淮南礦業(yè)集團新莊孜礦選煤廠主廠房(1.5Mta)設計【含CAD圖紙+文檔】

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摘 要 本設計是淮南礦業(yè)集團新莊孜礦150萬噸選煤廠主廠房，設計要求精煤灰分9.51～10.00%，要求水分小于等于13%，-0.5粒級煤進入浮選。在對新莊孜選煤廠區(qū)位置、地理概況、氣象地震，原煤基地地質(zhì)和煤層資料了解的基礎上，通過對原煤資料的分析，根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，確定了原煤的可選性，結(jié)合原煤資料和原煤可選性，確定該廠采用重介分選（無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器）煤泥浮選工藝；闡明了該廠選煤方法的特點及其該流程的制定依據(jù)；簡單介紹了原煤設計能力、工作制度及服務年限；并進行選煤廠工藝流程的計算，介質(zhì)流程的計算和水量流程的概括；對不均衡系數(shù)的選取和主要工藝設備的選型和計算進行了詳細的描述；最后簡單介紹了地面工藝總布置和主廠房工藝布置，從數(shù)量檢查、質(zhì)量檢查、采制化設施三個方面論述了該廠生產(chǎn)技術檢查。該設計能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，符合設計要求，能較好的完成設計任務。 關鍵詞：選煤廠，無壓給料，三產(chǎn)品重介旋流器 ，選煤工藝 ，可選性 ABSTRACT This design is the huainan group xinzhuangzi ores 1.5 million tons Washes out the coal factory owners workshops, the design request refined coal ash blows9.51～10.00%，The request moisture content is smaller than is equal to 13% . Granularity level -0.5 the coal enters the flotation process. In to the three of pan ores Washes out the coal factory districts position, the geography survey, the meteorological earthquake, the raw coal base geology and in the coal bed material understanding foundation, through to the raw coal material analysis, according to the product quality request, had determined the raw coal May choose nature, the union raw coal material and the raw coal May choose nature, determined this factory uses seriously lies between the minute to elect (no press for three products seriously lies between cyclone) Coal and water mixture the flotation process craft; Has expounded this factory Washes out the coal method characteristic and its this flow formulation basis; Simply introduced the raw coal designed capacity, the work routine and the service life; And carries on the coal dressing plant technical process the computation, the medium flow computation and the water volume flow summary; Has carried on the detailed description to the imbalanced coefficient selection and the main process unit shaping and the computation; Finally simply introduced the ground craft always arranges and the host workshop craft arrangement, from the quantity inspection, the quality testing, collected and processed the facility three aspects to elaborate this factory production technology inspection. This design can satisfy the product quality request, conforms to the design requirement, can better complete the design task . KEYWORDS：Coal dressing plant，F(xiàn)eeding without pressure，Three products heave medium spin，coal Processing technics，preparability 目錄 1緒論 - 8 - 2. 廠區(qū)概況 - 9 - 2.1 廠區(qū)位置 - 9 - 2.2地理概況 - 9 - 2.3氣象地震資料 - 9 - 3原料煤基地 - 10 - 3.1 廠區(qū)地質(zhì)特征 - 10 - 3.2 煤層及生產(chǎn)礦井埋藏量，生產(chǎn)能力和服務年限 - 10 - 4煤質(zhì)特征及其可選性 - 11 - 4.1煤質(zhì)特征及其可選性 - 11 - 4.1.1煤質(zhì)特征 - 11 - 4.1.2煤的可選性 - 11 - 4.2 煤質(zhì)資料分析 - 11 - 4.3可選性評定 - 12 - 5 選煤方法限度及工藝流程說明 - 14 - 5.1選煤方法與限度 - 14 - 5.2 工藝流程制定依據(jù) - 14 - 5.3 工藝流程的說明 - 15 - 6 原煤設計能力、工作制度及服務年限 - 17 - 6.1選煤廠及車間的工作制度 - 17 - 6.2 選煤廠的服務年限及原煤處理能力 - 17 - 7　選煤數(shù)、質(zhì)量的計算 - 18 - 7.1 選煤數(shù)、質(zhì)量的計算 - 18 - 7.1.1懸浮液數(shù)、質(zhì)量計算 - 18 - 7.1.2數(shù)、質(zhì)量流程的計算 - 34 - 7.2水量流程的計算 - 38 - 8 主要工藝設備的選型與計算 - 40 - 8.1 不均衡系數(shù)的選取 - 40 - 8.2 主要工藝設備的選型與計算 - 40 - 9 工藝布置 - 50 - 9.1 地面工藝總布置 - 50 - 9.2 工藝系統(tǒng)布置 - 50 - 10 生產(chǎn)技術檢查 - 52 - 11結(jié)論 - 54 - 參考文獻 - 55 - 致謝 - 56 - - 4 - 1緒論 根據(jù)安徽理工大學下達的畢業(yè)設計任務，設計淮南礦業(yè)集團新莊孜礦選煤廠，廠型為150Mt/a的煉焦煤選煤廠，精煤灰分Ad=9.51~10.00%；水分Mt<=13%；-0.5mm粒級煤浮選。 新莊孜礦井位于老區(qū)西部，八公山東麓蔡家洼、錢家湖地段礦區(qū)；所在的安徽省，主要國鐵有京滬、淮南、寧蕪、銅蕪等線；水張線橫貫淮南市區(qū)并與專用線相連通往各礦，屬于礦區(qū)型選煤廠。 本設計采用三產(chǎn)品重介旋流器分選，煤泥浮選工藝。 該廠選后產(chǎn)品的主要用途為：精煤供應鋼鐵廠用于煉焦，中煤供應電廠，煤泥民用。 該設計的主要特點是： (1) 設備大型化。采用具有國際先進水平的3GDMC1200/ 850A 型無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器為主選設備, 提高了重介質(zhì)旋流器的入選粒度上限, 簡化了原煤準備系統(tǒng), 并為原煤不分級入選創(chuàng)造了條件。 (2) 原料煤采用無壓給料方式。分選精度好,精煤產(chǎn)率高, 次生煤泥量少。 (3) 工藝流程極為簡單。能用單一的低密度懸浮液一次分選出精煤、中煤和矸石, 并且原料煤選前不脫泥、不分級, 與傳統(tǒng)的重介質(zhì)選煤工藝相比, 生產(chǎn)環(huán)節(jié)少, 故障率低。 (4) 產(chǎn)品結(jié)構靈活、質(zhì)量穩(wěn)定?？伸`活調(diào)節(jié)兩段分選密度, 精煤和中煤質(zhì)量都能得到保證,并能分離出純矸石。 2. 廠區(qū)概況 2.1 廠區(qū)位置 淮南煤田位于安徽省北部，淮河中游的兩岸。含煤面積約3200平方公里。目前分新老兩個礦區(qū)，新礦區(qū)位于淮河北岸，老礦區(qū)位于淮河南岸。 老區(qū)東起上窯山，西至八公山，長約40公里；南起舜耕山，北至明龍山，寬約10公里，總面積約400平方公里。 新莊孜礦井位于老區(qū)西部，八公山東麓蔡家洼、錢家湖地段。新莊孜煤礦選煤廠與礦井公用工業(yè)廣場。 礦區(qū)所在的安徽省，主要國鐵有京滬、淮南、寧蕪、銅蕪等線。水張線橫貫淮南市區(qū)并與專用線相連通往各礦。全省以合肥為中心形成公路網(wǎng)四通八達?；春佑晌鞫鴸|穿過淮南煤田，淮河常年可通行小輪，沿淮河順水而下經(jīng)蚌埠、洪澤湖入大運河可抵長江。長江是我國最大的航運干線，常年可以通航，在安徽境內(nèi)有馬鞍山、裕溪口、銅陵、安慶等主要碼頭。由裕溪口順水可達上海門戶，逆水而上可抵武漢、重慶等大城市。 2.2地理概況 本區(qū)淮河以北用明龍山，淮河以南自東而西有上窯山、舜耕山和八公山。流經(jīng)礦區(qū)的主要河流淮河、泥河等均為淮河水系?；春幼畲罅髁繛?0800米2/秒，最小流量為78.4、米2/秒，全年總流量為29億米3。水深最大時為17米，常見水位在+17米。最大含砂量為0.78公斤/米3，最小為0.073公斤/米3。 礦區(qū)為山區(qū)丘陵地勢，南北高，中部低，所以淮河水系由中部徑流?；春觾蓚?cè)有焦家湖、花家湖、瓦埠湖。地形變化大，靠南北麓起伏較大，沿淮河兩岸，形成沿岸平地。 2.3氣象地震資料 本區(qū)屬于秦嶺-淮河地帶，為過度性氣候，季節(jié)明顯，年平均氣溫為+15.1度，極端極高、最低氣溫為+41.4、-22.8度。本區(qū)多東風及東南風，而冬季風多東北風及西北風，一般風速為2.8-3.6m/s，平均風速為3.30m/s，最大風速為22m/s。年降雨量平均為926.33mm，最大為320.4mm，小時最大降雨量為75.3mm。年蒸發(fā)量平均為1642.2mm，最大為2112.3mm，最小為1242.3mm。霜期91-174天，雪期：初雪一般在十一月上旬，終雪在次年三月中旬，凍結(jié)及解凍無定期，一般夜凍日解，最大凍結(jié)深度為30mm。本區(qū)發(fā)生最大的地震為6.25級地震。本地區(qū)地震烈度為6度。 3原料煤基地 3.1 廠區(qū)地質(zhì)特征 淮南礦區(qū)含煤地層為石炭-二迭系。上石炭系太原組總厚度為115-125米，含煤7-10層，煤層薄極不穩(wěn)定，屬不可采煤層。 二迭系含煤地層為本區(qū)主要含煤地層，含煤32-34層。自下而上分A、B、C、D、E五個含煤組、七個含煤段。 礦區(qū)內(nèi)受F6-F7,F11-9~F10-9兩大斷層影響，將新莊孜礦井田煤層割成產(chǎn)狀各異不同初段。 3.2 煤層及生產(chǎn)礦井埋藏量，生產(chǎn)能力和服務年限 新莊孜礦井位于淮南煤田老區(qū)，淮河北岸，八公山東蔡家洼、錢家湖一帶。西北在李Ⅴ線與李咀孜礦為界，東南至Ⅵ線以南70米與謝家集井田毗鄰。井田走向長，淺部2600m，深部為5600mm，傾斜寬3200mm，開采煤層面積約17.9平方公里。 礦井采區(qū)開拓為前進式，區(qū)內(nèi)為應退式回采。本礦以炮采為主，生產(chǎn)工作面需要分階段由上而下回采。在46采區(qū)使用綜采，54采區(qū)使用高檔普采。井下礦車運輸，主斜井采用三階段接力膠帶機運輸。 3.2.2 生產(chǎn)能力和服務年限 該選煤廠設計能力為150萬噸/年，年工作時間為330天，煤田工作時間為16小時，兩班工作。 新莊孜礦服務年限為60年。 4煤質(zhì)特征及其可選性 4.1煤質(zhì)特征及其可選性 4.1.1煤質(zhì)特征 本區(qū)可采煤層以中灰-富灰，特低硫-低硫，特低磷-低磷，中揮發(fā)份，中-中高發(fā)熱量，含油-富油，具有強黏結(jié)性的焦煤為主的，除此之外尚有一定量的肥煤，瘦煤和1/3焦煤。根據(jù)煤炭科學院煤科總化所字（1992）第091號文鑒定，本井田1/3焦煤，肥煤，焦煤，瘦煤的構成比率分別為12%，20%，53%和14%，可作煉焦煤和動力用煤。 4.1.2煤的可選性 通過對地質(zhì)報告的簡易可選性與生產(chǎn)大樣的對比分析可知，無論是±0.1含量法評定還是中煤含量法評定都是難選?？蛇x性評定一致。因此認為該煤質(zhì)資料比較有代表性，可以作為選煤廠設計依據(jù)。 4.2 煤質(zhì)資料分析 原煤篩分，浮沉資料如表4-1、4-2 表4-1 原煤篩分資料 粒級mm 產(chǎn)率% 灰分% 50~25 8.72 46.31 25~13 11.07 36.43 13~6 13.16 30.57 6~3 17.81 23.68 3~0.5 28.11 20.54 -0.50 21.13 19.47 合 計 100.00 26.20 表4—2 50~0.5mm浮沉資料 密度Kg/L 產(chǎn)率% 灰分% -1.30 12.08 4.91 1.3~1.4 38.92 9.06 1.4~1.5 14.03 15.61 1.5~1.6 4.04 23.81 1.6~1.8 8.26 36.55 1.80 22.67 78.38 小計 100.00 28.06 小計占總計 98.09 28.06 煤泥 1.91 24.92 總 計 100.00 28.00 對原煤篩分試驗資料,浮沉試驗資料分析可知： 1.各粒級含量分析 各粒級質(zhì)量質(zhì)量百分數(shù)相差不大，原煤粒度分布較均勻， 13mm以下末煤含量較大，3mm以下粉煤含量大，原煤易碎，確定分選方法應當謹慎。 2.各粒級質(zhì)量分析 灰分隨粒度減小而減小，包括-0.5mm粒級灰分也低，表明煤質(zhì)脆易碎，細粒級中含煤較多，煤質(zhì)較脆。 3.浮沉資料分析 低密度級含量和高密度級含量多，中間密度級含量少，分層明顯，但是為了符合客戶要求的精煤灰分，而且又要保證產(chǎn)率，客戶要求的精煤灰分低，所以分選密度要較低，可選性就比較差，據(jù)分析，煤質(zhì)屬于難選煤。 4.3可選性評定 1)煤浮沉試驗結(jié)果進行浮沉試驗結(jié)果的整理與分析結(jié)果見表4-3。 表4-3 密度 產(chǎn)率 灰分 浮物累計 沉物累計 鄰近密度物含量 產(chǎn)率 灰分 產(chǎn)率 灰分 分選密度 鄰近含量 -1.3 12.08 4.91 12.08 4.91 100.00 28.06 1.3 51.00 1.3~1.4 38.92 9.06 51.00 8.08 87.92 31.24 1.4 52.95 1.4~1.5 14.03 15.61 65.03 9.70 49.00 48.86 1.5 18.07 1.5~1.6 4.04 23.81 69.07 10.53 34.97 62.20 1.6 8.17 1.6~1.8 8.26 36.55 77.33 13.31 30.93 67.21 1.7 8.26 1.8 22.67 78.38 100.00 28.06 22.67 78.38 　 小計 100.00 28.06 　 　 　 　 　 小計占總計 98.09 28.06 　 　 　 　 　 煤泥 1.91 24.92 　 　 　 　 　 總 計 100.00 28.00 　 　 　 　 　 2).繪制可選性曲線 3).確定理論分選指標，并評定可選性。 精煤灰分9.51% ，精煤產(chǎn)率=63.7% 分選密度=1.471，小于1.7扣除沉矸+2.0為100%計算±0.1含量 ±0.1含量(不去矸石)=30.62% ±0.1含量(去-1.5)=87.35% ±0.1含量(去+2.0)=35.86% 屬難選煤，煤質(zhì)較脆、易碎。 圖4-1 原煤可選性曲線 5 選煤方法限度及工藝流程說明 5.1選煤方法與限度 根據(jù)下發(fā)的任務書，要求精煤灰分小于10.00%，依據(jù)煤質(zhì)特征及其可選性，確定新莊孜原煤全部入洗，分選下限到零，選煤方法為：50～0.5mm采用三產(chǎn)品重介旋流器，-0.5采用煤泥浮選。 隨著我國自行研發(fā)的各種類型旋流器工藝技術的日趨成熟，以及澳大利亞先進的模塊式重介選煤廠的引進使重介旋流器分選工藝不論在簡化工藝環(huán)節(jié)、提高介質(zhì)系統(tǒng)控制水平、易于操作管理方面，還是在減少介耗、電耗降低生產(chǎn)成本方面都有明顯的優(yōu)勢；由于重介旋流器單機處理能力大、設備占地面積小、設備臺數(shù)少等原因，因此建廠投資低于其他選煤廠，這一點國內(nèi)外同行已取得共識。據(jù)英國媒體報道，使用重介旋流器工藝的選煤廠與處理能力相當?shù)奶诌x工藝和塊煤重介質(zhì)分選工藝的兩種選煤廠相比較，前者的建廠投資要低25%。 所以，結(jié)合上述兩點，根據(jù)選煤廠設計規(guī)范、原煤的可選性以及目前選煤技術的發(fā)展狀況，該選煤廠采用以無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器為主選設備的重介質(zhì)選煤方法。它的入料上限可達70mm，有效分選下限可達0.3mm 。 5.2 工藝流程制定依據(jù) 根據(jù)對原煤篩分試驗資料,浮沉試驗資料分析，原煤可選性為難選煤，固采用重介系統(tǒng)合理，同時可確定采用三產(chǎn)品旋流器，對于此選擇理由如下 (1) 采用原煤不脫泥混合入選流程, 以無壓三產(chǎn)品旋流器為主選設備, 對50～0mm 級原煤進行分選。其中, + 0.5mm 級原煤可直接分選出合格的精煤和中煤產(chǎn)品； 同時, 對- 0.5mm 級煤泥進行粗選。另外, 介質(zhì)回收系統(tǒng)變以往的雙段濃縮磁選為單段直接磁選, 簡化了流程。 (2) 原煤入料采用無壓給料: ①減少煤的碎化, 克服了粉煤回收率低的問題； ②精煤損失量明顯減少； ③旋流器壓力和操作條件穩(wěn)定； ④降低了噸煤電耗和管道磨損。 (3) 脫介系統(tǒng), 采取加大弧形篩脫介面積等措施, 取消振動脫介篩的合格介質(zhì)段, 實現(xiàn)了脫介篩長度由傳統(tǒng)的6.0 m (4.8 m ) 減到3.6 m 的飛躍, 使脫介系統(tǒng)效率大大提高, 同時也降低了基建投資。 (4) 目前,旋流器已經(jīng)系列化?？筛鶕?jù)產(chǎn)品結(jié)構采用二、三產(chǎn)品旋流器。由于對煤種的適應性強、分選精度高和綜合技術經(jīng)濟指標好等而被廣泛應用。 5.3 工藝流程的說明 由上一節(jié)分析選擇采用三產(chǎn)品旋流器，確定工藝流程，如圖 圖5-1 工藝流程圖 此流程簡潔明了，是現(xiàn)代化重介選煤廠比較流行的設計。首先，采用重介減少了煤泥水處理量；其次，采用三產(chǎn)品旋流器提高了重介的系統(tǒng)的分選精度，同時節(jié)省了廠房空間；其三，采用這套系統(tǒng)，選用大型的現(xiàn)代化設備，工藝簡單，設備少，為管理的操作提供了方面。 6 原煤設計能力、工作制度及服務年限 6.1選煤廠及車間的工作制度 根據(jù)淮南市煤電總公司新集煤礦的實際生產(chǎn)能力，礦區(qū)生產(chǎn)規(guī)劃及設計委托書，確定新莊孜選煤廠設計能力1.5Mt/a，工作制度330天/年，每天工作16小時，采用二班生產(chǎn)，第三班檢修。這是現(xiàn)今常見的選煤廠及車間工作制度。在生產(chǎn)任務大的情況下，也可采用每天工作24小時，分三班生產(chǎn)，早班，中班和夜班。檢修配合生產(chǎn)進行。 6.2 選煤廠的服務年限及原煤處理能力 由礦區(qū)生產(chǎn)能力及選煤廠設計能力1.5Mt/a，計算可得： 選煤廠日處理能力 ：4545.47 t 小時處理能力 ：284.09 t 礦井設計能力為1.5Mt/a。 本區(qū)共有可采儲量284.593Mt，其中一水平149.364Mt，按照1.500Mt/a礦井生產(chǎn)能力計算，礦井計算服務年限為135.6a，其中一水平71.2a，二水平64.4a。 7　選煤數(shù)、質(zhì)量的計算 7.1 選煤數(shù)、質(zhì)量的計算 7.1.1懸浮液數(shù)、質(zhì)量計算 表7-1 實際分選密度與理論分選密度之差值表 ±0.1含量 ≤10.0 10.1~20 20.1~30 30.1~40 ≥40.1 可選性等級 易選 中等可選 較難選 難選 極難選 差值范圍 0-0.04 0-0.05 0-0.06 0.02-0.08 0.04-0.10 根據(jù)任務灰分9.51%~10.00%的要求，查50~0.5mm可選性曲線，得其理論分選密度：δ1=1.471，則實際分選密度為：δp1=1.451。主選段Ep1值取0.05 根據(jù)規(guī)定中煤灰分為32%~49%，得出浮物產(chǎn)率為80.1%，其中精煤為55.1%，故中煤產(chǎn)率為25%，中煤與矸石分選密度δ2=1.76，為中等可選，二段實際分選密度δp2=1.81，再洗段Ep2值取0.06 根據(jù)近似公式，計算分配率ε 表7-2 50~0.5mm無壓給料三產(chǎn)品旋流器主選段產(chǎn)品計算表(Ep1=0.04) 密度 原煤 再選入料δp1=1.45 精煤 γ(%) Ad(%) ε(%) γ本(%) γ產(chǎn)(%) Ad(%) γ本(%) γ產(chǎn)(%) Ad(%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 －1.3 12.08 4.91 0.04 0.00 4.91 12.08 4.91 1.3~1.4 38.92 9.06 8.63 3.36 9.06 35.56 9.06 1.4~1.5 14.03 15.61 49.44 6.94 15.61 7.09 15.61 1.5~1.6 4.04 23.81 90.93 3.67 23.81 0.37 23.81 1.6~1.8 8.26 36.55 99.96 8.26 36.55 0.00 36.55 +1.8 22.67 78.38 100.00 22.67 78.38 0.00 78.38 小計 100.00 20.06 44.90 51.33 55.10 9.09 表7-3 50~0.5mm無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器再先段產(chǎn)品計算表(Ep2=0.06) 密度 再選入料 矸石δp2=2.05 中煤 γ(%) Ad(%) ε(%) γ本(%) γ產(chǎn)(%) Ad(%) γ本(%) γ產(chǎn)(%) Ad(%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 －1.3 0.00 4.91 0.00 0.00 4.91 0.00 4.91 1.3~1.4 3.36 9.06 0.00 0.00 9.06 3.36 9.06 1.4~1.5 6.94 15.61 0.00 0.00 15.61 6.94 15.61 1.5~1.6 3.67 23.81 0.17 0.01 23.81 3.67 23.81 1.6~1.8 8.26 36.55 10.78 0.89 36.55 7.37 36.55 +1.8 22.67 78.38 84.45 19.14 78.38 3.53 78.38 小計 44.90 51.33 20.04 76.51 24.86 31.04 由以上兩表，綜合得出主、再選段產(chǎn)品平衡表及產(chǎn)品綜合平衡表 表7-4 50~0.5mm重介旋流器主選段產(chǎn)品平衡表(原生煤泥占21.13%) 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)率γ本 % 產(chǎn)率γ原（%） 灰分Ad (%) 精煤 55.10 37.85 9.09 底流 44.90 30.84 51.33 小計 100.00 68.69 28.06 小計占總計 87.09 68.69 28.06 次生煤泥 11.00 8.68 28.06 浮沉煤泥 1.91 1.51 24.92 小計 總計 100.00 78.87 28.00 表7-5 50~0.5mm重介旋流器再選段產(chǎn)品平衡表 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)率γ本 % 產(chǎn)率γ原（%） 灰分Ad (%) 中煤 55.37 17.08 31.04 矸石 44.63 13.76 76.51 小計 100.00 30.84 51.33 小計占總計 100.00 30.84 51.33 次生煤泥 0.00 0.00 0.00 浮沉煤泥 0.00 0.00 0.00 小計 總計 100.00 30.84 51.33 表7-6 50~0.5mm三產(chǎn)品重介旋流器主、再選段的產(chǎn)品綜合平衡表 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)率γ原（%） 灰分Ad (%) 產(chǎn)品 精煤 37.85 9.09 中煤 17.08 31.04 矸石 13.76 76.51 小計 68.68 28.05 煤泥 原生煤泥 21.13 28.06 次生煤泥 8.68 24.92 浮沉煤泥 1.51 19.47 合計 31.32 22.11 總計 100.00 26.20 1 介質(zhì)流程計算所需煤質(zhì)資料及計算 (1) 煤的設計入選量為150萬噸/年，水分Mt=6% (2) 煤泥量的確定 a, 由表6知原生煤泥為21.13%(占原級) b, 次生煤泥量的確定，查下表， 表7-7 次生煤泥的確定 選煤方法 原煤中<0.5mm級含量 (%) >20 20~15 15~10 <10 不分級入選 肥、焦、瘦 10~12 8~10 7~8 5~7 其它煤 7~8 6~7 5~6 3~4 因原生煤泥量為21.13%，由上表取次生煤泥量為11%(占本級)，轉(zhuǎn)換成占原級共有8.68%(由本節(jié)產(chǎn)品綜合表)，又已知浮沉煤泥占原級量為1.51% 進入無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器中的煤泥量β=原生煤泥+次生煤泥+浮沉煤泥=21.13%+8.68%+1.51%=31.32% (3) 入料量Q=284.0909 t/h 原煤水分Mt=6 入選煤的煤泥含量 β=31.32% δp=1.451kg/L 計算入料中煤泥水的數(shù)質(zhì)量 δc=1.5 Kg/L δf=4.5 Kg/L 取γc0=100% 入料含水量 W0=WQ*Q/(100-WQ)= 21.38318 m3/h 干煤泥量G0=β*Q=88.97727 m3/h 煤泥水體積V0=W0+G0/δc=80.70137 m3/h 煤泥水單位體積中固體含量g0=G0/V0=1.10255 t/m3 煤泥水密度ρ0=(W0+G0)/V0=1.36751 kg/L 確定補加介質(zhì)性質(zhì) 取補加濃介質(zhì)的密度ρx=2 kg/L 非磁性物的含量γcx=5% γfx=100%-γcx=95% δx=δf*δc/(δf*γcx+δc*γfx)= 4.09091 kg/L gx=(ρx-1)δx/(δx-1)= 1.32353 t/m3 gcx=gx*γcx=0.06618 t/m3 gfx=gx*γfx=1.25735 t/m3 gwx=ρx-gx=0.67647 t/m3 確定工作懸浮液的性質(zhì) (1) 確定工作懸浮液的密度ρ1 由于離心力的存在，故δp≠ρ1，δp-ρ1=0.04~0.13 取0.04 ρ1=δp-0.04=1.411kg/L (2) 確定工作懸浮液固體中非磁性物的含量的最大值 γcmax=(γc0g0(ρx-ρ1)+γcxgx(ρ1-ρ0))/(g0(ρx-ρ1)+gx(ρ1-ρ0))= 92.266% 取 γc1=40% γf1=60% δ1=δc*δf/(δc*γf1+δf*γc1)= 2.5 t/m3 驗證λ值 λ=(ρ1-1)/(δ1-1)= 27.4<35 所以分選前不需要預先脫泥 (3) 計算其它參數(shù) g1=(ρ1-1)δ1/(δ1-1)= 0.685 t/m3 gc1=g1*γc1=0.274 t/m3 gf1=g1*γf1=0.411t/m3 gw1=ρ1-g1=0.726t/m3 2 分選作業(yè) G0、G1、G2分別為入選原煤、工作介質(zhì)、循環(huán)介質(zhì)帶入懸浮液中的固體量，循環(huán)介質(zhì)的體積根據(jù)設備的小時處理能力由公式V=KQS計算，K=1.15,S見表4-16，取S=3.5，得V=1143.4m3/h.取3GDMC1200/850的無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器，其最大的入料量為q=400t/h，最大循環(huán)介質(zhì)量為1200米3/時。 所需的旋流器的臺數(shù)n=kQ/q=0.726， 取1臺 式中的K值為不均衡系數(shù)，K=1.15 V2=1200*1=1200.00000 m3/h V1=V0+V2=1280.70137 m3/h G1=V1*g1=877.28044t/h Gc1=G1*γc1=350.91217 t/h Gf1=G1*γf1=526.36826 t/h W1=V1*gw1=929.78919 t/h G2=G1-G0=788.30317 t/h Gf2=Gf1=526.36826 t/h Gc2=G2-Gf2=261.93490 t/h W2=W1-W0=908.40601 t/h ρ2=(W2+G2)/V2=1.41392kg/L γc2=Gc2/G2=33.22% 又根據(jù)經(jīng)驗公式 ρ3=ρ1+(0.4~0.7)= 2.111 kg/L ρ4=ρ1+(0.05~0.4)= 1.611 kg/L ρ5=ρ1-(0.07~0.12)= 1.291 kg/L 設三產(chǎn)品旋流器一段進入二段的懸浮液密度為 ρ2＇=δp2-(0.13~0.18)= 1.68 kg/L V2＇=（ρ1-ρ5)V1/(ρ2＇-ρ5)= 395.07497m3/h V3=(ρ2＇-ρ4)*V2＇/(ρ3-ρ4）＝54.52035m3/h V4=V2＇-V3=340.55463 m3/h V5=V1-V2＇=885.62639m3/h γf3=γf1+(2~25%)=75% γf4=γf1+(2~4%)=63% γc3=100%-γf3=25% γc4=100%-γf4=37% δ3=δf*δc/(δf*γc3+δc*γf3）=3 kg/L g3=(ρ3-1)δ3/(δ3-1)= 1.6665 t/m3 gc3=g3*γc3=0.416625 t/m3 gf3=g3*γf3=1.249875 t/m3 gw3=ρ3-g3=0.4445 t/m3 G3=V3*g3=90.85816 t/h Gc3=G3*γc3=22.71454t/h Gf3=G3*γf3=68.14362 t/h w3=V3*gw3=24.23429 m3/h δ4=δf*δc/(δf*γc4+δc*γf4)= 2.58621 kg/L g4=(ρ4-1)δ4/(δ4-1)= 0.99619 t/m3 gc4=g4*γc4=0.36859 t/m3 gf4=g4*γf4=0.62760 t/m3 gw4=ρ4-g4=0.61481 t/m3 G4=V4*g4=339.25878t/h Gc4=G4*γc4=125.52575 t/h Gf4=G4*γf4=213.73303 t/h w4=v4*gw4=209.37472t/h G5=G1-G4-G3=447.16350 t/h Gc5=Gc1-Gc4-Gc3=202.67189t/h Gf5=Gf1-Gf4-Gf3=244.49161 t/h W5=W1-W4-W3=696.18018 t/h g5=G5/V5=0.50491 t/m3 gc5=Gc5/V5=0.22884 t/m3 gf5=Gf5/V5=0.27606 t/m3 gw5=ρ5-g5=0.78608 t/m3 γc5=Gc5/G5=45.324% γf5=Gf5/G5=54.676% 3.精煤段介質(zhì)作業(yè)的計算： 精煤脫介弧形篩的脫介效率為90% V10=V5*90%=797.06375 m3/h G10=V10*g10=V10*g5=402.44715 t/h Gc10=V10*gc10=V10*gc5=182.40470 t/h Gf10=V10*gf10=V10*gf5=220.04245t/h W10=V10*gw10=V10*gw5=626.56216 m3/h V11=V5-V10=88.56216m3/h G11=G5-G10=44.71635 t/h Gc11=Gc5-Gc10=20.26719 t/h Gf11=Gf5-Gf10=24.44916 t/h W11=W5-W10=69.61802m3/h ρ11=(W11+G11)/V11=1.2910 kg/L g11=G11/V11=0.50491 m3/t 選取精煤產(chǎn)品帶走的磁性物含量為M=0.4 kg/L Gf22=M*Q22/1000=0.04301 t/h Q22=Q0*γ22=107.52841 t/h G22=Gf22/γf22=Gf22/γf5=0.11364 t/h Gc22=G22-Gf22=0.07062 t/h 取精煤產(chǎn)品的水分為WQ22=17% W22=WQ22*Q22/(100%-WQ22)= 22.02389 m3/h V22=W22+Gf22/δf+Gc22/δc=22.08053 m3/h 取精煤脫水篩噴水量為1.5 m3/t W14=1.5*Q11=161.29261m3/h V14=161.29261 m3/h V21=V11+V14-V22= 227.77472 m3/h W21=W11+W14-W22=208.88674 t/h G21=G11-G22=44.60271 t/h Gc21=Gc11-Gc22= 20.19656 t/h Gf21=Gf11-Gf22=24.40615 t/h 4.中煤脫介作業(yè)的計算： 中煤脫介篩脫介效率為85% V8=V4*85%= 289.47143 m3/h G8=g8*V8=g4*V8= 288.36996 t/h Gc8=G8*γc8=G8*γc4=106.69689 t/h Gf8=G8*γf8=G8*γf4= 181.67308 t/h W8=V8*gw8=V8*gw4= 177.96851 m3/h V9=V4-V8= 51.08319 m3/h G9=G4-G8= 50.88882 t/h Gc9=Gc4-Gc8= 18.82886 t/h Gf9=Gf4-Gf8= 32.05995 t/h W9=W4-W8=31.40621 m3/h ρ9=(W9+G9)/V9= 1.611 kg/L g9=G9/V9= 0.99619m3/t 選取中煤產(chǎn)品帶走的磁性物含量為M= 0.4 kg/t Q18=Q0*γ18= 48.52273 t/h Gf18=M*Q18/1000=0.01941 t/h G18=Gf18/γf18=Gf18/γf4= 0.03081 t/h Gc18=G18-Gf18= 0.01140 t/h 取中煤產(chǎn)品的水分為WQ18=17% W18=WQ18*Q18/(100%-WQ18)= 9.93839 m3/h V18=W18+Gf18/δf+Gc18/δc= 9.95030 m3/h 取中煤脫水篩的噴水量為1.5 m3/t W13=1.5*Q9= 72.78409m3/h V13= 72.78409m3/h V17=V9+V13-V18=113.91698 m3/h W17=W9+W13-W18=94.25191 m3/h G17=G9-G18=50.85801 t/h Gc17=Gc9-Gc18=18.81746 t/h Gf17=Gf9-Gf18=32.04055 t/h 5 矸石脫介作業(yè)的計算： 矸石脫介弧形篩的脫介效率為80% V7=V3*80%=43.61628 m3/h G7=V7*g7=V7*g3=72.68653 t/h Gc7=V7*gc7=V7*gc3=18.17163 t/h Gf7=V7*gf7=V7*gf3=54.51489 t/h W7=V7*gw7=V7*gw3=19.38744 m3/h V6=V3-V7=10.90407 m3/h G6=G3-G7=18.17163 t/h Gc6=Gc3-Gc7=4.54291 t/h Gf6=Gf3-Gf7=13.62872 t/h W6=W3-W7=4.84686 m3/h ρ6=(W6+G6)/V6=2.11100 kg/L g6=G6/V6=1.66650 t/m3 選取矸石帶走的磁性物含量為M=0.2kg/L Q15=Q0*γ15=39.09091 t/h Gf15=M*Q15/1000=0.00782 t/h G15=Gf15/γf15=Gf15/γf3=0.01042 t/h Gc15=G15-Gf15=0.00261 t/h 取矸石產(chǎn)品水分為WQ15=13% W15=WQ15*Q15/(100%-WQ15)= 5.84117 m3/h V15=W15+Gf15/δf+Gc15/δc=5.84464 m3/h 取矸石脫介篩的噴水量為1.5m3/t W12=1.5*Q6=58.63636m3/h V12=58.63636 m3/h V16=V6+V12-V15=63.69579 m3/h W16=W6+W12-W15=57.64205m3/h G16=G6-G15=18.16121 t/h Gc16=Gc6-Gc15=4.54030 t/h Gf16=Gf6-Gf15=13.62091 t/h 6 計算分流量、補加介質(zhì)、及補加水 Vx、Vw分別為濃懸浮液、補加水體積，據(jù)進入系統(tǒng)的懸浮液量等于排出系統(tǒng)的懸浮液 的原則來計算分流量Vb. 據(jù)體積平衡式 V0+Vx+Vw=Vdf+Vds+Vdm+Vp ① 煤泥平衡式 V0g0γc0+Vxgxγcx=(Vdf+Vp)gfγcf+Vdsgsγcs + Vdmgmγcm ② 固體質(zhì)量平衡式 V0g0+Vxgx=(Vdf+Vp)gf+Vdsgs+Vdmgm ③ Vx=106.01190 m3/h Vw=192.60992 m3/h Vp=228.77329 m3/h Vp=V20=228.77329 m3/h Gcp=Gc20=Vp*gc20=V20*gc5=52.35381t/h Gfp=Gf20=Vp*gf20=V20*gf5=63.15660 t/h Gp=G20=Gcp+Gfp=Gc20+Gf20=115.51041 t/h Wp=W20=Vp*gw20=V20*gw5=179.83591m3/h G19=G10-G20=286.93674t/h Gc19=Gc10-Gc20=130.05089 t/h Gf19=Gf10-Gf20=156.88585t/h W19=W10-W20=446.72625 m3/h V19=V10-V20=568.29047 m3/h 7 磁選作業(yè)的計算 (1) 矸石磁選作業(yè)段的計算： 選用兩段筒的磁選機，磁選作業(yè)按兩段計算 一段筒的磁選效率為η1=99% ρⅠ″＝ρx=2 Kg/L γfⅠ″=95% gⅠ″=gx=1.32353 t/m3 gwⅠ″=gwx=0.67647 t/m3 GfⅠ″=Gf16*η1=13.48470 t/h GⅠ″=GfⅠ″/γfⅠ″=14.19442 t/h GcⅠ″=GⅠ″-GfⅠ″=0.70972 t/h VⅠ″=GⅠ″/gⅠ″=10.72467 m3/h WⅠ″=VⅠ″*gwⅠ″=7.25491 m3/h GcⅠ′=Gc16-GcⅠ″=3.83058 t/h GfⅠ′=Gf16-GfⅠ″=0.13621 t/h GⅠ′=GcⅠ′+GfⅠ′=3.96679 t/h WⅠ′=W16-WⅠ″=50.38714 m3/h VⅠ′=V16-VⅠ″=52.97112 m3/h 二段筒的磁選效率為η2＝85% ρ24′＝ρx=2 Kg/L γf24′=95% g24′=gx=1.32353 t/m3 gw24′=gwx=0.67647 t/m3 Gf24′=GfⅠ′*η2=0.11578 t/h G24′=Gf24′/γf24′=0.12187 t/h Gc24′=G24′-Gf24′=0.00609 t/h V24′=G24′/g24′=0.09208 m3/h W24′=V24′*gw24′=0.06229 m3/h G23=GⅠ′-G24′=3.84492 t/h Gc23=GcⅠ′-Gc24′=3.82449 t/h Gf23=GfⅠ′-Gf24′=0.02043 t/h V23=VⅠ′-V24′=52.87904 m3/h W23=WⅠ′-W24′=50.32485 m3/h 驗算總磁選效率η η＝(Gf24′＋GfⅠ″)/Gf16=99.85>99.8% 合適，99.8%為設計規(guī)范規(guī)定的最小總磁選效率 V24=V24′+VⅠ″=10.81675 m3/h G24=G24′+GⅠ″=14.31629 t/h Gc24=Gc24′+GcⅠ″=0.71581 t/h Gf24=Gf24′+GfⅠ″=13.60047 t/h W24=W24′+WⅠ″=7.31720 m3/h (2) 中煤磁選段作業(yè)的計算 選用兩段筒的磁選機，磁選作業(yè)按兩段計算 一段筒的磁選效率為η1=99% ρⅠ″＝ρx=2 Kg/L γfⅠ″=95% gⅠ″=gx=1.32353 t/m3 gwⅠ″=gwx=0.67647 t/m3 GfⅠ″=Gf17*η1=31.73743 t/h GⅠ″=GfⅠ″/γfⅠ″=33.40782 t/h GcⅠ″=GⅠ″-GfⅠ″=1.67039 t/h VⅠ″=GⅠ″/gⅠ″=25.24146 m3/h WⅠ″=VⅠ″*gwⅠ″=17.07509 m3/h GcⅠ′=Gc17-GcⅠ″=17.15733 t/h GfⅠ′=Gf17-GfⅠ″=0.30311 t/h GⅠ′=GcⅠ′+GfⅠ′=17.46044 t/h WⅠ′=W17-WⅠ″=83.68210 m3/h VⅠ′=V17-VⅠ″=95.19152 m3/h 二段筒的磁選效率為η2＝85% ρ25′＝ρx=2 Kg/L γf25′=95% g25′=gx=1.32353 t/m3 gw25′=gwx=0.67647 t/m3 Gf25′=GfⅠ′*η2=0.25765 t/h G25′=Gf25′/γf25′=0.27121t/h Gc25′=G25′-Gf25′=0.01356 t/h V25′=G25′/g25′=0.20491 m3/h W25′=V25′*gw25′=0.13862m3/h G26=GⅠ′-G25′=17.18924t/h Gc26=GcⅠ′-Gc25′=17.14377 t/h Gf26=GfⅠ′-Gf25′=0.04547t/h V26=VⅠ′-V25′=94.98661 m3/h W26=WⅠ′-W25′=83.54348 m3/h 驗算總磁選效率η η＝(Gf25′＋GfⅠ″)/Gf17=99.85>99.8% 合適，99.8%為設計規(guī)范規(guī)定的最小總磁選效率 V25=V25′+VⅠ″=25.44637m3/h G25=G25′+GⅠ″=33.67903 t/h Gc25=Gc25′+GcⅠ″=1.68395 t/h Gf25=Gf25′+GfⅠ″=31.99508 t/h W25=W25′+WⅠ″=17.21370m3/h (3) 精煤磁選作業(yè)的計算： 選用兩段筒的磁選機，磁選作業(yè)按兩段計算 W30=W20+W21+W32=388.72265m3/h G30=G20+G21+G32=160.11312 t/h Gc30=Gc20+Gc21+Gc32=72.55037 t/h Gf30=Gf20+Gf21+Gf32=87.56275 t/h V30=V20+V21+V32=456.54801 m3/h 一段筒的磁選效率為η1=99% ρⅠ″＝ρx=2 Kg/L γfⅠ″=95% gⅠ″=gx=1.32353 t/m3 gwⅠ″=gwx=0.67647 t/m3 GfⅠ″=Gf30*η1=86.72544 t/h GⅠ″=GfⅠ″/γfⅠ″=91.28994t/h GcⅠ″=GⅠ″-GfⅠ″=4.56450 t/h VⅠ″=GⅠ″/gⅠ″=68.97459 m3/h WⅠ″=VⅠ″*gwⅠ″=46.65924m3/h GcⅠ′=Gc30-GcⅠ″=68.04944 t/h GfⅠ′=Gf30-GfⅠ″=0.87601 t/h GⅠ′=GcⅠ′+GfⅠ′=68.92545t/h WⅠ′=W30-WⅠ″=356.64124 m3/h VⅠ′=V30-VⅠ″=402.20223m3/h 二段筒的磁選效率為η2＝85% Ρ29′=ρx=2 Kg/L γf29′=95% g29′=gx=1.32353 t/m3 gw29′=gwx=0.67647 t/m3 Gf29′=GfⅠ′*η2=0.74461 t/h G29′=Gf29′/γf29′=0.78380 t/h Gc29′=G29′-Gf29′=0.03919 t/h V29′=G29′/g29′=0.59221 m3/h W29′=V29′*gw29′=0.40061m3/h G31=GⅠ′-G29′=68.14165 t/h Gc31=GcⅠ′-Gc29′=68.01025 t/h Gf31=GfⅠ′-Gf29′=0.13140t/h V31=VⅠ′-V29′=401.61002 m3/h W31=WⅠ′-W29′=356.24063 m3/h 驗算總磁選效率η η＝(Gf29′＋GfⅠ″)/Gf30=99.85%>99.8% 合適，99.8%為設計規(guī)范規(guī)定的最小總磁選效率 V29=V29′+VⅠ″=69.56680 m3/h G29=G29′+GⅠ″=92.07374 t/h Gc29=Gc29′+GcⅠ″=4.60369 t/h Gf29=Gf29′+GfⅠ″=87.47006 t/h W29=W29′+W