选煤厂初步设计说明书

1 选煤厂初步设计说明书 1 概述 计任务、目的和要求 计任务 此次设计是依据 团下属 #矿井开采的 7#原煤综合资料，设计一座年入洗能力为 60 万吨的矿井型选煤厂。按照一般矿井型选煤厂的工作制度要求，定为每年工作 330 天，每天工作 16 小时，每天两班生产，一班检修。 计目的 设计的目的是通过模拟实际的工程设计实践活动，将在四年内所学基础和专业知识系统地应用于工程设计实践，从而使对所学知识得到系统的掌握、应用所学知识分析和解决实际问题的能力得到大幅度提高、实际动手能力得到扎实的 强化训练。通过工程设计的实际训练，工程素质和工程设计能力将大大提高，对工程项目完成的全过程有了初步了解。毕业设计为成为真正的工程师奠定良好基础。 计要求 要求的精煤灰分为 设计应包含的文件为设计说明书、数质量流程图一张、设备联系图一张、总平面布置图一张和主厂房布置图四张（纵剖面图一张、横剖面图一张、 2 3标高平面图二张）。 区交通地理 置和交通条件 #矿井选煤厂与 #矿井统一建于 #县崔寨镇，位于 省济南市北东 10井为 立井方式开采。 本选煤厂交通十分便利，附近有京沪和胶济铁路经过，是接连北京、青岛、上海诸城市的大动脉。公路四通发达， 104、 220、 308、 309国道均从矿井附近通过， 2 形地貌 选煤厂场区位于华北平原南部黄河北岸，地面标高 +22 +27m，地势平坦，局部低洼积水。黄河从井田南部 1流过，井田中部有邢家渡黄河总干渠，中西部有大寺河通过，为本井田重要地表水系，黄河年均水位 高洪水位 象 本选煤厂地理气候为暖温带大陆性季节型，四季分明。雨水多集中在 7 9月 ，平均 温一般较高，月最高气温达 低气温 均气温 年冻结月份为 12 月到次年 3 月，冻土深度一般在 右，最大可达 年无霜期在 180天，早霜期一般于 10月中旬，晚霜期于 4月中旬。风力不大，一般 3 4级，最大 6级，春、冬季多西北风，夏秋季多东南风。 震 历年地震资料及文献记载，济南地区未发生过 5 级以上破坏性地震。济南六度地震烈度区。 型、厂址及工作制度 煤厂类型 #煤矿选煤厂为矿井型选煤厂，入选 #矿井生产的全部原煤，选煤厂处理能力与矿井规模相一致，设计处理能力为 60 万 t/a。 址选择 #煤矿选煤厂与 #矿井在同一工业场地内，位于矿井工业广场的北部。 煤厂工作制度 按煤炭洗选工程设计规范 规定，本选煤厂的工作制度为年工作 330d，每天工作 16h。二班生产，一班检修。 煤厂生产能力 年生产能力： 60 万 t/a。 小时生产能力： h。 3 务年限 选煤厂服务年限与矿井设计服务年限一致。 2 选煤工艺 煤 质资料分析 的化学分析 本区煤种煤种的划分根据 1986 年国家标准局颁发的 86 中国煤炭分类标准，采用 重液洗选的精煤可燃基挥发分 )、粘结指数 )、胶质层厚度 Y（ 奥亚膨胀度 b(%)四种参数。评价数据全部采用本区钻孔取样化验结果。 由于受区域变质作用和岩浆入体的接触变质作用叠加影响，区内可采煤层煤种牌号变化复杂，气煤（ 气肥煤（ 肥煤（ 1/3 焦煤（ 1/3焦煤（ 瘦煤（ 贫煤（ 贫瘦煤（ 无烟煤（ 天然焦（ 10 个煤种均有揭露点，同一煤层最多有 67 个煤种。总体上 1、 4、 7层煤以 1/3 焦煤为主，第 5 层煤以肥煤为主，第 10、 11 层煤以 1/3 焦煤、焦煤为主，第 13 层煤以焦煤、贫煤为主，第 13煤以贫瘦煤、贫煤为主，全区以中 高等变质程度的烟煤为主。 现在主采煤层是 7 层， 7 层煤质分析： （ 1）灰分：按国家技术监督局于 1994 年 9 月 24 日经“技监国标函（ 1994）181 号文”发布的 准评。原煤灰分钻孔样 平均值为 总体来看，沿垂 深方向。 （ 2）硫分： 按照 准，原煤硫分钻孔样平均值为 属中硫煤。煤中硫的存在形态：硫煤以有机硫为主 . （ 3）发热量：原煤干燥基弹筒低位发热量钻孔样平均值为 4 J/，均为特高热值煤。 （ 4）粘结性和结焦性 本区可采煤层正常煤种为中 高等变质程度的烟煤，胶质层厚度平均 亚膨胀度平均 成焦率平均 0%，焦渣特性 28。 1/3 焦 煤、焦煤均具有较强的粘结性和良好的结焦性，为较好的炼焦用煤和炼焦配煤。 （ 5）煤灰成分及灰熔融性 ） 各煤层煤灰成分以酸性矿物为主，如 , , 其次为碱性矿物，如 占 , ,再次为 , , , 各煤层灰熔融性以灰分软化温度 ）作为评价指标， 7层煤属高熔灰分 煤。 煤筛分、浮沉资料及分析 原始筛分、浮沉资料见表 2 2 2 2可选性曲线见图 2 5 表 2#矿 7 层煤筛分实验报告表 粒度 （ +50 5053计 产率 （ %） 00 灰分 （ %） 2 #矿 7 层煤综合筛分试验报告表 粒度 （ 5053计 产率 （ %） 00 灰分 （ %） 粒级 (占本级 占全样 灰分 (%) 0 7 6 00 计 100 008届本科毕业设计（论文） 16 表 2重介产品设计平衡的计算 数量， % 灰分 名 称 占本级 占全级 精 煤 煤 石 计 100 浮沉如料 沉煤泥 计 100 全样 生煤泥 生煤泥 计 100 100 质流程计算 作介质性质的确定计算 介质计算过程中的主要代号 G 悬浮液中的固体物的数量 (t/h) 悬浮液中的磁性物的数量 (t/h) 悬浮液中的非磁性物的数量 (t/h) g 单位体积悬浮液中的固体含量 3/ 单位体积悬浮液中的磁性物含量 3/ 单位体积悬浮液中的非磁性物含量 3/ 悬浮液的密度 3/w 单位体积悬浮液的含水量 3008届本科毕业设计（论文） 17 悬浮液中固体混合物的真密度 3/f 悬浮液中磁性物的真密度 3/c 悬浮液中非磁性物的真密度 3/ 悬浮液固体中的磁性物含量 % 悬浮液固体中的非磁性物含量 % 悬浮液中固体的体积浓度 % 由原煤资料中知原煤水分为 则入选原煤水量为： / 5 6 0 31 0 0 380 7 0 5 c 则煤泥水的体积为： 0 6 000 3000 /9 4 1 8 30000 /3 1 3 6 0 6 6 W 煤泥水的水量 , h； 煤泥水中干煤泥量 , t/h ； 煤泥水的体积 , h； 入选原煤量 , t/h； 入选原煤的水分 ,%； 入选原煤中的煤泥含量 ,%； C 非磁性物煤泥的真密度。 2008届本科毕业设计（论文） 18 设补加的补加浓介质性质：x= f= 95%5% 则得到 r 3 2 3 211 0 6 6 3 2 5 7 6 7 6 则根据以上已知及计算可得到工作悬浮液中允许的最大的非磁性物含量 : 因为 p，由教材上的图 4取 %1000 c%)00)7()()()(00007000m a x式中0c、% 0g、3/、x和浓介质的密度 取 %40验证 ) (1()1()1(7 由上式得 )()1()1()()(777 2008届本科毕业设计（论文） 19 () 因为 15% 35%，符合要求。 工作悬浮液中固体的体积浓度 777 t/7777 / 4 ct/m3 4=t/777 / 式中 g、cf 、 w 分别为工作悬浮液单位体积中固体、磁性物、非磁性物、水的重量， h； 工作悬浮液的各项参数 : 循环悬浮液的体积 循环悬浮液数量指标确定，取 3.5 t 0 33 6 0 707 6 6 0 51 0 0 2 6 4 0 8 3 6 0 777 式中 G、 W 分别为工作悬浮液中固体、磁性物、非磁性物、水的重量， t/h 循环悬浮液的其它参数： 6 0 076 9 5 4 87 0 5 0 5076 2008届本科毕业设计（论文） 20 5 5 8 5 4 3 9 308 8 9076 2 7 9 35 5 6 6 3 3076 36666 /3 6 3 4 G 介旋流器悬浮液的计算 设旋流器中悬浮液溢流密度比工作介质密度低 流悬浮液密度比工作介质密度高 教材上可查得第二段的实际分选密度是 ： 78198719 1978 设底流中磁性物含量比工作介质高 10%，即第二段工作悬浮液的磁性物含量比第一段工作介质高 10%，可得出第二段旋流器的工作介质的性质： 119c 19f =191919 9191919 3 9 cc 8 2 5 3 9 cf 2008届本科毕业设计（论文） 21 5 8 0 9 3 5 0 0 0 0191919 验证第二段悬浮液的 )(1()1()1(1 由上式得 )()1()1()()(1 () 因为 15% 35%，符合要求。 继而得第一段旋流器精煤溢流悬浮液的参数： 0 4 5 0 6 31978 1978 3888 /4 5 5 0 5 9 2 1 1 0 0 1 1 3 3 1 5 cf 2008届本科毕业设计（论文） 22 4 5 与原值相同，证明计算无误 GG c5 3 5 4 第二段旋流器的悬浮液 设旋流器中悬浮液溢流密度比工作介质密度低 流悬浮液密度比工作介质密度高 1991091910 10199 设矸石底流悬浮液中磁性物含量比工作介质高 10%， f 110c 10f =101010 0101010 cc cf 2008届本科毕业设计（论文） 23 4 7 7 0 2 9 5 2 继而得到第二段旋流器中煤溢流悬浮液的参数： 3 9 10199 3999 / cf 6 0 5 999 验证 与原值相同，证明计算无误 GG c6 6 煤悬浮液的计算 取弧型筛脱出的介质量占入料介质量的 75%，则弧型筛下合格介质参数为： 2008届本科毕业设计（论文） 24 6 6 0 58 8 0 5 3812 0 0 2 8 6127 6 2 56 6 0 58 0 12812 进入脱介筛的合格悬浮液为 : 2 2 0 0 58 8 0 0 312811 7 8 9 9 9 0 2 8 5 3 5 8 7 2 53 4 9 4 312811 由精煤产品由脱介筛浓介质段带入脱介筛稀介质段的悬浮液量为 : 由于精煤是由中块煤和末煤 组成，所以取每吨产品脱介进入稀介段的磁性物数指标 N=38kg/t;进入此段的悬浮液单位体积的固体量为 38 /455.0 ;悬浮液单位体积的磁性物含量为 , 8 5 88 0 0 0 = 8 3 取希介质段喷水量为每吨产品 中 1/3 为 清水 ,2/3为循环水 : 2008届本科毕业设计（论文） 25 取精煤产品带走的磁性介质量 M=t,因此 取精煤脱介筛产品带走水分为 %13w 产品带走水量 脱介筛筛下合格介质参数为： 因此 ,精煤脱介筛下稀介质为 : 2008届本科毕业设计（论文） 26 取最终精煤产品水分为18M= 进入离心机中的固体物 (磁性物和非磁性物 )有 50%进入离心机 ,另 50%随精煤产品带走 ,则精煤带走的悬浮液为： 0/03181818183818181818181815181518离心液的参数为： 2008届本科毕业设计（论文） 27 煤悬浮液的计算 取弧形筛脱出介质量为入料介质量的 60%,脱出的介质的性质与 重介旋流器中煤 出来的介质性质相同 ,因此 ,筛下合格介质量为 : 9 0 5 01 7 0 3930 5 6 4 5 4 3 5 8 2 5 30930 进入脱介筛的悬浮液为 2 7 0 7 1 5 5 30931 由中煤产品带入脱介筛稀介质段的悬浮液量为 : 由于中煤是 由中块和末中煤组成，所以取每吨产品脱介进入稀介段的磁性物数量指标 N=38kg/t;进入此段的悬浮液单位体积的固体量为 39 /053.1 ;悬浮液单位体积的磁性物含量为 , 5 3 999133 1 0 0 0 = 8 3 2008届本科毕业设计（论文） 28 取希介质段喷水量为每吨产品 中 1/3 为清水 ,2/3为循环水 : 取中煤产品带走的磁性介质量 M=t,因此 取中煤脱介筛产品带走水分为 %15w 产品带走水量 脱介筛筛下合格介质参数为： 2008届本科毕业设计（论文） 29 然后可以求出中煤脱介返回合格介质桶悬浮液参数 9 7 6 1 中中 6 9 2 8 中中 3 9 中因此中煤脱介筛下稀介质为 : 取最终中煤产品水分为35M= 进入离心机中的固体物 (磁性物和非磁性物 )有 50%进入离心机 ,另 50%随中煤产品带走 ,则中煤带走的悬浮液为： 2008届本科毕业设计（论文） 30 0/03353535353935353535353534353435离心液的参数为： 石悬浮液的计算 取弧形筛脱出介质量为入料介质量的 60%,脱出的介质的性质与 重介旋流器矸石 出来的介质性质相同 ,因此 ,筛下合格介质量为 : 0 31040 8 6 401040 进入脱介筛的悬浮液为 2008届本科毕业设计（论文） 31 401041 2 4 401041 由矸石产品带入脱介筛稀介质段的悬浮液量为 : 由于矸石是由中块矸石和末矸石组成，所以取每吨产品脱介进入稀介段的磁性物数量指标 N=38kg/t;进入此段的悬浮液单位体积的固体量为310 /684.1 ;悬浮液单位体积的磁性物含量为 , 5 5 101010143 1 0 0 0 = 8 3 取希介质段喷水量为每吨产品 中 1/3 为清水 ,2/3为循环水 : 取矸石产品带走的磁性介质量 M=t,因此 2008届本科毕业设计（论文） 32 取矸石脱介筛产品带走水分为 %12w 产品带走水量 脱介筛筛下合格介质参数为： 然后可以求出矸石脱介返回合格介质桶悬浮液参数 矸矸矸矸2008届本科毕业设计（论文） 33 9 9 矸因此矸石脱介筛下稀介质为 : 煤磁选作业悬浮液的计算 计算所需分流量、补充水量及补加浓介质量 先求出所需浓介质补加量 ）（）（）（）（）（）（）（）（ 其中： 浮矸石进入希介质段悬浮液中非磁性物含量矸石进入希介质段悬浮液中非磁性物含量浮物进入希介质段悬矸矸310c 102008届本科毕业设计（论文） 34 浮液体积浮物进入希介质段悬浮液体积矸石进入希介质段悬液中单位体积固体含量矸浮液体积矸石进入希介质段悬液中单位体积固体含量浮中煤进入希介质段悬浮液中非磁性物含量中煤进入希介质段悬中中中 然后求分流悬浮液量 Vp 300矸矸中中再求补加水量 矸中则分流悬浮液的参数 : p /13 2008届本科毕业设计（论文） 35 1 6 32 4 3813 13813 继而可以求出精煤弧形脱介筛下合格介质经分流后进入合格介质桶的悬浮液参数为 : 4 9 14 1 5 3131214 然后可以求出精煤脱介返回合格介质桶悬浮液参数 2 0 2 2 917141714171431714精精精精5 5 8精继而可以求出进入合格介质桶的悬浮液参数为 : 所需补加浓介质的体积已求出 ,根据规定的浓介质性质不难求出浓介质其他各项参数 ,但这样计算 ,误差大 ,也可以直接按照质量平衡关系求出 : 矸中2008届本科毕业设计（论文） 36 0131431331160 7 GG t/h 03 8 =h 精煤磁选作业悬浮液的参