选煤厂课程设计

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1、1设计条件及设计任务1.1选煤厂类型及工作制度矿井型动力煤选煤厂，年生产能力，每年工作330天，二班生产一班检修, 每天选煤16h，主要供发电厂和民用。煤层及煤质条件开采甲乙两层煤，按固定比例混合入选，粒度和密度组成见筛分和浮沉试验结果表,煤层系数=40/60。表1 1 甲煤层筛分试验结果表甲煤层筛分试验结果煤样总重：2927.5 kg总样灰分：%粒级/mm产物名称产率重量/kg占本层/%Ad/%100手选煤矸石小计100 50手选煤矸石小计50合计合计50 25煤25 13煤136煤63煤3煤0煤500合计毛煤总计原煤合计除去大于50mm级矸石和硫铁矿表1 2已煤层筛分试验结果表乙煤层筛分试

2、验结果表粒级mm产物名称点全样灰分%AJ%)100手选煤夹矸煤矸石小计10050手选煤夹矸煤矸石小计50合计5025煤2513煤煤煤煤煤500合计总计100表1 3甲煤层破碎级筛分试验结果表甲煤层破碎级筛分试验结果表煤样质量：占全样重：10.24% 煤样灰分：39.16%粒级/mm产率质量Qgr,dMkg1重量/kg占全样/%筛上 累计/%Mad/%Ad/%St,d/%50 2525 13136633015总计表1 4乙煤层破碎级筛分试验结果表乙层破碎级筛分试验结果表粒级/mm产率质量Qgr,d/MJ kg-1占全样/%Mad/%Ad/%t，S/%50 2525 131366330总计表1 5

3、甲煤层自然级筛分浮沉试验报告表筛分特性25 50mm13 25mm6 13mm产率灰分产率灰分产率灰分密度本级本层灰分本级本层灰分本级本层灰分12345678910小计煤泥总 计续表1-53 6mm3mm50mm产率灰分产率灰分产率灰分本级本层灰分本级本层灰分本级本层灰分111213141516171819表1 一6乙煤层自然级筛分浮沉试验报告表筛分2550mm1325mm613mm特性产率灰分产率灰分产率灰分密度本级全样灰分本级全样灰分本级全样灰分12345678910小计100100100煤泥总 计100100100续表1-636mm0.5 3mm0.5 50mm产率灰分产率灰分产率灰分本

4、级全样灰分本级全样灰分本级全样-灰分111213141516171819100100100100100100表1 7甲煤层破碎级筛分浮沉试验报告表筛分特 性25 50mm13 25mm6 13mm产率灰分产率灰分产率灰分密度本级本层灰分本级本层灰分本级本层灰分12345678910小计煤泥总计续表1-73 6mm3mm50mm产率灰分产率灰分产率灰分本级本层灰分本级本层灰分本级本层灰分111213141516171819表1 8乙煤层破碎级筛分浮沉试验报告表筛分2550mm1325mm613mm特性产率灰分产率灰分产率灰分密度本级全样灰分本级全样灰分本级全样灰分12345678910小计100

5、100100煤泥总 计100100100续表1-836mm0.5 3mm0.5 50mm产率灰分产率灰分产率灰分本级全样灰分本级全样灰分本级全样灰分1112131415161718191001001001001001002煤质资料综合与分析筛分资料综合与分析筛分试验资料审查、综合与灰分校正对于自然级来说，确定各层煤在入厂选原煤中所占的百分数表2-1中，。Ki50%, K 2 50%, K K1 K2100% 。将各层煤占本层煤的粒度级别分别换算成占入厂选原煤的百分数入Ki100入选的各层煤中某一粒某层煤占入厂原煤的百各层煤某一粒级占本煤级换算成占入选原煤的百分数,% 分数，%层的百分数，%如表

6、2-1中第4栏和第7栏。将占全样各个数值按等粒级相加，即得原煤各粒级的含。如表2-1中10 47综合后各粒度级的灰分用加权平均法计算，例如，表2-1中，第11栏各行为A1110对于破碎级来说，从表2-1中，可以确定破碎级各煤层在入厂原煤中所占的百分数如2-2中，K1 7.67%, K2 23.85%, KK1 K2 31.52%。然后将破碎级资料用同样的方法换算成占入选原煤的百分数进行综合，将自然级和破碎级的数量和灰分进行综合，其结果填 入表2-3中。表2-1两层原煤筛分试验综合表甲、乙层原煤筛分试验结果甲层Ka =40%乙层KB=60%综合K=100%粒级本层全样Ad本层全样Ad本级全样Ad

7、mm产物名称/%/%/%/%/%/%/%/%/%煤夹矸煤矸石100手选小计手煤选夹矸煤矸石10050小计50合计5025煤2513煤煤煤煤煤500合计毛煤总计100表2-2入选原煤+ 50mm破碎级筛分试验结果综合表甲、乙两层原煤+50mm破碎级筛分试验结果综合表粒级/mm甲层Ki =11.70 %乙层(K2=%综合K= 100 %占本层占全样Ad占本层占全样Ad占本级占全样Ad校正/%/%/%/%/%/%/%/%/%50252513500 合计100表2-3 入选原煤+ 50mm破碎级与自然级筛分试验结果综合表甲、乙层原煤破碎级与自然级筛分试验结果综合表粒级/mm自然级破碎级综合本级全样Ad

8、本级全样Ad本级全样Ad灰分/%/%/%/%/%/%/%/%/%1234567891011502550-05mm 的灰分为41.15%2513500 合计筛分资料综合结果分析根据筛分资料综合结果绘制入选原煤粒度曲线，对粒度组成、物理和化学特性及对选煤产品结构的影响程度做出详细分析。图2-入选煤粒度曲线浮沉资料综合与灰分校正浮沉资料综合浮沉试验资料综合的原那么与方法和筛分资料相似，是按等密度级综合的原那么进行。简 单表达如下：1将自然级、破碎级中各密度级所占本级质量百分数换算成占全样的质量百分数， 然后按等密度级相加得该煤层自然级和破碎级 0.550mm的综合浮沉质量百分数，如表 1-6、表1-

9、7中第3栏、第6栏、第9栏、第12栏和第15栏。综合的密度级的灰分用加权 平均法求出。A20A 18 A 69A1215A A3467910121315 16182将占本层全样第18栏换算成占入选全样第19栏，其比列分别从表2-1中得出。3将两层煤的自然级和破碎级分别综合得到浮沉资料见表2-4。表2-4甲层煤自然级与破碎级浮沉试验综合表甲层煤自然级与破碎级浮沉试验综合表密度级自然级破碎级综合-1/kg L占本级占入选A d占本级，一 一占入选Ad占本 级占全 样Ad/%全样/%/%/%全样/%/%/%/%/%12345678910小计（去泥）煤 泥总计表2-5甲层煤自然级与破碎级浮沉试验综合表

10、乙层煤破碎与自然级综合浮沉试验表密度级自然级破碎级综合-1/kg L占本级占入选Ad占本级占入选Ad占本级占全样Add1d!1d1/%全样/%/%/%全样/%/%/%/%/%12345678910小计（去泥）煤 泥总计浮沉资料的灰分校正浮沉资料的校正通常用调出量法。校正的基准为筛分综合表中的相应粒级综合校 正灰分值为准。注意煤泥灰分不校正，那么A筛A浮式中-灰分校正系数，此值可正、可负， %A筛-筛分表中参加浮沉各粒级的综合校正灰分减去综合浮沉表中浮沉煤泥的灰 分，%A浮-综合浮沉表中各密度级累计灰分去泥，%而 A 筛=40.78 % A浮=41.15%= A 筛A 浮 0.2%校正前后的灰分

11、仍为除去浮沉煤泥的灰分，但其方法假定各密度级灰分不变，调整各 密度级质量百分数。即，1密度级质量百分数增加X%，同时相应减少密度级的质量百分数X%，其总质量百分数仍为100%。增减x%后，建立新的平衡关系如下(x) A(x) A100 A1.8 1.81.81.8筛化简后，得:100( A筛A浮)X式中，x-校正值，%A筛-筛分表中参加浮沉各粒级的综合校正灰分减去综合浮沉表中浮沉煤泥的灰分，%A浮-综合浮沉表中各密度级累计灰分去泥，% A密度级灰分，%A密度级灰分，%而 A =A = x 100 (40.78 41.15) (75.7531.59)2按校正值x将大于和密度级的质量百分数进行调整

12、。考虑到x应按比例分配到和各密度级中去那么有：1.8 一n x100式中、-分别为密度级调整后和调整前的质量百分数，;n、n -分别为密度级调整后和调整前的质量百分数，%。如果密度级别中，不止一个密度级，也参照密度级的算法表2-表2-6浮沉试验综合结果表甲、乙层煤500.5mm浮沉试验综合表密度级甲层煤乙层煤综合校正-1/kg L 本级全样Ad本级全样Ad “本级全样本级全样/%/%/%/%/%/%/%/%/%/%/%./%12345678910111213小计（去泥）100100100煤 泥总计1001001003原煤可选性评定与工艺流程制定3.1 可选性曲线评定与产品结构根据“浮沉试验综合

13、结果表完成“产率、灰分、浮沉物及邻近物密度组成计算，做出入选煤层5005mm粒级浮沉试验综合表并根据此表绘制出原煤可选性曲线。表3-1 入选煤层5005mm粒级浮沉试验综合表 50mm粒级原煤浮沉试验综合表累计分选密度土密度级产率灰分浮物沉物/g cm-3/g cm3/%/%产率/%灰分/%产率/%灰分/%密度级/g cm-3产率/%123456789合计煤泥总计图3-1入选煤层可选性曲线3.3.1选煤产品结构方案由于入选原煤为动力煤，对于电力企业及用户的要求，精煤灰分视用户要求而定。从图3-1可以看出原煤的可选性一般，属于难选煤；同时也看出矸石产量过高的缺点，所以精煤理 论灰分确定为27%，

14、28%，29%三个级别，对应的理论分选密度为1.39 g/cm 3、1.40 g/cm 3、3o方案I取精煤灰分为27%，矸石灰分为75.16%，通过可选性曲线可得，精煤产率为 44.13%， 矸石产率为19.23%，那么中煤产率为100%-4413%-19.23% =38.64% ，理论分选密度为1.39 g/cm3，中煤灰分为41.95%，精煤和中煤分界灰分为35.02%，通过5 0曲.1线可知分选密度 邻近物的产率大于40%，说明原煤在这个分选密度下极难选。方案II取精煤灰分为28%，矸石灰分为76.60%，通过可选性曲线可得，精煤产率为47.66%，矸 石产 率为17.89%，那么 中

15、煤 产率 为100%-47.66%-17.89%=34.45%, 理论 分选密度 为3 ,中煤灰分为43.68%，精煤和中煤分界灰分为36.45%，通过5 0曲.1线可知分选 密度邻近物的产率大于40%，说明原煤在这个分选密度下极难选。方案III取精煤灰分为29%，矸石灰分为78.02%，通过可选性曲线可得，精煤产率为53.27%，矸石 产率为17.11%，那么中煤产率为100%-53.27%-17.11%=29.62%，理论 分选密 度为3，中煤灰分为45.45%，精煤和中煤分界灰分为37.89%，通过5 0曲.1线可知分选 密度邻近物的产率大于40%，说明原煤在这个分选密度下极难选。根据可

16、选性曲线，确定出如下方案：例如方案1取A精=27.00%，根据可选性曲线，可查出浮物产率 =44.13%，临界灰分=35.02%，沉物产率沉物=56.87%，理论分选密度=1.39 g cm，取矸石灰分A矸石=75.16%，矸石产率矸石=19.23%，所以中煤产率中煤 100精煤A矸石=3864%，精A A 100煤精煤矸石 矸石A中总中煤3.3.2 产品利润计算方法根据动力煤粒级及灰分划分计算销售收入。销售收入=年处理量X精煤各粒级产品产率X对应精煤灰分基价元X对应煤种比价%+中煤各粒级产品产率X对应中煤灰分基价元X煤种比价%方案一：销售收入=2400000 X(2.23% X 90.40%

17、 X132% X 350+4.18% X 90.40% X 139% X 350+8.97% X 90.40% X 150% X 350+6.59%X 90.40% X136%+6.39% X 90.40% X 132% X 350+14.77% X 90.40% X 107% X 350+1.95% X 54.40% X13 2%+3.64% X54.40% X139% X350+7.83% X54.40% X150% X350+5.75% X54.40% X 136%+5.57% X54.40% X132% X350+12.89% X54.40% X 107% X350=64083.51

18、万元方案二：销售收入=2400000 X(2.47% X 90.40% X132% X 350+4.61% X 90.40% X 139% X 350+9.91% X 90.40% X 150% X 350+7.28%X 90.40% X136%+7.06% X 90.40% X 132% X 350+16.02% X 90.40% X 107% X 350+1.78% X 47.20% X132%+3.34% X47.20% X139% X350+7.17% X47.20% X 150% X350+5.27% X47.20% X136%+5.10% X47.20% X132% X 350+1

19、1.80% X47.20% X 107% X350=63617.06 万元方案三：销售收入=2400000 X(2.76% X 85.60% X132% X 350+5.16% X 85.60% X 139% X 350+11.08% X 85.60% X 150% X% X 85.60% X136%+7.89% X 85.60% X132% X 350+18.25% X 85.60% X 107% X 350+1.53% X 47.20% X132%+2.87% X 47.20% X 139% X 350+6.16% X 47.20% X 150% X 350+4.53% X 47.20%

20、X136%+4.39%X47.20% X132% X 350+10.15% X47.20% X 107% X350=64304.54 万元由此可见方案三即精煤灰分取29%，矸石灰分取77.40%时的利润为最大值，因此确定 方案三为最终选煤方案。表3-2产品结构及选煤方法综合比选表产品结构方案分界灰分精煤产品中煤产品Y /%Ad/%Mt/aY /%Ad/%Mt/a方案一方案二方案三产 品 结 构精煤产品中煤产品销售收入（万元）特 大 块洗 大 块洗中块洗 小 块洗 粒 煤洗粉 煤特 大 块洗 大 块洗 中 块洗 小 块洗 粒 煤洗粉煤方 案Y /%Y /%Y /%Y /%Y /%Y /%Y /%

21、Y /%Y /%Y /%Y /%Y /%方 案方 案方 案表3-3 选煤产品理论平衡表选煤产品理论平衡表产品理论分选密度名称8 =8 =产率Y，%灰分Ag, %产率Y，%灰分Ag, %精煤中煤:矸石合计选煤方法与工艺流程的制定原那么工艺流程制定根据煤质特性确定出选煤方法、选别深度、入选方式、主选中间产物及黄铁矿处理方 法。以原料煤性质、用户对产品的要求、最大产效比为依据，提出技术上可行的工艺流程 结构方案，并绘制其原那么工艺流程图。图3-1原那么工艺流程图4选煤产品计算4.1.4 三产品旋流器由于重介选的分配曲线比拟接近正态分布积分曲线，所以横坐标采用5的刻度，故E =E。E值和分选密度的改变

22、无关)t (pE根据图3-1在精煤灰分为12.00%，矸石灰分为77.00%时三产品重介旋留器的理论分33选指标为：中煤段1.41 g cm ，矸石段1.82g cm 。从图3-1可查出5 土 0.1含量为难选。33所以根据资料可定实际分选密度为矸石段1.82 g cm 3，中煤段1.35g cm 3，取矸石段，中煤段。1分选指标的计算3 由可选性曲线可知，当精煤灰分为12%时，理论分选密度为p1o 141g / cm ，3p2o 1.82 g / cm ，可选性为难选。用书中表4-5确定实际分选密度为p1 1.35g / cm 3 ,p 2182g / cm3。按书中表4-3三产品重介质旋流

23、器，取中煤段E 0.05,矸石段E 0.05。1 2每个密度级取密度的平均值。用近似公式计算t值，并查t值表，得到分配率%。密度级1.30g / cm3取 1.20g / cm 3,t -(E33密度级1.40g / 1cm取 1.35g / cm3，t3E(密度级1.50g / 1cm取 1.45g / cm，tE(密度级3取3-(1.60 g / cm1.55g / cm ,tE33密度级1.70 g /cm取 1.65g / cm3 ,，t3E(密度级1.80 g /cm取 1.75 g / cm，tE(密度级1.80g / cm3取 2.10g / cm 3,t (E中煤段将p1 13

24、5g / cm 3 , E10.05代入)_1.35)，杳表p)p1.35)，查表)p1.35)，查表p)1.35)，查表)p1.35)，查表100p)1.35)，查表100p)1.35)9.99,查表，1002矸石段将 p21.72g / cm3 , E20.05 代入)密度级 1.30g / cm 3取 1.20g / cm3 ,t ( p (120 1.82)，查表 0E密度级1.40 g / cm取 1.35g / cm3、,tE-（P）-1.82)，查表0密度级1.50 g / cmf 取 1.45g / cm3) ,tE-(p)-1.82)，查表0密度级1.60 g / cm3 取

25、 1.55g / cm3) ,tE-( )-p1.82)，查表0密度级1.70 g / cm3 取 1.65g / cm3) ,tE-( )-p1.82)，查表密度级1.80 g / cmf 取 1.75g / cm3) ,tE-(p)-)p1.82)，查表密度级1.80g / cm 3取 2.10g / cm 3 ,t(2.10 1.82) 2.430,查表，E表4-1选煤产品设计指标计算表续表4-1密度级入料矸石段中煤段入料中煤段精煤Y /%A/% /%Y /%A/%Y /%A/% /%Y /%A/%Y /%A/%12345=2*467=2-58910=7*91112=7-10131001

26、001000100合计100表4-2选煤产品设计平衡表名称产率/%灰分/%占本级占全样精煤中煤矸石小计占浮沉入料浮沉煤泥合计占全样原生煤泥次生煤泥合计致谢：本设计在李彩霞老师的悉心指导和严格要求下业已完成，从课题选择、资料调整到具 体设计和修改调试，无不凝聚着王老师的心血和汗水。在此向李彩霞老师表示深深的感谢 和崇高的敬意。本设计的完成也凝聚了矿物加工工程系全体老师的辛勤汗水，是他们无私的帮助和支 持，才使我的课程设计工作顺利完成，在四年的本科学习和生活期间，也始终感受着老师 们的精心指导和无私的关心，我受益匪浅。在此向本系全体老师表示由衷的谢意。在课程 设计的完成过程当中，同时也得到了本班同学们的热情帮助，一并表示深深地感谢！在此 对矿物加工工程系所有的老师表示衷心地感谢。祝你们工作顺利，生活幸福，永远开心。参考文献：1 谢广元选矿学第1 版.江苏：中国矿业大学出版社,2001.2 匡亚莉选煤工艺设计与管理第1版江苏：中国矿业大学出版社,2006.