选煤厂设计课程设计指导书(计算版)

《选煤厂设计》课程设计指导书内蒙古科技大学煤炭学院王建忠编制

《选煤厂设计》课程设计指导书

该课程设计是在已确定的原料煤资料、选煤方法、入选上下限、大块处理等条件下给定了原则工艺流程的前提下进行的，内容包括对原料煤性质的分析、煤质资料的综合、工艺流程计算、对主要分选作业产品结构进行方案比较、对给定的工艺流程进行评价和编写设计说明书，目的是使学生系统复习所学课程、掌握选煤厂设计的基本原理和基本方法、得到最基本的实际技能训练、为毕业设计打下良好的基础。

一、设计任务

1.设计一座年处理原煤能力为240万吨的矿区型选煤厂。主要入洗某矿区A层和B层原煤，原煤牌号均为1/3焦煤，其中入洗量为A层70％，B 层30％。

选煤厂工作制度为年工作300天，每天两班生产，一班检修，日工作14小时。

产品要求：精煤灰分Ａd％＝9％～10％

精煤水分Mt＜12％

精煤用于炼焦

中煤就地供发电站

矸石进行综合利用

2.设计一座年处理原煤180万吨的矿井型选煤厂。主要入洗某矿区A 层和B层原煤，原煤牌号均为1/3焦煤，其中入洗量为A层60％，B层40％。

选煤厂工作制度为年工作300天，每天两班生产，一班检修，日工作14小时。

％＝9％～10％

产品要求：精煤灰分Ａ

d

＜12％

精煤水分M

t

精煤用于炼焦

中煤就地供发电站

矸石进行综合利用

原煤资料见附表1、2、3、3′、4、7、8

计算用表格见附表5、6、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、

19、20

选煤厂工艺流程图见附图

二、设计内容

1.对设计用原始资料进行全面分析，了解原煤性质，根据已制定的工艺流程、选煤方法及入选上下限，进行资料的整理、综合和校正，求得入选原煤的粒度组成和浮沉组成，从而获得选煤产品的理论平衡表。

2.根据工艺流程顺序进行各作业的数量、质量和水量的计算，并列出各作业计算所得数据的汇总表，编制出洗选产品最终平衡表和水量平衡表。

3.根据流程计算结果，对主要设备进行选型和台数的计算。

4.初步掌握设备布置的基本要求。

5.对制定的选煤工艺流程进行分析、评述，并编写课程设计说明书。

说明书主要章节如下：

（1）设计任务

（2）原料煤资料特征及分析

（3）工艺流程的计算

（4）对工艺流程的评述

（5）主要工艺设备的选型

（6）跳汰车间与浮选车间设备布置说明

（7）总平面布置说明

（8）劳动定员说明

（9）结束语

6、绘制原则工艺流程图、设备联系图和总平面布置图。

三、设计进度及注意事项

设计进度

本课程设计随《选煤厂设计》课程教学过程同步进行，随教学进程由讲课教师布置任务，配合教学内容进行资料综合分析、各作业流程计算和主要设备选型等。工艺流程图、设备联系图、总平面布置图、主厂房设备布置图等均在本课程结束后，集中进行绘制。

设计注意事项

1.计算选煤工艺流程，首先将各作业产品的产率(r％) 全部计算出来并

检查是否平衡，然后再计算产量和其它工艺指标，最终进行水量流程的计算。

2.对原煤资料综合时如产量(Ｑ)、水量(Ｗ)、液固比(Ｒ)、补加清水量(Ｌ)及矿浆量(Ｖ)等要求小数后一位有效数字，而对产率(r％)、灰分(Ａd％)及其它质量指标要求小数点后有效数字两位。

3.计算选煤作业(主再洗)采用近似公式法进行计算。

4.跳汰流程计算时要注意的问题，再洗机入料浮沉组成，即主洗中煤产品的浮沉组成，在计算时要注意占本级与占全样的百分数。主、再洗溢流产品中50- 13mm及13-0.5mm级别含量可近似地设与原煤粒度组成相似，两种级别的灰分，由于块煤与末煤混合发送，所以设其灰分与50-0.5mm级别相同。

不完善度：可取Ｉ

主＝0.18，Ｉ

再

＝0.20

5.煤泥的处理，在计算选煤工艺流程时，对于煤泥占本级和占全样的问题，特别要注意不能混淆。在分选过程中，原生煤泥和次生煤泥也得到一定的精选作用，而且全部煤泥按一定比例分配到多个产品中。

6.最终精煤灰分是由块精煤、末精煤以及浮选精煤加权平均计算而得，在计算时允许计算结果的最终精煤灰分与建厂要求灰分相差在±0.5％范围内。

7.浮选作业因缺乏小浮沉和浮选试验资料，在计算中设浮选精煤灰分为10％时，其精煤回收率取75％，本流程系采用直接浮选。

8.主要车间设备布置，一般包括水洗作业、产品脱水、煤泥处理等，在本课程设计中以水洗机组布置为主，从缓冲仓、给煤机、水洗跳汰设备、分级脱水筛及离心机等一个个机组进行布置，个别设备可由同学根据布置方案决定取舍。机组设备相互间位置及联系、运输及装卸方式，以及有关溜槽等辅助设备的位置，布置时应予留必要的空间。

四、要求

课程设计说明书要求书写简明，将计算过程腾写清楚，字迹工整，要注意的问题如下：

1.说明书中文字与图表应很好配合，一般文字编写到哪里，图表就附在哪里，有机配合。

2.书写计算顺序，应按作业顺序编写(即作业Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ......)，例如当书写作业Ⅳ时，应首先简述应用近似公式计算的理由，对指标选用的依据

及注明的来源，然后再书写计算过程。

3.曲线绘制需用曲线图板，表格绘制需用三角板，避免徒手粗制滥造不严格的学习态度。

4.绘图时应按规定比例，保持图表清洁。

附设计用原始资料及表格

表3 入厂原煤A层及B层筛分组成表

参加浮沉的0.5～50mm综合灰分为25.83%。

（25.81×100—25.48×5.981）/（100—5.981）=25.83% 表7 A层煤50～0.5mm自然级和破碎级混合煤浮沉试验综合表

注意：计算时先填写总计一栏占全样的数据，然后计算小计占总计的数据。

1.13×51.691%=0.584；51.691—0.584=51.107；

0.67×13.00%=0.087；13.00—0.087=12.913；

0.584+0.087=0.671；64.691-0.671=64.02

第9列数据/27.583为第8列数据

表8 B层煤50～0.5mm自然级和破碎级混合煤浮沉试验综合表

注意：计算时先填写总计一栏占全样的数据，然后计算小计占总计的数据。

7.35×22.736%=1.671；22.736—1.671=21.065；

1.13×6.592%=0.074；6.592—0.074=6.518；

1.671+0.074=1.745；29.328-1.745=27.583；

第9列数据/27.583为第8列数据

注意：纵向加权为26.01，横向加权为26.00。取26.01

表11 B层煤50～0.5mm入选级浮沉组成综合表

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浮沉资料的校正

【标准的选取】

以浮沉前筛分资料综合表6中参加浮沉的各粒级综合校正灰分（25.83）除去综合浮沉表12中浮沉煤泥的灰分为标准。

=（100×25.83-2.57×31.90）/（100-2.57）=25.67%；

A

d筛

=（94.019×25.83-2.416×31.90）/（94.019-2.416）=25.67%）

（也可以利用占全样的数据计算：A

d筛

A

为综合浮沉表12中各密度级累计灰分为25.85%；

d浮

Δ= A d筛-A d浮=25.67%-25.85%=-0.18%其绝对值＜0.2%；利用灰分校正法校正。绝对值大于0.2%时用数量调整法校正。

将灰分差值Δ与综合表中各密度级灰分相加，即得到各密度级的校正灰分。

γδp±0.1的两种计算方法

1、不除矸计算法：

γδp±0.1为相邻密度级物料含量之和，如δp=1.5kg/L时

γδp±0.1=γ 1.4～1.5+γ 1.5～1.6=9.30+2.90=12.20

2、扣矸计算法

原煤中沉矸含量的多少虽对分选精度影响不大，但沉矸含量波动将影响其它密度级的产率。为避免同一原煤因其含矸量的不同而可能被划分为不同的可选性等级。国家标准规定，当理论分选密度＜1.70kg/L时，以扣除沉矸（＞2.0）后的量作为100%计算δ±0.1含量，即以γδp±0.1（去矸）的量来作为评定煤炭可选性的依据，其计算方法如下：γδp±0.1（去矸）=γδp±0.1（不

×100%/（100-γ+2.0）；当理论分选密度≥1.70kg/L时，以扣除低密度物（＜1.50kg/L）的量作为100%来计算δ±0.1去矸）

含量，即以γδp±0.1（去浮物）的量来作为评定煤炭可选性的依据，其计算方法如下：γδp±0.1（去浮物）=γδp±0.1（不去浮物）×100%/（100-γ-1.5）；。本例中，依据表12的数据绘制可选性曲线，当要求精煤灰分为10%时，δ±0.1含量为19.0%，理论分选密度为1.57kg/L，

小于1.70kg/L，依据国标规定，以扣除沉矸后的量作为100%来计算δ±0.1含量，即以γ

δ±0.1（去矸）的量来作为评定煤炭可选性的依据。故

γδ±0.1（去矸）=γδ±0.1（不去矸）×100%/（100%-γ＞2.0）=19.0%×100%/（100%-19.09%）=23.5%

根据中国煤炭可选性等级划分标准可知，该原煤可选性等级为较难选。可以考虑采用跳汰或重介选煤。

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下面是某原煤可选性曲线，分选过程只出精煤和尾煤两种产品，并要求精煤灰分为10%，利用作图法求：

1、精煤理论产率，理论分选密度以及该分选密度±0.1kg/L 含量。

2、尾煤理论产率及其灰分。

3、分选的边界灰分。

4、根据密度±0.1kg/L 含量判断该原煤的可选性（设+0.5mm 原煤中密度高于2.0kg/L 的物料产率为19.09%）。

密度δ，kg/L

灰分，%

100

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

浮

物产率

γβ%

沉物产率

γθ%

答：经作图，求得

1、精煤理论产率为80%，理论分选密度为1.57kg/L，分选密度±0.1kg/L含量为19.0%。

2、尾煤理论产率为20%，尾煤灰分为52%。

3、边界灰分为26%。

4、因理论分选密度为1.57kg/L，小于1.7kg/L，依据国标规定，以扣除沉矸（密度大于2.0kg/L）后的量作为100%来计算δ±0.1含量，即以γ

δ±0.1（去矸）的量来作为评定煤炭可选性的依据。故

γδ±0.1（去矸）=γδ±0.1（不去矸）×100%/（100%-γ＞2.0）

=19.0%×100%/（100%-19.09%）

=23.5%

根据中国煤炭可选性等级划分标准可知，该原煤可选性等级为较难选。

中煤段：δp=δi-（0.05～0.1）δp＜δi；

矸石段：δp=δi+（0.1～0.2）δp＞δi ；

根据跳汰选I值参考表选取I=0.18。

近似公式t=（1.553lg（（δe-1）/（δp-1）））/I

其中，t—分配指标转换值，I—不完善度，δe—某密度级的平均密度（其中，-1.3密度级的δe值取1.2，+2.0密度级的δe 值在计算矸石段时取2.15～2.25，计算中煤段时取2.1～2.2。）

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