产要求灰分的精煤时，原煤的可选性属于极难选。 5.2.1 各种工艺流程比较各种工艺流程比较 1) 跳汰主再选煤泥浮选工艺流程 该工艺适用于原煤可选性属于易选 、中等可选、偏难选的炼焦煤，对产品 要求灰分不严，不要求出现低灰精煤。由此可知，不适合于本种原煤的分选。 2) 块煤重介末煤跳汰煤泥浮选工艺流程 安徽理工大学毕业设计 9 该工艺适用于块煤含量多且难选，末煤较易选的原煤若采用此流程，有以 下弊端：该厂原煤中块煤含量不是太多，且在分选过程中原煤在系统中停留时 间较长，而原煤中易产生次生煤泥，所以不易采用此流程。 3) 跳汰粗选重介旋流器精选煤泥浮选工艺流程 该工艺适用于难选和极难选原煤，且对产品有特殊要求的原煤，这种流程 可以用较简单的跳汰选的特点，减少重介旋流器的负荷，但采用此工艺流程存 在以下特点：原煤中全部通过跳汰，粗精煤又通过跳汰，致使原煤中的大部分 物料重复分选，据淮南矿业集团张集二矿选煤厂设计的工艺计算其重复加工量 在 56%左右，即这种流程设备处理能力相当于同厂型单一选煤厂的 1.5 倍，另 外，该流程循环水比其他工艺流程大 40%以上，跳汰粗精还要破碎到 20mm 以下 才能进入重介旋流器，环节复杂，增加了工艺布置难度。 4) 块煤、末煤全重介煤泥浮选工艺流程 该工艺适用于原煤可选、难选或极难选的煤种。采用此种流程可以减少流 程，解决矸石易泥化、煤易碎等问题。另外重介选比跳汰选精确，所以采用当 前比较流行的三产品无压给料重介系统。其优点是一次完成三产品的分选任务， 简化介质流程和工艺环节，紧凑了工艺布置，减少了设备磨损。无压给料，可 有利于减少矸石的泥化。因此，选择三产品重介旋流器是合乎要求的。 5.2.2 重介旋流器分选工艺各种方案的比较选取重介旋流器分选工艺各种方案的比较选取 (1) 重介质旋流器有压入料和无压入料方式的选择 无压入料比有压入料分选精度相当或更高。 无压给料无需泵送，有利于减少矸石泥化和次生煤泥量，而有压给料则 恰恰相反。 电耗相对较低。 无压给料相对入料上限较高，因为它不受泵送流道限制。 无压给料工艺环节简单，有利于合理布局。 无压给料悬流器的工作介质容易测量，不受原料煤性质变化的干扰，对 实现自动化控制非常有利。 (2) 两产品和三产品重介旋流器的选择 当分选炼焦煤时，因精煤灰分要求较低，大多数情况下必须分选出精煤， 中煤和矸石，才能保证精煤和矸石的灰分同时满足要求，采用无压给料三产品 重介旋流器明显地优于两产品重介旋流器。 用一种低密度悬浮液系统一次生产出合格精煤、中煤和矸石，生产流程 大大简化、工艺布置大大简化、设备和管路减少、磨损减少、电耗减少，因而 投资加工成本低。 安徽理工大学毕业设计 10 采用改变二段低流口粗调和二段溢流管插入深度微调相结合的方法可有 效的调节二段分选密度，完全满足排纯矸的要求。 有的人担心三产品旋流器中煤和矸石含量在原煤中超过 1/3%时，旋流器 的处理能力大大降低。这种担心是没有必要的，因为旋流器的参数是可改变的， 根据原煤性质和用户的要求，调节锥比就可以满足精煤、中煤和矸石的质、数 量要求。 有人试图将两个两产品旋流器中的第二个采用定压漏斗入料的方式，这 样虽然减少了一套泵和管路的磨损，但是高低密度悬浮液系统并存的实质并无 改变，反而带来发增加厂房高度和体积的弊端。 (3) 大直径旋流器或小直径旋流器组的选择 我们主张采用单台大直径旋流器而不主张采用多台小直径旋流器组。理由 如下： 可减少设备台数、减少占地面积和厂房体积、简化工艺布置、实现工艺 环节单机化、便于自动化控制。 可提高入料上限、减少堵塞事故、有利于长期稳定正常生产。 分选精度不受旋流器大小的影响。 分选下限也不受旋流器大小的影响。 可避免小直径旋流器组并联使用中产生的压力、流量和粒度分配不均以 及各台旋流器磨损程度不同而带来的整体分选效果降低的问题。 电耗有所增加，但与之带来的整体经济效益相比却是第二位的。 (4) 脱泥与不脱泥的选择 我们主张不脱泥，因为脱泥的缺点很明显： 选前脱泥增加工艺环节，工艺布置复杂。 不能发挥重介旋流器选煤下限低的优势。 脱下来的煤泥不好处理，增加浮选作业处理量和难度，增加基建投资和 费用，增加精煤损失。 为了满足悬浮液流变特性和稳定性双重要求，在选煤设计手册中规 定了重介质悬浮液的固体体积浓度一般应在 15-30%之间，以此为依据可以算出 不同密度悬浮液中煤泥含量的最大允许值。 通过以上论述，不难得出如下结论： 采用无压给料三产品重介悬流器不脱泥不分级选煤技术是最佳选择，它具 有四大优势： 精：分选精度高 简：结构简单、无运动部件、易制造；工艺简化； 安徽理工大学毕业设计 11 牢：耐磨技术完善，使用寿命以达 9000 小时； 广：使用范围广。不仅适用于炼焦煤，而且适用于动力煤分选，对市场需 求变化的适应能力强。 从而可以达到四大效果： 多：精煤产率高，产量高； 快：建设速度快，技术推广速度快； 好：经济效益好； 省：投资省、加工费用省； 所以本次设计采用的选煤方法为：50-0.5 mm 级采用无压重介旋流器分选, -0.5mm 级采用粗煤泥弧型筛及浮选分选的联合流程。 5.3 工艺流程的说明工艺流程的说明 工艺流程分为无压三产品重介旋流器分选 、介质回收、介质补加、粗煤泥 弧型筛、煤泥水除理系统五部分组成。 5.3.15.3.1 分选、脱介、脱水作业分选、脱介、脱水作业 50-0mm 粒级的入选原煤不脱泥、不分级、无压给入三产品重介旋流器，然 后以单一低密度悬浮液进行分选，一次性分选出精煤、中煤、矸石三种产品。 精煤、中煤经弧形筛一次脱介后，再经单层振动脱介筛二次脱介，脱介筛筛上 物分别进入精煤和中煤离心机脱水，脱水后成为最终产品；矸石经弧形筛一次 脱介和单层振动脱介筛二次脱介脱水后，直接成为最终产品。 5.3.25.3.2 介质回收介质回收 中煤和矸石弧型筛筛下介质作为合格介质进入合格介质桶，精煤弧型筛筛 下介质一部分作为合格介质进入合格介质桶，另一部分作为分流与精煤振动筛 筛下介质及精煤离心液进入精煤磁选机。中煤振动筛和矸石振动筛筛下介质分 别进入中、矸磁选机。磁选精矿进入合格介质桶，精煤磁选尾矿进入煤泥桶， 矸石磁选尾矿进入尾浓缩机。合格介质用泵打至无压给料三产品重介悬流器作 为分选介质。 5.3.35.3.3 介质补加介质补加 磁铁矿粉经加工后准备成合格的磁铁矿粉由加介系统加入原煤合格介质桶。 5.3.45.3.4 粗煤泥回收粗煤泥回收 精煤磁选尾矿由精煤泥桶收集后，经粗煤泥振动筛进行一次脱水分级，振 安徽理工大学毕业设计 12 动弧形筛筛上物进入精煤泥离心机进行二次脱水分级，其产品作为最终精煤产 品。这样充分发挥了重介分选下限低、分选精度高的优势，有效地减少了浮选 入浮量，同时保证了最终精煤产品的水分。 5.3.55.3.5 煤泥水处理煤泥水处理 中煤磁选尾矿被泵打至浮选系统进行直接浮选，分选出浮选精煤和浮选尾 煤，浮选精煤采用加压过滤机脱水回收，滤液返回浮选入料，浮选尾矿和矸磁 选尾矿进入浓缩机，经浓缩后进入压滤车间压滤的滤饼成为煤泥，滤液进入循 环水池，实现洗水闭路循环。 工艺流程特点综述： (1)系统简单、生产成本低：原煤不脱泥直接进入分选设备省去了脱泥环节， 使系统比较简单，粗精煤分级旋流器、泥弧筛与煤泥离心机结合处理粗精煤泥， 大大减轻了入浮煤泥量，降低了生产成本。 (2)灵活性、适应性强：重介选煤工艺流程洗选精度高，无论是易选还是难 选均可进行有效的分选。适应市场需求的灵活也很强。 (3)工艺系统先进完善：原煤利用三产品重介旋流器进行分选，直接出三种 产品，精煤泥经水力旋流器分级，粗煤泥由煤泥弧型筛和煤泥离心机脱水成为 精煤产品，细精煤泥由浮选回收，浮选尾矿和矸磁选机尾矿组成的最终煤泥经 过浓缩后再进行压滤机压滤，工艺结构完善可靠、先进合理。 (4)介质流程先进、简单、易于操作管理，密度调节时间短，控制精度高。 安徽理工大学毕业设计 13 5.3.65.3.6 工艺流程图 安徽理工大学毕业设计 14 工艺流程图工艺流程图 安徽理工大学毕业设计 15 6 原煤设计能力、工作制度及服务年限 6.1 选煤厂及车间的工作制度选煤厂及车间的工作制度 该厂工作制度是每年工作 330 天，每天工作 16 小时，即两班生产一班检修。 6.2 选煤厂的服务年限及原煤处理能力选煤厂的服务年限及原煤处理能力 该厂设计年除理能力为 150 万吨每年的矿井型选煤厂，选煤厂的服务年限与矿 井在服务年限相一致，为 40 年以上。按其工作制度每小时处理能力为 284.091t，每天除理 4545.455t。 安徽理工大学毕业设计 16 7 7 选煤厂工艺流程的计算选煤厂工艺流程的计算 7.1 选煤数、质量的计算选煤数、质量的计算 工艺流程的计算包括分选作业计算，数质量计算，介质流程计算及水量计 算和编制选煤产品最终平衡表。 选煤工艺流程的计算遵循数、质量平衡的原则。在流程计算中，以入选原 煤的数量为 100%作为基数。各工艺作业的煤量以占入选原煤全量的百分数 (%) 表示。 7.1.1 分选作业的计算分选作业的计算 分选作业流程的数、质量计算是根据原煤的粒度和密度组成资料，按下述 内容计算： (1)扣除全部的煤泥 (2)分选机产品数、质量指标的计算和编制数、质量平衡表 (3)编制主再分选机产品数、质量综合平衡 根据 500.5mm 级入选原煤的密度组成(表 42)，产品灰分要求，将该入 选煤理论分选密度 i 定为 1.40kg/l，据 p =i（00.1）公式，取 p =i=1.40 kg/l。 表 71 重介分选的可能偏差 设备名称作业名称Ep 低密度分选0.020.03 斜(立)轮 高密度分选0.030.05 p1.90.040.06 主选段0.040.05重介旋流器 (三产品)再选段0.060.08 所以三产品重介旋流器的分选指标选取于下 Ep1=0.04， p1=1.39kg/L，Ep2=0.06, p2=1.79 kg/L。 安徽理工大学毕业设计 17 表表 72 分配率计算表分配率计算表 Ep1=0.04p1=1.39Ep2=0.06p2=1.79 一段二段 重介选 t=0.675(-p)/Ep 密度t1密度t2 1.2-3.210.071.25-6.640 1.35-0.6724.981.35-4.950 1.451.0184.431.45-3.830.01 1.552.7099.651.55-2.700.35 1.75.231001.7-1.0115.57 1.98.6110022.3699.09 表表 74 500.5 mm 三产品重介选主选段产品计算表三产品重介选主选段产品计算表(Ep1=0.04) 原煤精煤再选入料 密度 (%) Ad(% ) (%) 本 (%) 产 (%) Ad(% ) 1/% 入 /% Ad/% 12348910 789 -1.3 15.13 6.42 0.07 32.49 15.1 2 6.42 0.07 0.01 6.42 1.31. 4 39.73 10.58 24.98 64.04 29.8 0 10.58 24.98 9.93 10.5 8 1.41. 5 10.11 25.61 84.43 3.38 1.57 25.61 84.43 8.54 25.6 1 1.51. 6 12.25 35.04 99.65 0.09 0.04 35.04 99.65 12.2 1 35.0 4 1.61. 8 8.30 54.90 100.0 0 0.00 0.00 54.90 100.0 0 8.30 54.9 0 1.8 14.48 81.33 100.0 0 0.00 0.00 81.33 100.0 0 14.4 8 81.3 3 小计 100.0 0 28.39 100.0 0 46.5 4 9.76 53.4 6 44.6 1 表表 75 500.5mm 三产品重介旋流器再先段产品计算表三产品重介旋流器再先段产品计算表(Ep2=0.06) 原煤 矸石中煤 密度 (%)Ad(%) 入2 本矸 Ad 中 Ad 安徽理工大学毕业设计 18 123 891011121314 -1.30.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 6.42 0.01 6.42 1.31.40.00 0.00 9.93 0.00 0.00 0.00 10.58 9.93 10.58 1.41.50.00 0.00 8.54 0.01 0.00 0.00 25.61 8.54 25.61 1.51.60.00 0.00 12.21 0.35 0.27 0.04 35.04 12.17 35.04 1.61.80.00 0.00 8.30 15.57 8.24 1.29 54.90 7.01 54.90 1.80.00 0.00 14.48 99.09 91.49 14.35 81.33 0.13 81.33 小计0.00 0.00 53.46 100.00 15.68 79.03 37.78 30.32 表表 76 500.5 毫米级三产品重介产品实毫米级三产品重介产品实 际平衡表际平衡表 数量 （%） 产品名称 本 产 灰分 Ad(%) 精煤 46.54 38.35 9.76 中煤 37.78 31.13 30.32 矸石 15.68 12.92 79.03 小计 100.00 82.40 28.39 小计占总 计 91.42 92.42 次生煤泥 7.00 6.31 28.39 浮沉煤泥 1.58 1.42 20.14 总计 100.00 90.1328.26 7.1.27.1.2 介质流程及所需资料的计算介质流程及所需资料的计算 一工作悬浮液的基础参数 查有关数据有如下数据： f磁铁矿粉的密度，f=45005000kg/m3或 4.505.0g/cm3 c非磁铁矿粉的密度，烟煤 c=1500kg/m3或 1.5g/cm3，无烟煤 c=1700kg/m3或 1.7g/cm3 w-水的密度，w=1000kg/m3 c悬浮液中固体非磁性物含量，%