矿业工程—选煤厂设计—毕业答辩PPT

1、240万吨/年 炼焦煤选煤厂工艺初步设计,山东科技大学化工学院矿加07-1 孙铭阳,指导教师：崔广文,题目：240万吨/年炼焦煤选煤厂工艺初步设计 产品要求：9级冶炼精煤，灰分小于9.5% ；矸石灰分大于75 主要内容：（1）工艺流程的设计； （2）工艺流程的计算； （3）设备选型与计算； （4）工业场地总平面设计； （5）车间工艺布置； （6）选煤厂经济概算； （7）相关工艺图纸的绘制等。 设计结果：精煤灰分为9.39；中煤灰分为25.68%；矸石灰分为78.80%；煤泥灰分为34.66%。吨原煤加工费为20.2元/t，吨精煤加工费为29.1元/t。年工作日330天，每天生产16小时，两班生产一班检修、即三班工作制，全员效率为60t/人，选煤厂总投资为20405.69万元，投资回收期为1.092年。,一、概述,煤质资料的分析 工业分析和元素分析,通过对原煤筛分总样化验结果分析，可知： 毛煤灰分为26.35%属于中灰分煤； 毛煤硫分为0.16%属于特低硫煤，可以不考虑脱硫； 净煤挥发分为32.04%，属于中高挥发分煤； 净煤粘结指数为80，属于强粘结性煤； 由净煤的最大胶质层厚度Y为1

2、3mm，挥发分为32.04%以及粘结指数为80，可判断该煤种为1/3焦煤。,二、工艺流程的设计,煤质资料的分析 原煤筛分资料的分析,通过对原煤筛分试验结果分析，可知： 1、50mm粒级情况：原煤含矸1.881%，属于中矸等级，分选炼焦煤时，对于50mm粒级，可以设置检查性手选拣矸； 2、各粒级含量分析：50-3mm各粒级的质量百分数相近，说明原煤的粒度分布均匀， 3-0.5mm粒级为主导粒级，且灰分较低，说明煤质较脆易碎； 3、各粒级质量分析：各粒级灰分随粒度减小而减小，即粒级越细煤的含量越高，-0.5mm粒级灰分也低，说明煤质较脆； 4、-0.5mm粒级灰分比原煤及相邻近粗粒级灰分均低，说明矸石不存在泥化现象。,二、工艺流程的设计,煤质资料的分析 原煤浮沉资料的分析及煤的可选性,表2-3 500粒级的浮沉资料综合,二、工艺流程的设计,煤质资料的分析 原煤浮沉资料的分析及煤的可选性,图2-1 500粒级的可选性曲线,当要求最终精煤灰分9.50%时，可从50-0mm可选性曲线中查出此时的基元灰分为20.19%。,二、工艺流程的设计,煤质资料的分析 原煤浮沉资料的分析及煤的可选性,表2-4

3、 0.50粒级的浮沉资料综合表,二、工艺流程的设计,煤质资料的分析 原煤浮沉资料的分析及煤的可选性,图2-2 0.50粒级的可选性曲线,根据最大产率原则(等原则)，在0.5-0mm可选性曲线中可查得0.5-0mm粒级的基元灰分为20.19时，精煤灰分为8.38%。,二、工艺流程的设计,煤质资料的分析 原煤浮沉资料的分析及煤的可选性,表2-5 500.5破碎级和自然级的浮沉资料综合表,二、工艺流程的设计,煤质资料的分析 原煤浮沉资料的分析及煤的可选性,图2-3 500.5粒级可选性曲线,根据同一原则在50-0.5mm可选性曲线中可查得基元灰分20.19所对应的精煤灰分为9.67%，精煤理论产率为61.87%，理论分选密度为1.41 gcm-3，邻近密度物0.1含量为63.36%，可判断该煤样的可选性为极难选煤。这样的煤用常规跳汰法分选很难选出合格产品，所以对500.5mm粒级的煤采用重介质分选。,二、工艺流程的设计,选煤方法及入选方式的确定,选煤方法的确定：当前应用较多的选煤方法包括跳汰选、重介质选、浮选、摇床选、螺旋分选、水介质旋流器选、槽选和干选等。 通过对原煤的工业分析、筛分浮沉资

4、料及可选性的分析，50-0.5mm粒级原煤属于极难选煤，因此主要考虑采用重介选煤，煤泥浮选法作为唯一有效的煤泥分选方法，对于炼焦煤选煤厂来说，浮选回收精煤泥不仅能充分利用资源，而且还能获得可观的收益。,入选方式的确定：由于原煤来自一个矿井的的同一煤层，因此分析入选方式时只考虑是否需要分级入洗即可。 采用混合跳汰入选时，其分选密度一般随粒度的减小而递增，即在跳汰机操作条件相同的情况下，原煤中大粒级的分选密度低，小粒级的分选密度高，其规律如图2-4所示。 如果按照最大产率原则所确定的各粒级分选密度与这种密度变化规律吻合或近似，则可以混合入选，否则应考虑分级入选。设计原煤中不同粒度物料的基元灰分与密度之间的近似关系如图2-5所示。,二、工艺流程的设计,选煤方法及入选方式的确定,图2-5 不同粒级与的关系,由图2-5我们可以看出50-0.5粒级基本符合粒度越细分选密度越高的规律，且在按等原则确定的50-0.5粒级的灰分下=0.030.05, 在按等原则确定的50-0.5粒级的分选密度下=4.47%5%,因此原煤符合混合入洗的要求。,图2-4不同粒级与的关系,二、工艺流程的设计,方案的技术经济比

5、较,结合对选煤方法和入选方式的分析，选择了三产品重介旋流器-煤泥浮选，跳汰粗选-重介精选-煤泥浮选，跳汰主选-重介再选-煤泥浮选三种方案进行经济技术的比较。 比较结果如下表所示：,由表2-6可知，三产品重介旋流器工艺的精煤产率及数量效率都最高。 由表2-7可知，用三产品重介旋流器进行分选创造的利润最高。,表2-6 三种选煤工艺技术比较表,二、工艺流程的设计,表2-7 三种选煤工艺经济比较表,综上所述，根据以上全面的技术经济分析，以及各个流程的优缺点分析，对于本厂的入洗原说选用三产品重介是比较经济合理的同时，该工艺还适于当煤种向更差方向变化的适应，选择此工艺是即现实又长远的选择。因此，最终确定选用三产品重介旋流器选煤方案。,方案的技术经济比较,二、工艺流程的设计,工艺流程图：,二、工艺流程的设计,表 3-1 选煤过程中最终水量平衡表,三、工艺流程的计算,表3-2 介质系统平衡表,三、工艺流程的计算,表3-3 重介系统水耗及介耗,三、工艺流程的计算,表 3-4 选煤最终产品平衡表,三、工艺流程的计算,为了保证选煤厂均衡生产，在确定设备的型号和台数时，要将数、质量流程所计算的各作业环节的处理

6、量乘上相应的不均衡系数，作为选择设备的依据。不均衡系数的选取按GB50359-2005煤炭洗选工程设计规范规定如下： 矿井来煤时，从井口或受煤仓到配（原）煤仓的设备处理能力应与矿井最大提升能力一致，一般K=1.30； 由标准轨距车辆来煤，受煤坑到配（原）煤仓设备处理能力的不均衡系数应不大于1.50。当采用翻车机卸煤时，配（原）煤仓前设备的处理能力应与翻车机能力相适应； 在配（原）煤仓以后，设备的处理能力不均衡系数，在额定小时能力的基础上，煤流系统取1.15，矸石系统取1.50，煤泥系统和重介质悬浮液系统取1.25。,四、设备选型与计算,表4-1 主要设备明细表,四、设备选型与计算,五、工业场地总平面设计,煤流走向：上井毛煤准备车间原煤仓主厂房分选产品仓。 其中主厂房东西七跨，南北三跨。主厂房采取重介车间和浮选车间联合布置，重介系统放在1-2、2-3、3-4、跨内，浮选车间布置在5-6、6-7、7-8跨内，两部分之间设有沉降缝。重介系统的布置按照煤流流程又搞到底布置。四层为三产品重介旋流器，三层为弧形筛和脱介筛，二层为磁选机，一层为各种介质桶。其中精煤泥旋流器组和中煤泥旋流器组布置在四层

7、，物料均由泵从一楼的介质桶打到四楼。旋流器组下面的三楼对应为中煤泥筛和精煤泥筛。浮选系统也基本按照煤流流程布置，四层为浮选精煤压滤机和矿浆准备器，其中浮选柱跨二三四共三层。三层还有浮选精煤刮板运输机，二层为浮选精煤总刮板运输机。浮选精煤和重选精煤最后都落在了一层的精煤皮带运输机。,六、车间工艺布置,图6-1主厂房+12.5平面图,六、车间工艺布置,图6-2 主厂房C-D剖面图系,六、车间工艺布置,表7-1 劳动定员汇总表,表 7-2 产品成本计算表,七，选煤厂经济概算,表7-3 总概算表,七，选煤厂经济概算,七，选煤厂经济概算,首先感谢学院给我们这样一个毕业设计来锻炼和提高自己。毕业设计的顺利完成，离不开崔广文老师和刘慧杰老师孜孜不倦的教诲。两位老师对待同学热情诚恳，认真负责，在这里我向他们表达我崇高的敬意和忠心的感谢。 我还要感谢四年来教育过我们的于洪观，王力，吕宪俊，刘振学，邱俊，周仕学等老师们，是你们传授给了我们专业知识，同时也教给了我们做人的道理。同时，我还要感谢在设计中帮助过我的王乐明，査冉冉，杨鹏，李甜甜，路兆云等同学。 祝所有的老师工作顺利，身体健康；祝所有的同学大展宏图，前程似锦。,八、致谢,谢谢观赏！,

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