374.E 2.6Mta煉焦煤選煤廠初步設(shè)計(CAD圖紙聯(lián)系本人)文獻(xiàn)綜述

1、 科技大學(xué)文獻(xiàn)綜述題 目 文獻(xiàn)綜述 院（系、部) _化學(xué)與化工學(xué)院_專業(yè)及班級 _礦物加工 _姓 名 _ _指 導(dǎo) 教 師 _ _日 期 _2010-3-20_排矸在選煤廠的應(yīng)用隨著采煤機械化程度的提高和優(yōu)質(zhì)煤的逐漸減少。劣質(zhì)煤、高硫煤和地質(zhì)條件復(fù)雜煤層開采比例日趨增加。從而使進(jìn)人選煤廠的原料煤質(zhì)量逐步變差，可選性難度逐漸增加，這就意味著需要采用高效的選煤方法及工藝對其進(jìn)行分選，以達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益并滿足不同用戶對煤炭質(zhì)量的要求。1 增設(shè)排矸系統(tǒng)必要性分析1.1 手工揀矸無法滿足生產(chǎn)要求煉焦煤選煤廠的篩分破碎車間一般設(shè)有手選皮帶，進(jìn)行人工揀矸。近年來，隨著采煤機械化程度的提高，尤其是放頂煤開采工

2、藝的應(yīng)用，煤中塊矸石含量大幅度增加，手工揀矸無法滿足生產(chǎn)要求。以兗礦集團(tuán)公司興隆莊礦為例，采用放頂煤開采工藝后，毛煤的塊矸含量在15左右，該礦日產(chǎn)原煤22 000t。塊矸量為3 300t，每天共計140名工人進(jìn)行揀矸，工效以3。st工計算，最多只能揀除塊矸700t，仍將有2 600余t矸石進(jìn)人選煤作業(yè)，影響了跳汰機的分選效果。同時，由于誤揀，造成手選矸石中損失的煤炭在3以上，年損失量達(dá)6 000t，影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。該礦動篩排矸車間于1999年投入運行后，手選工由原來的140人減少到30人，其作用主要是進(jìn)行檢查性手選，防止300mm以上大塊煤、矸石及雜物進(jìn)入動篩跳汰機，工人勞動強度大大降低

3、，塊矸排除率接近100。1.2 降低選煤廠運營費用，提高精煤產(chǎn)率大部分塊矸石在動篩排矸車間被排除后，進(jìn)人選煤系統(tǒng)的矸石量大大減少，選煤廠主廠房的開車時間也相應(yīng)減少，運營費用隨之降低。同時，由于分選效果變好，精煤產(chǎn)率也有一定的提高。以棗莊礦業(yè)集團(tuán)付村礦選煤廠為例，該礦日產(chǎn)原煤6 000t，動篩車間投入運行前，選煤廠主廠房的日開車時間12h，動篩車間投入運行后，主廠房的開車時間縮短為每天113h，由于分選效果變好，精煤產(chǎn)率提高o5個百分點左右。據(jù)測算，該選煤廠運營費用每年可節(jié)省30萬元，由于精煤產(chǎn)率提高，選煤廠每年可增收130萬元。1.3 增加塊精蝶產(chǎn)品，有利于選煤廠增收50mm以上塊原煤經(jīng)動篩排

4、矸后，可根據(jù)市場需要生產(chǎn)不同粒級的塊精煤產(chǎn)品，有利于選煤廠增收。以棗莊礦業(yè)集團(tuán)選煤廠為例，動篩車問選出的塊精煤灰分為15以下，以日產(chǎn)量500t左右，售價300元t計，年增效益500余萬元。1.4 易調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，適應(yīng)市場要求因為煤種的原因，我國許多煉焦煤選煤廠生產(chǎn)的煉焦精煤只能作為鋼廠的煉焦配煤，而煉焦配煤市場行情不穩(wěn)，價格低時，精煤反而不如直銷原煤效益好。盡管國家一直在提倡增加原煤入選率，但不可否認(rèn)，許多煉焦煤選煤廠所在的煤礦仍在直銷原煤。未經(jīng)排矸的原煤不僅煤質(zhì)不穩(wěn)定、發(fā)熱量低、價格上不去，而且給緊張的鐵路運輸增加負(fù)擔(dān)，對企業(yè)和國家都十分不利。從這個角度來說，煉焦煤選煤廠增設(shè)動篩排矸系統(tǒng)，可

5、使選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)更靈活，根據(jù)市場需要，調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)動力煤，增加企業(yè)效益。1.5 提高井下回采率，延長礦井服務(wù)年限井下過斷層時，原煤的灰分有時達(dá)40以上，這樣的煤炭產(chǎn)品不僅銷售困難，企業(yè)信譽也會因此受到影響；進(jìn)人選煤廠洗選，分選效果也較差。許多煤礦為了控制原煤灰分，井下過斷層或遇到煤質(zhì)不好的煤層時，往往舍棄不采，導(dǎo)致工作面回采率低，不僅浪費煤炭資源，且縮短了礦井的服務(wù)年限。選煤廠增設(shè)動篩排矸系統(tǒng)可為解決上述問題提供技術(shù)支持和保障，從而延長礦井的服務(wù)年限。2 選矸方法的比較目前，用于塊煤機械排矸的主要工藝有動篩跳汰機排矸、重介排矸(斜輪、立輪、淺槽)、干法排矸2.1 動篩排矸動篩跳汰機是跳汰

6、機的一種，根據(jù)驅(qū)動裝置的不同分為液壓驅(qū)動式和機械驅(qū)動式兩類，一般由提升輪、驅(qū)動裝置、槽體、篩板、排矸輪組成。工作時，槽體中水流不脈動，直接靠動篩機構(gòu)用液壓或機械驅(qū)動篩板在水介質(zhì)中作上、下往復(fù)運動，使篩板上的物料形成周期性地松散。其工作原理是：物料進(jìn)人動篩跳汰機槽體之后，物料和篩板在驅(qū)動裝置的驅(qū)動下在水中上下運動；當(dāng)驅(qū)動裝置驅(qū)動篩板上升時，物料與篩板沒有相對運動，而水介質(zhì)相對于物料是向下運動的；當(dāng)驅(qū)動裝置驅(qū)動篩板下降時，物料顆粒因重力和水介質(zhì)的阻力作用，所產(chǎn)生的加速度小于篩板下降的加速度，水介質(zhì)形成相對于動篩篩板的上升流，床層懸浮。當(dāng)顆粒下降速度小于動篩篩板的下降速度時，物料在水中作干擾沉降，并

7、使床層足夠的松散度和松散時間，實現(xiàn)物料按密度有效分層。分層的輕、重產(chǎn)物分別進(jìn)入雙道提升輪中，依靠雙道提升輪脫去水分，并將分離出來的煤及矸石送人各自的排料溜槽中。透篩細(xì)粒物料則由槽體底部排料口排出。2.1.1動篩跳汰機組成動篩跳汰機由主機、液壓驅(qū)動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)三大部分組成。 主機動篩跳汰機主機結(jié)構(gòu)見圖1。它主要由槽體、動篩機構(gòu)、提升輪裝置、溜槽、驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)等部件組成。(1)槽體用于盛水介質(zhì)，同時作為提升輪、動篩機構(gòu)、油缸托架和油馬達(dá)等部件的支承體。(2)動篩機構(gòu)作為動篩跳汰機的分選槽。在其中部設(shè)有溢流堰，在溢流堰前端設(shè)有可調(diào)閘門，可以調(diào)節(jié)排矸口大小。在溢流堰下方設(shè)有排矸輪，由液壓馬達(dá)驅(qū)動

8、以控制排矸量。(3)提升輪裝置由提升輪及傳動裝置組成。提升輪內(nèi)設(shè)有提料板，可將分選好的輕、重產(chǎn)品提起后倒入產(chǎn)品溜槽。(4)產(chǎn)品流槽設(shè)計成雙層結(jié)構(gòu)，上層為輕產(chǎn)品，下層為重產(chǎn)品。(5)驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)的液壓油缸安裝在油缸托架的主橫梁上，用來驅(qū)動動篩機構(gòu)上下運動；液壓馬達(dá)安裝在槽體上驅(qū)動排料輪轉(zhuǎn)動。通過液壓系統(tǒng)和電控系統(tǒng)可調(diào)節(jié)它們的速率變化，以滿足分選要求。 液壓驅(qū)動系統(tǒng)液壓系統(tǒng)主要由油箱、油泵一電機組、主油缸控制閥塊、油馬達(dá)控制閥塊、冷卻系統(tǒng)等組成。國內(nèi)自主研發(fā)的液壓驅(qū)動系統(tǒng)采用國際先進(jìn)的二通插裝閥控制技術(shù)，又因其主要元件全部采用進(jìn)口件，因而已經(jīng)具有相當(dāng)高的可靠性和先進(jìn)性，而且價格比進(jìn)口液壓系統(tǒng)要便宜

9、很多。 電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)是動篩跳汰機的控制核心，通過控制液壓系統(tǒng)中的電氣部件來實現(xiàn)動篩跳汰機各部件的協(xié)調(diào)運動，以達(dá)到物料分選的目的。電氣控制系統(tǒng)是由信號檢測部分、輸入輸出接口、lcd觸摸顯示屏、plc可編程控制器、強電控制回路等幾部分組成，主要完成動篩的上下往復(fù)運動及運動曲線的控制，矸石床層的檢測及控制，主要工藝參數(shù)的檢測、顯示及在線調(diào)整，系統(tǒng)故障的聲光報警及顯示，各動力部件的順序啟停等功能。其中動篩運動曲線的控制和保持矸石床層厚度的穩(wěn)定是電氣控制系統(tǒng)的核心內(nèi)容。系統(tǒng)運行通過1臺觸摸式顯示屏進(jìn)行操作來完成動篩運動參數(shù)及調(diào)節(jié)參數(shù)的設(shè)定和報警信息等內(nèi)容，形象直觀、調(diào)節(jié)方便，是目前自動控制領(lǐng)

10、域中一種先進(jìn)的人一機接口方式。系統(tǒng)采用自動手動交替操作功能，方便操作和檢修。2.1.2 國內(nèi)外動篩跳汰機技術(shù)性能對比國產(chǎn)動篩跳汰機的液壓驅(qū)動系統(tǒng)由國內(nèi)自行設(shè)計的，主油泵、副油泵、電液比例控制閥、壓力傳感器和耐震壓力表等主要元件均采用進(jìn)口產(chǎn)品，不僅能充分保證其質(zhì)量及可靠性，而且價格比購買進(jìn)口液壓系統(tǒng)便宜很多。根據(jù)國內(nèi)的實際生產(chǎn)情況，以下為國產(chǎn)動篩跳汰機和進(jìn)口機型分選焦煤和氣煤的效果： 對于國產(chǎn)動篩跳汰機分選焦煤，當(dāng)入料粒度為20300mm、人料灰分為600640、6-t-o1一舍量為76時，精煤灰分為2635，矸石灰分為7314，分選密度為1800 gcm3，不完善度，值為0053，數(shù)量效率為9

11、449。 德國產(chǎn)romjik型動篩跳汰機分選氣煤，當(dāng)人料粒度為50300mm、入料灰分為484、占4-01含量為15o時，精煤灰分為2416，矸石灰分為77.14，分選密度為1752 gcm3。不完善度，值為009，數(shù)量效率為9345。由以上數(shù)據(jù)可以看出國產(chǎn)機和進(jìn)口機分選效率比較相近。2.1.3動篩排矸的技術(shù)特點 分選粒度范圍通常在30050mm，上限最大可達(dá)350mm，下限最小為30mm。單位寬度處理能力為80110t/(m2h)，單位面積處理能力為4070t/(m2h)。 無須供風(fēng)，也不采用頂水和沖水，循環(huán)水用量小，其用水量為噸原煤0.080.1m3。同時，由于系統(tǒng)用水量少，洗水可自成系統(tǒng)

12、，處理方便簡單，洗水濃度不易增高。 輔助設(shè)備少，生產(chǎn)工藝簡單，運行費用低。 動篩排矸工藝通過篩板在水中的上下運動實現(xiàn)矸石與煤分層。煤、矸石與水的接觸時間較短，泥化程度小。其缺點是：為了保證人料的均勻穩(wěn)定，動篩跳汰機前一般需要設(shè)置緩沖倉，塊煤進(jìn)入緩沖倉跌落破碎現(xiàn)象嚴(yán)重；動篩跳汰機篩板較短，矸石帶煤現(xiàn)象時有發(fā)生，很難選出純矸，而且還容易出現(xiàn)大塊矸石卡排矸輪的現(xiàn)象。2.2 重介排矸根據(jù)工作原理，重介質(zhì)分選設(shè)備可分為兩類，一類是在重力場中工作的重介質(zhì)分選機，通常用于分選塊煤，主要有斜輪(立輪)分選機、刮板分選機（俗稱淺槽)；另一類是在離心力場中工作的重介質(zhì)旋流器，通常用于分選末煤或不分級煤。重介質(zhì)分選

13、機是根據(jù)阿基米德原理，將被分選原煤在一定密度的懸浮液中按密度差異進(jìn)行分層和分離的設(shè)備，能實現(xiàn)按規(guī)定密度精確分選。其工藝流程是：經(jīng)預(yù)先篩分后的原煤(一般13mm)進(jìn)入充滿重介質(zhì)懸浮液的槽體中進(jìn)行分選；懸浮液的密度自動調(diào)節(jié)；密度小于懸浮液的物料(精煤)浮至液面，在水平流的作用下，隨排料口的溢流排出；密度大于懸浮液的物料(矸石和高灰分煤)沉至槽底，由排矸刮板、立輪或斜輪提升到排料口排出，從而得到兩種不同密度的產(chǎn)品。所不同的是，刮板分選機利用上升流，而立輪和斜輪分選機則是利用下降流來維持懸浮液的穩(wěn)定。斜輪(立輪)分選機主要由分選槽、排矸輪和重產(chǎn)物提升輪組成。二者工作原理基本相同，其差別僅在于分選槽槽體

14、型式和排矸輪安放位置等機械結(jié)構(gòu)上的不同。重介斜輪(立輪)排矸主要有以下特點： 分選槽面開闊，處理能力大，人料粒度上限可達(dá)800mm，下限為13mm。斜輪(立輪)分選機單位槽寬處理能力為70100t/(mh)。 分選精度高，能按規(guī)定密度精確分選，可能偏差ep值可達(dá)0.020.03。 浮煤由排煤輪排出，隨浮煤排出的懸浮液比較少。因而懸浮液循環(huán)量少，按人料計，斜輪分選機懸浮液循環(huán)量約0.71.0m/(th)， 立輪分選機稍微大些，約為0.91.2m/(th)。 由于分選槽內(nèi)有下降流來保持懸浮液的穩(wěn)定。因此可用中等細(xì)度的重介質(zhì)， 以有利于重介質(zhì)的回收。兗礦集團(tuán)東灘、鮑店選煤廠用磁珠代替磁鐵礦粉的技術(shù)很

15、成熟，使生產(chǎn)成本大幅降低。 采用重介斜輪(立輪) 排矸對來料的穩(wěn)定性要求不嚴(yán)格，前面一般不需要設(shè)置緩沖倉。該機缺點是占地面積較大，排矸輪與槽底之間易積存小塊矸石，易磨損斜輪底；另外，懸浮液在分選槽內(nèi)時有渦流現(xiàn)象產(chǎn)生，對分選精度有一定的影響。國內(nèi)部分選煤廠使用的立輪分選機的處理能力及分選效果如下：jlt1630型立輪重介質(zhì)分選機人選山西晉城市莒山煤礦10013mm塊煤，在處理量為96110th、分選密度為1.1871.82gcm時，可能偏差ep值為00150022，數(shù)量效率為98.9598.98。jlt4565大型立輪重介分選機分選開灤范各莊30013mm塊煤，在處理量為509516t/h、分選

16、密度為1.781.80g/cm時，可能偏差ep值為0.015，數(shù)量效率為98.9699.02。重介刮板分選機主要由槽體、頭輪及尾輪組合、電機及減速機、刮板鏈傳動裝置、水平介質(zhì)槽、上升介質(zhì)漏斗組成。重介刮板分選機排矸工藝在內(nèi)蒙神華地區(qū)應(yīng)用比較廣泛，主要有以下特點： 分選粒度范圍通常在15013mm。 對原煤數(shù)質(zhì)量波動適應(yīng)性強、處理能力大，其單位槽寬處理能力與斜輪(立輪)重介分選機一樣，為70100t/(m2h)，分選效率比較高。 因刮板重介分選機的輕產(chǎn)物都是由懸浮液直接沖出，所以循環(huán)懸浮液量較大，每米槽寬約175200mh，折合人料22.7m/(th)。另外，重介質(zhì)粒度要求比較細(xì)。 刮板在刮除槽

17、內(nèi)沉淀物的同時，帶走懸浮液量較高，槽內(nèi)懸浮液的擾動劇烈，造成強渦流，影響分選。 刮板運行一段時間后，易于彎曲變形，整個導(dǎo)軌、鏈條、鏈輪等運轉(zhuǎn)件磨損過快，易出現(xiàn)脫鏈、跳鏈等故障。淺槽重介質(zhì)刮板分選機近來使用較多，如安太堡選煤廠、陽泉新景礦選煤廠、安家?guī)X選煤廠等。安太堡選煤廠主洗重介淺槽槽寬為6.7m，分選13150mm塊煤，處理量為427475t/h，分選密度為1.64g/cm ，可能偏差ep值約為0.016，數(shù)量效率為98.57，矸石中帶煤損失90，與跳汰排矸不相上下，但投資和生產(chǎn)成本卻比后者低得多，最大的優(yōu)勢是不用水，省卻了選煤廠中投資和生產(chǎn)成本占很大比例的煤泥水系統(tǒng)。3 結(jié)束語現(xiàn)代化的選煤

18、廠應(yīng)該具有兼收并蓄、多樣化的工藝特點。對不同的選煤方法不能簡單地用“先進(jìn)” 或“落后” 去劃分，它們各有所長，各有所短，只是適用條件和范圍不同。因此，在選擇塊煤排矸工藝方法時，應(yīng)結(jié)合煤種、煤質(zhì)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、加工方法及費用、基建投資、綜合經(jīng)濟(jì)效益等作全面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)選用，以實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。參考文獻(xiàn)1 陸寶成，謝生金, 劉萍. 試論煉焦煤選煤廠增設(shè)動篩排矸系統(tǒng)的必要性j.選煤技術(shù), 2003,(4): 34352 劉國杰. 動篩跳汰機在選煤廠的應(yīng)用j.選煤技術(shù), 2008,(3): 45463 張晉陶. 動力煤排矸方法比較j.內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì), 2008,(2): 94954 于爾鐵. 動篩跳汰機在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀與展望j.煤質(zhì)技術(shù),