选煤基本知识

1、一、 选煤的作用原煤在生成过程中混入了各种矿物杂质，在开采和运输过程中不可避免地又混入顶板和底板的岩石及其它杂质(木材、金属及水泥构件等等)。随着采煤机械化程度的提高和地质条件的变化，原煤质量将越来越差，表现在混入原煤的矸石增加，原煤灰分提高，末煤产率增长，水分提高。为了降低原煤中的杂质同时把煤炭按质量、规格分成各种产品就要对煤炭进行机械加工以适应不同用户对煤炭质量的要求，为合理利用煤炭资源创造条件。选煤是利用煤炭与其它矿物质的不同物理、物理化学性质在选煤厂内用机械方法除去原煤中杂质，把它分成不同质量、规格的产品，以适应不同用户的要求。选煤的主要目的是；1除去原煤中的杂质、降低灰分，提高原煤质

2、量，适应用户需要。例如钢铁厂需要低灰分炼焦精煤，以便生产高质的焦炭。冶金部门提供的资料表明，精煤灰分每降低1%，焦炭灰分可降低1.33%，而焦炭灰分降低1%，炼铁焦比可降低2%，高炉利用系数可提高3%，同时还可提高生铁的质量。因此，钢铁厂需要低灰分的炼焦精煤。除去原煤中的杂质，可以减少铁路的无效运输。现在原煤中含矸量一般为20-30%，有的还更高，原煤经过洗选，研石就地排弃，就可以减少无效的运输。 除去原煤中的杂质可以减少燃煤对大气的污染，保护环境。2. 把煤炭分成不同质量、规格的产品，供应用户对路产品，以便合理利用煤炭，节约能源。原煤经过洗选，精煤供给炼焦厂中煤供给电厂，矸石就地废弃或综合利

3、用。煤炭经过筛分分级，块煤可供铁路蒸汽机车、化肥厂，末煤供给发电厂，以达到合理利用的目的。煤炭用途：弱粘结煤：末煤供电厂用；块煤供蒸汽机车用。也可作气化、液化和热解加工及玻璃、陶瓷、烧制水泥炉窑用煤。低灰分的弱粘结煤还可与强粘结性肥煤配合炼焦。长焰煤：主要作动力和民用燃料。二、 选煤方法选煤方法种类很多，可概括分为两大类：湿法和干法选煤。选煤过程在水、重液或悬浮液中进行的，叫做湿法选煤。选煤过程在空气中进行的，叫做干法选煤。选煤方法还可以分为以下几种：重力选煤，主要是依据煤和矸石的密度差别，实现煤与矸石分选的方法。煤的密度常在1.2-1.8g/m。之间，而矸石的密度在1.8g/m以上，在选煤机

4、内借助重力把不同密度的煤和矸石分开。重力选煤又可分跳汰选、重介质选、流槽选、斜槽选和摇床选等。浮游选煤又叫浮选，主要是依据煤和矸石表面润湿性的差别，分选细粒(0.5mm)煤的选煤方法。特殊选煤主要是利用煤与矸石的导电率、导磁率、摩擦系数、射线穿透能力等的不同，把煤和矸石分开，它包括静电选、磁选、摩擦选、放射性同位选和X射线选等。此外，还有手选，即人工拣矸。它是根据块煤与矸石在颜色、光泽及外形上的差别由人工拣除的。对煤与矸石硬度差别较大的块煤可以采用滚筒碎选机进行选择性破碎而实现煤与矸石的分离。我国选煤厂中采用最广泛的选煤方法是跳汰选，其次是重介质选和浮选，其它方法均用得较少。选煤的主要产品是精

5、煤，副产品有中煤、混煤、煤泥等。选后的矸石和尾煤为废弃物，由于它含有一些夹矸煤等可燃物，也可作制砖、烧水泥的原料，进行综合利用。选煤厂是对煤进行分选，生产不同质量、规格产品的加工厂。按精煤使用的目的不同，选煤厂可分为：炼焦煤选煤厂和动力煤选煤厂。炼焦煤选煤厂的工艺过程比较复杂，生产的精煤灰分低、质量高， 主要供给焦化厂生产焦炭，动力煤选煤厂的工艺过程一般比较简单，生产的精煤主要作为动力燃料，大部分动力煤选煤厂只选块煤，末煤和粉煤不入选。现代化的选煤厂是一个由许多作业所组成的连续机械加工过程。所有作业分为分选作业和辅助作业两类。分选作业是降低矿物质和其它杂质的含量以提高煤炭质量的加工作业。辅助作

6、业是与分选作业相联系，基本上不改变加工煤炭质量的作业。 选煤厂的生产过程可以用工艺原则流程图和设备流程图来表示。工艺原则流程图就是按原料煤加工顺序，表明工艺过程中各作业间相互联系的示意图。设备流程图就是用图示符号表明工艺过程所使用的设备和设施及其相互联系的系统图。三、 煤质基本知识煤的工业分析有哪几项，工业分析的目的是什么？ 答：煤的工业分析包括测定煤的水分、灰分、挥发分和固定碳四项。根据煤的水分和灰分，可以大致了解煤中有机物质或可燃物的百分含量；从煤的挥发分又可以大致了解到煤中有机物质的性质；从煤中固定碳含量也可大致了解有机物质的性质。当知道了有机物和无机物的含量及有机物的性质后，即可判断煤

7、的种类和各种煤的加工利用性能。什么是水分？水分对煤的利用有何影响？ 答：煤的水分有内在水分和外在水分两种。吸附或凝聚在煤颗粒内部的毛细孔中的水称为内在水分；附着在煤颗粒表面上的水称为外在水分。外在水分可以借助于机械方法脱除；内在水分只有火力干燥才能脱出。煤的内在水分变化很大，一般随煤化程度的加深而减少。在煤的利用中，首先遇到的是煤的破碎问题，水分高的煤相对来说较难破碎；在锅炉燃烧中，水分高影响燃烧稳定性和热效率。什么是灰分？ 答：煤的灰分是指煤完全燃烧后的残留物。煤的灰分分为内在灰分和外在灰分两种。来自煤中内在矿物质的灰分叫内在灰分，在采煤和运输过程中混入煤中的外来矿物杂质的灰分叫外在灰分。煤

8、的灰分是衡量煤炭质量的一个重要指标，它不仅影响煤的热值，而且影响其加工利用。灰分对电厂的影响 煤炭燃烧后，不可燃的各种矿物残渣是煤的灰分。显然，灰分直接决定煤炭发热量 的高低。各种煤炭的灰分变动范围很大，而燃煤电厂对煤炭灰分也有较强的适应能力(在锅炉选型前)。尽管如此，灰分对电厂运行的经济性和可靠性的影响还是极大的。具体地说，有以下几个方面： (1)影响燃烧过程。对于一定挥发分的煤炭来说，随着灰分的增高，着火速度推迟 ，燃烧温度下降，熄火温度上升，燃烧稳定性变差。 (2)影响锅炉热损失的大小。随着灰分的增高，锅炉的机械不完全燃烧损失、飞灰 和炉渣带走的物理热损失、排烟热损失等都将增加。 (3)

9、影响排灰量的多寡。随着灰分的增高，除尘设备和排渣设备的能力、储灰场容 量均需增加。 (4)影响锅炉热效率。随着灰分的增高，锅炉热效率降低，特别是当灰分超过40%时 ，热效率与灰分将以反比线性关系急剧下降。 (5)影响安全运行。随着灰分的增高，备煤系统、锅炉设备以排灰系统的部件磨损 几乎正比增加，同时使受热面的沾污和结渣以及管路的腐蚀加剧，从而造成安全隐患。 煤及其产品1、商品煤：作为商品出售的煤。2、洗选煤：经过洗选加工的煤。3、精煤：煤经精选（干选或湿选）加工生产出来的、符合品质要求的产品。4、中煤：煤经精选后得到的、品质介于精煤和矸石之间的产品。5、洗矸：由煤炭洗选过程中排出的高灰分产品。

10、6、煤泥：洗煤厂粒度在0.5mm以下的一种洗煤产品。7、粒级煤：煤通过筛选或洗选生产的、粒度下限大于6mm的产品。8、限下率：筛上产品中小于规定粒度部分的质量百分数。9、特大块煤：粒度大于100mm的煤。10、大块煤：粒度大于50mm的煤。11、中块煤：粒度介于2550mm的煤。12、小块煤：粒度介于1325mm的煤。13、粒煤：粒度介于613mm的煤。14、混块煤：粒度大于13mm的煤。15、混中块煤：粒度介于1380mm的煤。16、混煤：粒度小于50mm的煤。17、末煤：粒度小于25mm或小于13mm煤。18、粉煤：粒度小于6mm的煤。19、矸石：采、掘煤炭过程中从顶、度部或煤层夹矸混入煤

11、中的岩石。20、夹矸：夹在煤层中的矿物质层。21、 含矸率：煤中粒度大于50mm矸石的质量百分数。四、 选煤专业术语表1 煤及产品基本术语术语名称英文名称定义或说明允许使用的同义词禁止使用的同义词选煤Coal preparation将煤炭经机械处理除去非煤物质，并按需要分成不同质量、规格产品的加工过程。毛煤Run of mine;r.o.m .coal煤炭直接生产出来，未经过任何筛分、破碎和分选的煤。原煤Raw coal仅可能经过筛分、破碎或手选处理的煤。原料煤Raw coal feed供给选煤厂或选煤设备以便用某种方式加工处理的煤精煤Cleaned coal ; clean coal经过干法

12、或湿法分选获得的高质量煤炭产物。洗精煤中煤middlings经分选后得到的灰分介于精煤和矸石之间的选煤产物。注：由于中煤的相对密度也介于精煤和矸石之间，故中煤可以进行再处理。纯中煤True middlings; bone质地非常均匀，不容易通过破碎和再选来改善其质量的中煤。煤质页岩假中煤False middlings;Interbanded middlings颗粒由煤和页岩生成的连生体，并可通过破碎将煤解离出来的中煤。夹矸煤矸石Reject; refuse泛指：采掘过程中顶底板和夹层混入煤中的岩石。专之：从原料中选出的可再处理或排弃的高灰分物料。废矸Diacard;dirt;stone从原煤中

13、选出的最终排弃物。废弃物分选作业Separation process降低矿物质和其它杂质的含量，以提高煤炭质量的加工作业。选别作业辅助作业Auxiliary process与分选作业相联系，基本上不改变所加工煤炭质量的作业。粒度size物料颗粒的大小。入料上限Top size最大给料粒度。入了下限Lower size最小给料粒度。分选粒级Size range of separation进入分选作业的原料煤中最大到最小粒度的范围。泥化Degradation in water矸石或煤浸水后散碎成细泥的现象浸碎性可见矸石Vision refuse粒度50mm的矸石手选矸石Hand picked re

14、fuse用人工方法由原料煤中拣选出的矸石。混煤Mixed coal粒度为050mm的煤。混末煤Mixed small coal粒度为025mm的煤。表2 分级基本术语术语名称英文名称定义或说明允许使用的同义词禁止使用的同义词分级sizing将物料分成若干个标准粒级的作业。粒度分级筛分试验Size analysis为了解煤的粒度组成和各粒级产物的特性而进行的筛分和测定。各粒级的数质量均用占全样的百分数来表示。小筛分Sieve analysis对粒度小于0.5mm的物料进行的筛分试验。粉尘dust粒度细到足以在空气中悬浮的固体物料颗粒。粉煤fines通常指粒度为06mm的煤。 注：国际标准通常指0

15、4mm的煤。末煤smalls通常指粒度为013mm的煤。 注：国际标准通常指025mm的煤。筛分Screening使不同粒度的固体物料通过筛面按粒度分成不同粒级的作业。筛分机Screen用于完成筛分作业的设备。筛子振幅amplitude在振动时，偏离中心位置的最大位移。 注：当筛子作直线或椭圆运动时，其振幅为总行程或椭圆长轴的一半，当作圆周运动时，其振幅为圆的半径。筛分Screening使不同粒度的固体物料通过筛面按粒度分成不同粒级的作业。孔径Aperture size筛面上开孔尺寸的大小，通常还指明其孔形，如：“圆孔”、“方孔”、“长条孔”。干法筛分Dry screening不借助于水的作用

16、，对不同粒度的固体物料进行的筛分。湿法筛分Wet screening借助于水的作用，对不同粒度的固体物料进行的筛分。脱泥desliming用湿法从煤或煤水混合物中除去煤泥的作业。筛上物Screen overflow未透过筛孔而从筛面上排走的那部分物料。筛上产品筛下物Screen underflow透过筛孔的那部分物料开孔率open area筛孔总面积与筛面额定面积之比，以百分数表示。筛板Screen plate用作筛面，具有特定尺寸筛孔的平板。筛网Screen cloth;Screen mesh用金属丝以一定方式编织而成的网状物。预先分级筛Primary screen;Raw coal scr

17、een把煤炭（通常为原煤）分成多种粒级，以便其中一些或全部粒级更适合下一步分选的筛分机。原煤筛脱水筛Dewatering screen使水和固体分离分离的筛分机。 脱泥筛Stroke；throw通常借助于喷水，从大颗粒中脱除煤泥的筛分机。煤泥筛Slurry screen用于回收选煤厂煤泥水中粗粒煤泥的筛分机。喷洗筛Rinsing screen;Spray screen用喷水脱去细粒固体的筛分机，特别是粘附于大颗粒之间的细粒或重介质。淋洗筛脱介筛分级筛(组)Sizing screen(s)Grading screen(s); classifyingScreen(s)通常用于将物料(例如：精煤)分

18、成不同粒级的筛分机（或筛分机组）。单层筛Single-deck screen只有一层筛面，但其筛孔或孔形不限于一种的筛分机。多层筛multi-deck screen具有两层或两层以上重叠筛面，并牢固地装在同一筛框上的筛分机。等厚筛分banana screening筛面上的物料层厚度，从入料端到排料端是递增的或不变的一种筛分方法。筛孔Screen aperture筛面上具有一定规格的孔（按孔形可分为圆孔、方孔、长孔、条缝孔）。粒级上限Upper size给定粒度中最大的粒度。粒级下限Lower size给定粒度中最小的粒度。圆振动筛Circular vibrating screen运动轨迹呈圆形

19、的振动筛。单轴振动筛，单轴惯性筛，自定义中心振动筛直线振动筛Linear vibrating screen用楔形筛条构成圆筒形和倒置的截头圆锥形筛面的一种条缝筛。双轴惯性振动筛，双轴振动筛等厚筛Banana vibrating screen筛面由两段或三段不同倾角的筛板组成，利用等厚筛分原理实现粒度分级或固液分离的振动筛。香蕉筛曲面筛表3 分选基本术语术语名称英文名称定义或说明允许使用的同义词禁止使用的同义词干法选煤Dry cleaning不用液体作为分选介质的选煤方法。干选湿法选煤Wet cleaning利用液体作为分选介质的选煤方法。洗选选煤厂Washery; coal preparati

20、on plant对煤进行分选加工，生产不同质量、规格产品的加工厂。选煤产品Washery products从选煤厂出来的最终产物。溜槽launder用于输送液体、固体或固液混合物的输送槽。洗水闭路循环Closed water circuit煤泥水经过充分浓缩、澄清后煤泥在厂内回收，澄清水全部循环使用的煤泥水流程。闭路水系统循环水Circulating water返回选煤过程中重复使用的澄清水。补充水Make-up water为补充产品带走的或选煤过程中损失的水量而补加的水。喷水Rinsing water; spray water脱泥、脱介、湿法分级或集尘用水。废水Waste water; su

21、rplus water; bleed water允许从洗水系统中排放废弃的过量水。细泥slimes存于悬浮液中或者粘附在较大颗粒上的极细颗粒。煤泥水slurry煤粉或煤泥与水混合而成的流体。重力选煤Gravity concentration; gravity separation以密度差别为主要依据的选煤方法。重选跳汰选煤Water circuit在垂直脉动为主的介质中实现分选的重力选煤方法。跳汰选淘汰选煤重介质选煤Dense medium separation密度大于水的介质中实现分选的重力选煤方法。重介质流槽选煤Coal launderingTrough washing在流槽中，借水流的冲

22、力和流槽的摩擦力，利用密度、粒度和形状的差异实现分选的选煤方法。槽选溜洗槽选煤摇床选煤Table cleaning利用机械往复差动运动和水流冲洗的联合作用，使煤按密度分选的选煤方法。淘汰盘选煤浮游选煤Coal floatation依据矿物表面润湿性的差别，分选细粒(0.5mm）煤泥的选煤方法 。浮选配煤入洗Preparation of blended raw coal将不同特性的原料煤按比例混均匀进行的方式。均质化入选不分级入选Preparation of unsized raw coal原煤不经分级直接进行分选的方式。混合入选分级入选Preparation of sized raw coal

23、将原料煤分成不同粒级进行分选的方式。筛选厂Sizing plant对煤进行筛选加工，生产不同粒级产物的加工厂。手选Hand cleaning采用人工方法从大块物料中拣选出杂质或从杂质中拣出煤块。人工拣选Hand selection根据矿物外观的差别用人工拣选有特定质量的煤块、矸石或硫铁矿。手选带Picking belt; picking table原煤在其上铺开，以便供人工手选或拣选的连续输送机（例如：胶带式、链板式、钢板式或链条结构的）。重介质Dense medium; heavy medium用加重质（例如：磁铁矿、重晶石、页岩）或化学试剂与水配成密度大于1g/cm3的悬浮液或中叶，可用在

24、工业上或实验室中将煤分为不同的级别。磁铁矿粉重介质选煤用的重悬浮液是细磨的高密度固体微粒与水的混合物，高密度固体微粒起加大介质密度的作用，乌东厂选用的高密度固体微粒是磁铁矿粉(Fe3O4)，其品质主要涉及指标有磁性物含量、粒度、密度、水分。重介质工艺Dense medium process在重介质中实现有效分选的选煤方法。重介工艺重介质分选机Dense medium separator用重介质分选煤炭的选煤设备，其分选利用重力或者离心力来完成。循环悬浮液Circulating medium在重介质分选机内外循环使用的，其密度等于或者接近分选密度的悬浮液。循环介质补充悬浮液Make-up med

25、ium; make-up medium solids为补充分选过程中损失的悬浮液，而向系统中加入的悬浮液或加重质。补充介质重介质回收Electro-pneumatic- valve从稀介质中回收加重质以便再用。通常还包括全部或部分地除去的煤泥和粘泥等污染物。介质回收磁选机Magnetic separator用磁性方法回收和浓缩磁性加重质的设备。磁性物Magnetics 加重质中磁性强度高，并容易用磁性方法回收的那一部分固体。非磁性物Non-magnetics 加重质中磁性强度低的那一部分固体。注：这些固体通常因其密度比磁性物低而归入污染物一类稀悬浮液Dilute medium低于重介质分选机内

26、分选密度的悬浮液，通常是用水喷洗产物以除去粘附的加重质而产生的。稀介质浓悬浮液Over-dense medium高于重介质分选机内分选密度的悬浮液，通常是由介质回收系统产生，并用于保持分选机内既定的密度。浓介质分流Spilt flow为排出循环悬浮液中多余的水、煤泥和其他杂物等，从悬浮液中分出的一部分悬浮液。水平流Horizontal current从重介质分选机给料端给入的悬浮液流，用以补充分选槽内的悬浮液和输送浮起物。上升流Upward current从重介质分选机底部给入的悬浮液流，主要用以维持分选槽内悬浮液的稳定性。下降流Downward current从重介质分选机下部排出的悬浮液流

27、，主要用以维持分选槽内悬浮液的稳定性。刮板重介质分选机H.M vessel利用槽内的刮板输送机排出矸石的重介质分选机。浅槽分选机重介质旋流器Dense-medium cyclone用于重介质选煤的旋流器。分流量Spilt flow quantity分流作业中分出悬浮液量的多少。介质桶Medium tank存放悬浮液（介质）的容器，通常分为合格、稀、浓三种介质桶。混料桶Blending tank悬浮液与物料混合的容器。表4 固液或固气分离基本术语术语名称英文名称定义或说明允许使用的同义词禁止使用的同义词脱水dewatering利用除蒸发以外的方法降低物料水分的作业。干燥drying主要利用蒸发作

28、用降低物料水分的作业。离心脱水centrifuging利用离心力实现脱水的作业。絮凝flocculation利用絮凝剂将分散在液体中的颗粒聚集成团。固定筛Fixed screen筛面不运动的筛分机。离心液centrate从离心脱水设备中排出的液体。滤布thickening用作过滤介质的编织物或粘结物。滤网滤饼Filter cake过滤作业的固体产物。压滤机Filter press用于脱除煤泥、尾煤和类似产品中的水，进行非连续作业的一种压滤机。耙式浓缩机Rake thickener使稠密的悬浮体在圆形池内沉淀，并用围绕中心轴缓慢回转的一系列耙子将齐集送到一个或数个排料口的浓缩设备。离心脱水机centrifuge实现离心脱水的机械。离心机刮刀卸料离心脱水机Scraper discharge centrifuge利用圆台形筛篮内的刮刀排泄产物的过滤式离心脱水机。螺旋卸料离心机振动卸料离心脱水机Vibrational discharge centrifuge利用筛篮的振动作业，排卸产物的过滤式离心脱水机。按筛篮的安装（振动）方向，又可分为立式与卧式两种。煤粉Coal fines粒度0.5mm干的细煤粒。煤泥slime泛指：湿的煤粉。专指：选煤厂粒度在0.5mm以下的副产品。粗煤泥Coarse slime粒度近于煤泥，通常在0.30.5mm以上，不