1、山東科技大學化工學院礦加09-1 張乃旭指導教師：劉惠杰150萬噸/年 煉焦煤選煤廠工藝初步設計內容五、工業場地總平面 設計二、工藝流程的設計三、工藝流程的計算四、設備選型與計算一、概述七、選煤廠經濟概算六、車間工藝布置八、致謝產品要求：8級冶煉精煤，灰分小于9.0% ；矸石灰 分大于80設計結果：精煤灰分為8.97%；中煤灰分為24.25%；矸石灰分為80.47%；噸原煤加工費為23.08元/t，噸精煤加工費為34.25元/t。工作制度：年工作日330天，每天生產16小時，兩班生產一班檢修,即三班工作制。全員效率為63t/人，選煤廠總投資為16931.24萬元，投資回收期為0.54年通過對原

2、煤篩分總樣化驗結果分析，可知：毛煤灰分為27.12%屬于中灰分煤；毛煤硫分為0.19%屬于特低硫煤，可以不考慮脫硫；由凈煤的最大膠質層厚度Y為14mm，揮發分為30.05%以及粘結指數為85，可判斷該煤種為1/3焦煤。表2-1 篩分總樣化驗結果化驗項目MadAdVdafSt,dQgr,d膠質層粘結指數煤樣%MjkgX mmY mm毛煤1.8927.1229.750.1922.162凈煤0.648.2530.050.27391485通過對原煤篩分試驗結果分析，可知：1、50mm粒級情況：原煤含矸3.54%，屬于中矸等級2、-0.5mm粒級灰分比原煤及相鄰近粗粒級灰分均低，說明矸石不存在泥化現象。

3、表22 原煤篩分試驗表粒級 mm產品數量灰份M，kgR，%Ad，%1234校正前校正后+100煤256.9843.1015.4715.46夾矸煤20.1130.2432.6332.62矸石82.20.9982.4282.41小計359.2974.3431.7531.74100-50煤427.3035.1618.4018.39夾矸煤21.0920.2537.9737.96矸石211.1062.5583.2083.19小計659.5017.9739.7739.76+50小計1018.812.3036.9436.93+50去矸后小計725.4928.7618.3318.32矸石小計293.3063.

4、5482.9882.9850-25煤1033.30112.4835.3735.3625-13煤1049.73212.6834.9634.9513-6煤1203.6214.5428.3928.386-3煤1076.2513.0022.2122.203-0.5煤2116.78825.5720.0920.080.50煤781.2589.4416.7916.78500小計7260.94887.7025.7525.74毛煤總計8279.746100.00027.1327.12原煤總計7986.4496.4625.0725.07圖2-1 500粒級的可選性曲線當要求最終精煤灰分9.00%時，可從50-0m

5、m可選性曲線中查出此時的基元灰分為22.00%圖2-2 0.50粒級的可選性曲線根據最大產率原則(等原則)，在0.5-0mm可選性曲線中可查得0.5-0mm粒級的基元灰分為22.00時，精煤灰分為8.20%。根據同一原則在50-0.5mm可選性曲線中可查得基元灰分22.0%所對應的精煤灰分為8.80%，精煤理論產率為65.00%，理論分選密度為1.42 gcm-3，鄰近密度物0.1含量為50%（去矸后為61.58%40%），可判斷該煤樣的可選性為極難選煤。圖2-3 500.5粒級可選性曲線1、選煤方法的確定：通過對原煤的工業分析、篩分浮沉資料及可選性的分析，50-0.5mm粒級原煤屬于極難選煤

6、，因此主要考慮采用重介選煤，煤泥浮選法2、入選方式的確定： 由于原煤來自同一個礦井的同一層煤，因此沒有必要考慮分組入選。設計原煤中不同粒度物料的基元灰分與密度之間的近似關系如圖2-5所示。選煤方法及入選方式的確定圖2-5 不同粒級與的關系由圖2-5我們可以看出50-0.5粒級基本符合粒度越細分選密度越高的規律，且在按等原則確定的50-0.5粒級的灰分下=0.030.05, 在按等原則確定的50-0.5粒級的分選密度下=4.47%5%,因此原煤符合混合入選的要求。圖2-4不同粒級與的關系方案的技術經濟比較結合對選煤方法和入選方式的分析，選擇了重介質三產品旋流器選，跳汰粗選-重介旋流器精選，兩段兩

7、產品重介旋流器粗、精選三種方案進行經濟技術的比較。比較結果如下表所示：由表2-6可知，三產品重介旋流器工藝的精煤產率及數量效率都最高。選煤工藝產率（%）灰分（%）精煤數量效率三產品重介精煤47.538.8188.25跳汰粗選重介精選精煤46.468.8186.17兩段兩產品重介精煤47.518.8188.13表2-6 三種選煤工藝技術比較表選煤工藝收入（萬元）成本（萬元）利潤（百萬元）三產品重介精煤135394.7169747.765.21中煤53064.1合計188458.8169747.7跳汰粗選重介精選精煤121435.3跳汰成本169276.8 64.62中煤51361.2重介精選成本

8、1691.5合計172796.6170968.2兩段兩產品重介旋流器粗、精選精煤115810.3跳汰成本169276.856.88中煤60981.4重介再選成本1327.7合計176791.7170604.5表2-7 三種選煤工藝經濟比較表由表2-7可知，用三產品重介旋流器進行分選創造的利潤最高。因此，最終確定選用三產品重介旋流器選煤方案。工藝流程圖：選煤過程用水量m3/h選煤過程排出水量m3/h重介旋流器入料水量14.95損失水精煤產品帶走水量13.91中煤產品帶走水量12.65循環水精煤脫介用水227.52矸石產品帶走水量7.57煤泥產品帶走水量3.95中煤脫介用水73.62小計42.94

9、循環水濃縮機溢流486.16矸石脫介用水39.05精礦壓濾機溢流71.72尾礦壓濾機溢流17.96清水小計42.94小計577.65全部用水620.58排出水量620.58表 3-1 選煤過程中最終水量平衡表項目G (t/h)Gc (t/h)Gf (t/h)W (m3/h)進入原煤帶入煤泥水51.17951.179-17.504脫介用水-227.52補加水-291.20補加新介質0.27490.0000.2749-合計51.45451.1790.2749536.22排出精煤帶走0.21490.11390.10124.23中煤帶走0.03530.01350.021810.98矸石帶走0.0169

10、0.00390.0135.57磁選精尾礦31.57531.5160.0587368.77磁選中尾礦17.05316.990.059890.114磁選矸尾礦2.5582.540.020636.54合計51.45451.1790.275536.22差額0.00000.00000.00000.00表3-2 介質系統平衡表項目總耗量t/h每噸原煤消耗/kg水量消耗補加清水42.93151.134 介質消耗精煤帶走量0.1010.355 中煤帶走量0.0220.0767 矸石帶走量0.0130.046 小計0.1360.477磁選尾礦合計0.1390.489總計0.2750.967 表3-3 重介系統水

11、耗及介耗產品名稱數量灰分/%水分/%產率/%噸/時噸/天萬噸/年精煤塊精煤17.57%49.92 798.6426.36 8.26%10.00%末精煤27.65%78.55 1256.82 41.48 8.98%7.00%精煤泥3.39%9.62 153.875.08 16.49%20.00%浮選精煤8.99%25.53 408.43 13.48 8.20%16.00%小計57.59%163.61 2617.7686.39 8.97%10.29%中煤18.92%53.75859.9928.3824.25%19.05%尾煤5.57%15.81 252.99 8.35 51.67%20.00%矸石

12、大塊矸石3.54%10.06160.91 5.3180.42%16.54%小塊矸石14.39%40.87 653.98 21.58 80.48%12.00%小計17.93%50.93 814.89 26.89 80.47%12.93總計100.00%284.10 4545.62 150.00 27.12%表 3-4 選煤最終產品平衡表為了保證選煤廠均衡生產，在確定設備的型號和臺數時，要將數質量流程所計算的各作業環節的處理量乘上相應的不均衡系數，作為選擇設備的依據。 按照設計規范，不均衡系數K值的選取規定如下：1、礦井來煤時，從井口或受煤倉到配（原）煤倉的設備處理 能力應與礦井最大提升能力一致，

13、一般K=1.30； 2、由標準軌距車輛來煤，受煤坑到配（原）煤倉設備處理能力的不均衡系數應不大于1.50。當采用翻車機卸煤時，配（原）煤倉前設備的處理能力應與翻車機能力相適應；3、在配（原）煤倉以后，設備處理能力不均衡系數，在額定小時能力的基礎上，煤流系統取1.15，矸石系統取1.50，煤泥系統和重介質懸浮液系統取1.25。表4-1 主要設備明細表設備名稱技術特征數 量價值/萬元單位數量單價總價動篩跳汰機TD10/2.0臺1120120.00 三產品重介旋流器3GDMC1300/ 930個1180180.00 精煤弧形篩VSB302060臺275150.00 矸石弧形篩VSB122060臺16

14、060.00 中煤弧形篩VSB302060臺17575.00 精煤脫介篩ZK3052臺275150.00 矸石脫介篩ZK1248臺16060.00 中煤脫介篩ZK3052臺17575.00 末精煤離心機TLL-900A臺275150.00 精煤磁選機HMDA-7/12192973臺275150.00 矸石磁選機2DMM1030臺17575.00 中煤磁選機HDMA-5/12192793臺17575.00 中煤泥旋流器NNX250*6臺1120120.00 精煤泥旋流器NNX500*6臺1135135.00 浮選機XJM-S16（5槽）臺1135135.00 煤流走向：上井毛煤準備車間原煤倉主廠

15、房分選產品倉。其中主廠房東西七跨，南北三跨。主廠房采取重介車間和浮選車間聯合布置，重介系統放在1-2、2-3、3-4、跨內，浮選車間布置在5-6、6-7、7-8跨內。重介系統的布置按照煤流流程又高到底布置。五層為中煤泥旋流器組和精煤泥旋流器組，四層為三產品重介旋流器，三層為弧形篩和脫介篩，二層為磁選機，一層為各種介質桶。中煤泥旋流器組和精煤泥旋流器組下面的三樓對應為中煤泥篩和精煤泥篩。浮選系統也基本按照煤流流程布置，四層為浮選機和礦漿準備器，三層還有浮選精煤壓濾機，二層為浮選精煤總刮板運輸機。浮選精煤和重選精煤最后都落在了一層的精煤皮帶運輸機。圖6-1主廠房+15.00m平面圖+9.00m平面

16、圖圖6-2 主廠房C-D剖面圖系定員名稱出勤人數在籍人數一班二班三班合計生產工人2222226690管理人員777服務人員666其他人員111合計36222280104表7-1 勞動定員匯總表產品年產量等比折算量總成本單位成本名稱萬噸/年系數/萬噸/萬元/元/噸精煤86.39186.38581024.99937.952中煤28.380.5014.13313256.30 467.10矸石26.880.0040.108 100.85 3.752煤泥8.360.131.086 1018.76121.934 表 7-2 產品成本計算表表7-3 總概算表序號名稱建筑工程/萬元設備購置/萬元安裝工程/萬元

17、總計/萬元1準備車間957.82 789.13 38.60 1785.56 2原煤倉800.39 10.14 2.00 812.53 3皮帶走廊330.64 23.82 7.98 362.44 4主廠房2494.33 2505.89 183.82 5184.04 5濃縮車間6.33 677.26 42.13 725.72 6產品倉1982.97 6.24 7.98 1997.18 7鐵路100.00 100.00 4.40 204.40 8生產生活輔助設施4213.17 小 計6672.49 4112.48 286.90 15285.04 其他基建費用687.83 未能預見費958.37 總投

18、資16931.24 序號項目單位數量序號項目單位數量1設計生產能力萬噸/年150.00 19尾煤水分20.00 2原煤灰分27.12 20尾煤年產量萬噸/年8.34 3原煤水分1.89 21原煤倉體積m310107.90 4原煤硫分0.19 22產品倉體積m312521.10 5精煤產率57.59 23主廠房體積m319687.50 6精煤灰分8.97 24皮帶走廊體積m36524.37 7精煤水分10.29 25全廠勞動定員人104.00 8精煤年產量萬噸/年86.39 26每工生產率噸/人68.87 9中煤產率18.92 27全員效率噸/人62.27 10中煤灰分24.25 28基本建設投資萬元6672.49 11中煤水分19.05 29設備購置投資萬元4112.48 12中煤年產量萬噸/年28.38 30安裝費用投資萬元286.90 13矸石產率17.93 31總投資萬元16931.24 14矸石灰分80.42 32噸原煤加工費元/噸23.08 15矸石水分12.93 33噸精煤加工費元/噸34.25 16矸石年產量萬噸/年26.90 34選后產品單位成本元/噸523.09 17