畢業(yè)論文---我國選煤技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向

1、<p>　　我國選煤技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　介紹了我國選煤工業(yè)發(fā)展的簡況。指出選煤技術(shù)的現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在五個(gè)方面：入選比例繼續(xù)提高，選煤廠規(guī)模及其裝備大型化；重介質(zhì)旋流器選煤已成為發(fā)展重點(diǎn)；傳統(tǒng)選煤發(fā)發(fā)與設(shè)別的效果得到了提高；模塊化成為選煤廠設(shè)計(jì)和建設(shè)的新模式；生產(chǎn)過程控制和全廠自動(dòng)化水平不斷提高。

2、我國的選煤科技將按照面向選煤生產(chǎn)建設(shè)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)、重點(diǎn)開發(fā)研究的關(guān)鍵技術(shù)和處于基礎(chǔ)研究階段的前沿技術(shù)三個(gè)層次，得到進(jìn)一步的發(fā)展。</p><p>　　關(guān)鍵字：選煤技術(shù) 現(xiàn)狀 發(fā)展</p><p>　　Describes the profile of China&#39;s Coal Industry. That the status of coal preparation tech

3、nology mainly in five areas: the proportion selected to continue to increase, coal preparation plant scale and large scale equipment; heavy medium cyclone has become the focus of development; traditional Coal Hair and ot

4、her results based been improved; modular coal preparation plant design and construction of a new model; production process control and automation of the whole plant level rising. China&#39</p><p>　　Keywo

5、rds: Coal Preparation Status Development.</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　引言- 1 -</b></p><p>　　1.我國選煤技術(shù)的現(xiàn)狀- 3 -</p><p>　　1.1.原煤入選比例提高，選煤廠規(guī)模及選

6、煤裝備趨向大型化- 3 -</p><p>　　1.2.重介質(zhì)選煤比例迅速上升，重介質(zhì)旋流器選煤已成為發(fā)展重點(diǎn)- 4 -</p><p>　　1.3.基礎(chǔ)理論研究的深入，提高了傳統(tǒng)選煤方法與設(shè)備的效果- 11 -</p><p>　　1.3.1.跳汰選煤方面- 11 -</p><p>　　1.3.2浮游選煤方面- 13 -<

7、/p><p>　　1.3.3.干法選煤方法- 17 -</p><p>　　1.3.4.輔助工藝及設(shè)備方面- 19 -</p><p>　　1.4.模塊化成為選煤廠設(shè)計(jì)和建設(shè)的新模式- 22 -</p><p>　　1.5.選煤廠生產(chǎn)過程自動(dòng)控制和全廠自動(dòng)化水平不斷提高- 23 -</p><p>　　2.選煤技

8、術(shù)發(fā)展方向- 25 -</p><p>　　2.1.重介質(zhì)選煤技術(shù)- 25 -</p><p>　　2.2.大型選煤關(guān)鍵設(shè)備提高可靠性與幾點(diǎn)一體化技術(shù)- 26 -</p><p>　　2.3.動(dòng)力煤分選關(guān)鍵技術(shù)- 27 -</p><p>　　2.4.先進(jìn)細(xì)粒煤脫硫降灰技術(shù)- 28 -</p><p>　　2

9、.5重大基礎(chǔ)性研究- 28 -</p><p>　　3.結(jié)論與建議- 29 -</p><p><b>　　致謝- 30 -</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)- 30 -</p><p><b>　　引言</b></p><p>　　煤炭是我國最主要的能源，在已

10、探明的化石能源資源總量中，煤炭占94.3%，石油和天然氣僅占5.7%。我國又是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國，在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭約占70%。2003年我國煤炭產(chǎn)量達(dá)17.36億噸，今年前3季度產(chǎn)煤已達(dá)到13億噸，全年預(yù)計(jì)將達(dá)到19億噸，新能源技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)建設(shè)短期內(nèi)不足以形成規(guī)?；?yīng)。長期以來，國內(nèi)70%的燃料和工業(yè)動(dòng)力、60%的化工原料和60%的民用商品能源，都是由煤炭提供的。隨著國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，能源需求不斷增加，對(duì)煤炭的需求量也

11、將越來越大，在今后50年內(nèi)我國以煤炭作為主要能源的格局不會(huì)有根本性變化。因此，保障煤炭有效供給和潔凈煤利用是我國能源安全重要的實(shí)際問題。</p><p>　　煤炭作為我國的主要能源，在為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染。大量的原煤直接燃燒造成的煤煙型為主的大氣污染，嚴(yán)重制約了我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。2002年我國煙塵排放量為1012Mt，SO2排放量為1926Mt，酸雨面積已超過國土面積

12、的30%，而燃煤造成的煙塵和SO2排放量分別占到70%和85%。為了減少環(huán)境污染，提高煤炭的轉(zhuǎn)化燃燒率，國家和用戶對(duì)煤炭質(zhì)量和品種的要求日趨嚴(yán)格，使圍繞煤炭潔凈加工與利用的潔凈煤技術(shù)形成蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。</p><p>　　選煤是使用物理、物理化學(xué)方法，將原煤分成不同質(zhì)量、規(guī)格產(chǎn)品的加工過程。選煤可以出去煤中的雜質(zhì)，包括矸石和50%~70%的硫，提高煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量、增加煤炭品種、減少無效運(yùn)輸、提高熱效率、節(jié)約能源

13、、減少SO2、NOx和煙塵的排放量。選煤還是綜合利用資源，提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。因此，選煤已成為煤炭工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)和潔凈煤技術(shù)中的源頭技術(shù)，是煤炭深加工的基礎(chǔ)和前提。發(fā)展煤炭洗選加工既可滿足國民經(jīng)濟(jì)快速、健康發(fā)展，對(duì)煤炭的需求又能使煤炭污染在總量上有所減少，改變生態(tài)環(huán)境惡化狀況，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。我國選煤工業(yè)起步較晚，20世紀(jì)50年代才開始建立起自己的選煤工業(yè)，經(jīng)歷了兩次快速發(fā)展時(shí)期。20世紀(jì)70年

14、代以“洗煤保鋼”為主要內(nèi)容的選煤大發(fā)展，是原煤入選比例由1970年的10%增長到1980年的17%，基本滿足了我國鋼鐵工業(yè)對(duì)煉焦煤質(zhì)的要求;2000年以來，選煤工業(yè)進(jìn)入新的快速發(fā)展時(shí)期。到2005年，我國煤炭產(chǎn)量大21.3億噸，原煤入選量7.04億噸，原煤入選比例達(dá)到33%。</p><p>　　表1 2005年中國選煤廠數(shù)量及入選率</p><p><b>　　我國選煤技術(shù)的現(xiàn)

15、狀</b></p><p>　　原煤入選比例提高，選煤廠規(guī)模及選煤裝備趨向大型化</p><p>　　全世界原煤平均入選比例在50%左右，一些發(fā)達(dá)國家則明顯高于這一比例。我國選煤入選比例只占30%，有70%的原煤未洗選。因此商品煤灰分高。2003年商品煤灰分為20.31%，而發(fā)達(dá)國家小于16%。國外原煤入選比例在50%-95%之間，冶金的煉焦精煤灰分在5.0%-8.0%之間，而

16、相應(yīng)地我國平均在9.3%，我國平均灰分為25%左右。</p><p>　　我國的選煤廠數(shù)目不斷減少，廠型大型化，原煤處理能力不斷擴(kuò)大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2003年全國共有年入洗原煤能力15萬噸以上的選煤廠1618座，其中國有重點(diǎn)煤礦選煤廠254座，核定能力45222萬噸；地方煤礦選煤廠約140座，入選能力7000萬噸；鄉(xiāng)鎮(zhèn)和民營煤礦的選煤廠1166座，入選能力約9200萬噸。254座國有重點(diǎn)煤礦選煤廠中煉焦煤選煤廠1

17、47座，入選能力21713萬噸；動(dòng)力煤選煤廠107座，入選能力23509。</p><p>　　選煤廠規(guī)模大型化依賴于選煤裝備的大型化。近年來，注重研發(fā)機(jī)電一體化、自動(dòng)化和智能化的大型選煤裝備。如36m2振動(dòng)篩、單槽容積為20m3的浮選機(jī)、150m2圓盤加壓過濾機(jī)和直徑為1500mm的臥式振動(dòng)離心脫水機(jī)、直徑為1500mm的三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器等。</p><p>　　1.2.重介質(zhì)選煤比例

18、迅速上升，重介質(zhì)旋流器選煤已成為發(fā)展重點(diǎn)</p><p>　　在主要產(chǎn)煤國家，重介質(zhì)選煤已上升為主導(dǎo)地位。目前美國的重介質(zhì)選煤比重已占66%，法國占60%，加拿大占56%，澳大利亞和南非跳汰選煤已基本淘汰。1999年，我國選煤方法基本以跳汰選為主，占59%，而先進(jìn)的重介質(zhì)選煤僅占23%。到2005年，重介質(zhì)選煤比重已達(dá)到39.5%，而跳汰選減到45%。值得注意的是由于大直徑重介質(zhì)旋流器、有壓給料和無壓給料三產(chǎn)品重

19、介質(zhì)旋流器和煤泥重介質(zhì)旋流器的出現(xiàn)，重介質(zhì)旋流器選煤已成為首選技術(shù)。我國新設(shè)計(jì)、建設(shè)的選煤廠和老廠技術(shù)改造也大都采用直徑1000mm以上的重介質(zhì)旋流器或三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器。</p><p>　　有了降低投資和加工成本，國際上主要采用設(shè)備和廠型大型化及三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器簡化工藝如英國把主選設(shè)備Larcodem-s型兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的直徑有700mm增至1350mm以及前蘇聯(lián)研制三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器等。我國從上個(gè)世紀(jì)

20、80年代開始研制有壓和無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，到1995年時(shí)具有代表性的產(chǎn)品使NWXS710/500型三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，并推廣應(yīng)用于中小廠16座，選煤廠生產(chǎn)純矸石的需要。改進(jìn)后的700/500A型，單臺(tái)設(shè)備處理能力偏小，工藝系統(tǒng)不夠完善，也沒有能在大型選煤廠中推廣應(yīng)用。</p><p>　　為了加快重介質(zhì)選煤技術(shù)的發(fā)展，1995年、1996年原國家科委和國家計(jì)委分別下達(dá)了國家“九五”科技攻關(guān)課題“高硫煉焦煤

21、全重介洗選脫除無機(jī)硫成套工藝與設(shè)備”和“大型高效全重介選煤簡化流程新工藝及設(shè)備”，對(duì)重介質(zhì)選煤技術(shù)進(jìn)行集中攻關(guān)。通過煤炭科學(xué)研究總院唐山分院科研人員和現(xiàn)場工程技術(shù)人員的共同努力，“九五”期間重介質(zhì)選煤技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展，以具有我國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型無壓給料三場品重介質(zhì)旋流器為主選設(shè)備的簡化重介質(zhì)旋流器為主選設(shè)備的簡化重介質(zhì)選煤工藝已經(jīng)研究成功，經(jīng)受了生產(chǎn)考驗(yàn)，在貴州盤江煤電（集團(tuán)）公司老屋基選煤廠建成了分選<80mm不脫泥原煤

22、、單系統(tǒng)處理能力達(dá)1.2Mt/a的生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了二段分選密度在線調(diào)節(jié)，并應(yīng)用三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器自身在分選的同時(shí)對(duì)加重質(zhì)具有分級(jí)、濃縮特性而產(chǎn)生的細(xì)粒介質(zhì)，使部分粗粒煤泥在煤泥重介質(zhì)旋流器中得到分選，其有效分選下限達(dá)到0.1mm。在南桐選煤廠實(shí)施的“高硫煉焦煤全重介洗選脫除無機(jī)硫工藝與設(shè)備”項(xiàng)目，應(yīng)用兩臺(tái)兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器串聯(lián)的方法，以一套低密度懸浮液實(shí)現(xiàn)三產(chǎn)品分選和煤泥重介質(zhì)分選，并首創(chuàng)了雙段0.044mm。生產(chǎn)實(shí)踐證明，無機(jī)硫脫硫率達(dá)

23、80%以</p><p>　　“九五”攻關(guān)課題的研究成功，使我國重介質(zhì)選煤技術(shù)處于國際先進(jìn)水平行列。在全國范圍已發(fā)了跳汰選改重介選的熱潮。但是，以大型無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器為主選設(shè)備的簡化重介質(zhì)選煤工藝方面，還存在需進(jìn)一步解決的問題。主要體現(xiàn)在：</p><p>　　由于使用一個(gè)介質(zhì)密度，實(shí)現(xiàn)寬級(jí)別（80mm~0mm）分選，分選效率還不夠理想，數(shù)量效率一般在95%以下</p>

24、;<p>　　“九五”簡化重介質(zhì)選煤工藝的煤泥重介僅入選了約50%的煤泥，其他的煤泥仍要進(jìn)入浮選；而且煤泥重介的介質(zhì)密度無法調(diào)節(jié)，影響煤泥的分選效果。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步完善粗煤泥重介工藝，使全部粗煤泥都能經(jīng)過小直徑旋流器精選。</p><p>　　大型無壓給料三場品重介質(zhì)旋流器的入介壓力較大，集中無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的入介壓力如表2所示，入介壓力大則功耗就大，同時(shí)磨損也快。應(yīng)當(dāng)解決大型重介質(zhì)旋流器的耐

25、磨和電耗問題。</p><p>　　表2 幾種無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的入介壓力</p><p>　　由于脫介篩等設(shè)備的面積大，因此廠房體積大；生產(chǎn)中的實(shí)際介耗和功耗也大（表3），引起基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用過高。需探討進(jìn)一步降低基建投資與生產(chǎn)費(fèi)用的途徑和方法。</p><p>　　表3 采用“九五”簡化重介質(zhì)選煤工藝的部分選煤廠的實(shí)際介耗</p><

26、;p>　　對(duì)主要設(shè)備進(jìn)一步進(jìn)行大型化、系列化和提高可靠性的研究。</p><p>　　探討進(jìn)一步降低基建投資與生產(chǎn)費(fèi)用的途徑和方法。</p><p>　　為了進(jìn)一步提高重介質(zhì)旋流器選煤的分選效率和經(jīng)濟(jì)性，使先進(jìn)、高效的重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)得到更廣泛的推廣，科技部下達(dá)了國家“十五”攻關(guān)課題“重介質(zhì)旋流器選煤新工藝關(guān)鍵技術(shù)的研究”，在“九五”攻關(guān)成果的基礎(chǔ)上，針對(duì)存在的上述問題進(jìn)行攻關(guān)。

27、</p><p>　　2004年5月山西神州煤電焦化股份有限公司與煤炭科學(xué)研究總院唐山分院合作，把晉陽選煤廠的技術(shù)改造工程與完成“十五”國家科技攻關(guān)課題的工業(yè)性實(shí)驗(yàn)任務(wù)結(jié)合起來，采用重介質(zhì)旋流器選煤新工藝及設(shè)備。</p><p>　　此項(xiàng)工程于2004年9月開工，2004年12月開始調(diào)試，2005年6月竣工驗(yàn)收。試生產(chǎn)期間創(chuàng)下了該廠建廠以來的日入選量、月入選量和連續(xù)選煤時(shí)間的三項(xiàng)記錄，取得

28、了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的工藝效果。從2005年1月30日的晉陽選煤廠試運(yùn)轉(zhuǎn)以來，截止2006年4月，已經(jīng)有汾西礦業(yè)集團(tuán)介休選煤廠（2Mt/a）、內(nèi)蒙古慶華集團(tuán)烏斯太選煤廠（2Mt/a）均采用該工藝改造或新建。</p><p>　　該課題的研究成功，使我國的重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)、裝備水平和自動(dòng)化程度在“九五”取得成果的基礎(chǔ)上得到進(jìn)一步完善、提高。如果說“九五”攻關(guān)解決了重介質(zhì)旋流器選煤系統(tǒng)的工藝簡化問題，那么，“十

29、五”攻關(guān)課題的完成則進(jìn)一步提高了重介質(zhì)旋流器選煤的效率和經(jīng)濟(jì)性，基本解決了國際選美界亟待解決的既保持重介質(zhì)選煤的高效優(yōu)勢(shì)又能降低投資和加工成本的難點(diǎn)，標(biāo)志著我國重介質(zhì)選煤技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。</p><p>　　3NWXS1300/920型雙供無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器是新研制的重介質(zhì)旋流器選煤新工藝的核心分選設(shè)備，它由圓筒形旋流器作為一段和由圓筒-圓錐型旋流器作為二段旋流器串聯(lián)而成。其結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。<

30、;/p><p>　　采用CFD技術(shù)對(duì)重介質(zhì)旋流器的流暢進(jìn)行研究，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后，確定的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)為：</p><p>　　圖4 雙供介無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　一段旋流器 二段旋流器</p><p>　　直徑 1300mm 直徑

31、 920mm</p><p>　　圓筒長 4500mm 圓筒長 640mm</p><p>　　溢流管徑 340-380mm 溢流管徑 380-430mm</p><p>　　入介口直徑 d1=120-136mm 底流管 245-285mm</p>

32、<p>　　d2=240-258mm 錐角 20°</p><p>　　底流口直徑 190-210mm</p><p>　　給煤管直徑 540mm</p><p>　　圖5 3SNWX1300/920雙供介無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器</p><p><b>　　其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：<

33、;/b></p><p>　　一段旋流器采用了圓筒型，而且是雙給介入口（其中一個(gè)是穩(wěn)定的大流量入口，一個(gè)是調(diào)節(jié)的小流量入口）。其結(jié)構(gòu)是在采用激光測速儀和告訴錄像及圖像分析系統(tǒng)對(duì)圓筒型和圓筒—圓錐型旋流器進(jìn)行了旋流器內(nèi)速度場和密度場的測定并利用CFD技術(shù)對(duì)重介質(zhì)旋流器的流場進(jìn)行數(shù)據(jù)模式的基礎(chǔ)上確定的。研究結(jié)果表明，新結(jié)構(gòu)的圓筒型旋流器內(nèi)的速度場和密度場更均勻，對(duì)物料按懸浮液實(shí)際密度分選更有利，分選精度更高，產(chǎn)

34、品質(zhì)量控制也更容易。同時(shí)，雙供介口使得其入料壓力調(diào)整的更為方便，設(shè)備配套更容易。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)了懸浮液和被選物料分開給入旋流器，避免物料過粉碎現(xiàn)象，減少了動(dòng)能損失，同時(shí)還便于設(shè)備布置。</p><p>　　選擇圓筒—圓錐型旋流器作為二段洗選設(shè)備，有可能比用改變其底流口大小與溢流管插入深度相結(jié)合的辦法來解決二段旋流器分選密度調(diào)結(jié)問題</p><p>　　表

35、4 雙供介無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的分析結(jié)果</p><p>　　表5 NZX700兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的分選結(jié)果</p><p>　　通過基本研究，完善重介質(zhì)旋流器分選工藝及設(shè)備結(jié)構(gòu)受到許多學(xué)者的極大關(guān)注。尤其對(duì)重介質(zhì)旋流器內(nèi)的液相流、顆粒分選規(guī)律及其模型化、介質(zhì)流變學(xué)等的研究，取得不少成果。我國的煤炭科學(xué)研究總院唐山分院開展了采用CFD(compute fluid dynamic)技術(shù)

36、對(duì)重介質(zhì)旋流器的流場進(jìn)行研究的工作，在此基礎(chǔ)上，優(yōu)化了重介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)。為了提高重介質(zhì)選煤系統(tǒng)的可靠性，人們從新開展抗磨材料的研究，并取得了一定成果。選煤廠材料具有磨粒磨損、粘附磨損、侵蝕磨損、接觸疲勞磨損、磨蝕磨蝕、微動(dòng)磨損、高溫及高速磨損、塑性變形的類型，以上幾種磨損類型或單獨(dú)或幾種同時(shí)存在于不同使用場合。田莊選煤廠使用抗磨材料結(jié)果表明：不銹鋼溜槽比普通碳素鋼的可延長壽命2-3倍；用特種合金鋼整體鑄造的重介質(zhì)旋流器可提高使用壽命2倍

37、以上；特種合金鋼鑄管使用壽命為碳素鋼管的3-5倍。西曲選煤廠使用耐磨陶瓷復(fù)合管，其使用周期為普通鋼管的13.1倍。煤炭科學(xué)研究總院唐山分院在原有旋流器氧化鋁陶瓷襯里配方的基礎(chǔ)上，經(jīng)過多次優(yōu)化刪選，開發(fā)了耐磨性能較好的OI陶瓷配方。同時(shí)，在混料工藝和燒結(jié)工藝方面也進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)和研究，研制成功重介質(zhì)旋流器</p><p>　　1.3.基礎(chǔ)理論研究的深入，提高了傳統(tǒng)選煤方法與設(shè)備的效果</p><

38、p>　　1.3.1.跳汰選煤方面</p><p>　　跳汰選煤基礎(chǔ)理論的深入研究，進(jìn)而指導(dǎo)實(shí)踐取得了良好效果。</p><p>　　我國選煤設(shè)計(jì)研究院在研究跳汰理論、改善末煤及粉煤跳汰分選效果的過程中，研制了多次進(jìn)氣的X系列復(fù)合脈動(dòng)跳汰機(jī)，取得了下列效果:①跳汰物料處于松散狀態(tài)的時(shí)間占總脈動(dòng)周期的比例，由原來的40%延長到70%以上，改善了分層狀況，增加了有效分選時(shí)間；②通過多次進(jìn)氣

39、補(bǔ)充能量，使物料床層達(dá)到更好松散狀態(tài)，可有效控制吸啜而產(chǎn)生的透篩損失，并降低了頂水耗量;③降低了分選下限（最低可達(dá)0.125mm），加大了分選的粒度范圍；④踢好了脫硫效果。</p><p>　　我國煤炭科學(xué)研究總院唐山分院除研制成功復(fù)合脈動(dòng)跳汰機(jī)外，在分析跳汰機(jī)種不同粒級(jí)的煤炭分選密度不同和分級(jí)洗選比不分級(jí)洗選效果好的生產(chǎn)實(shí)踐的基礎(chǔ)，研制成功SKT-F型塊末煤分級(jí)聯(lián)選機(jī)，劉旌等介紹了其理論一句、機(jī)體結(jié)構(gòu)、工藝特點(diǎn)

40、、生產(chǎn)運(yùn)行情況及達(dá)到的技術(shù)水平，生產(chǎn)應(yīng)用情況表明，其效果令人滿意。唐山分院還能顆粒相對(duì)運(yùn)動(dòng)替代傳統(tǒng)的松散度表征分層狀態(tài)，通過控制顆粒相對(duì)運(yùn)動(dòng)主力，保證跳汰機(jī)按密度分層和浮標(biāo)檢測的準(zhǔn)確性及自動(dòng)排干的可靠性，為煤質(zhì)“自感知”奠定了基礎(chǔ)。經(jīng)煤質(zhì)自感知系統(tǒng)將煤質(zhì)進(jìn)行模糊累累，結(jié)合操作經(jīng)驗(yàn)庫和跳汰機(jī)分選效果快速評(píng)估系統(tǒng)，不斷自我總結(jié)完善操作 經(jīng)驗(yàn)，保證產(chǎn)品的質(zhì)量和跳汰機(jī)分選效果，實(shí)現(xiàn)了跳汰機(jī)操作自動(dòng)化。試驗(yàn)表明，研制成功的自動(dòng)化跳汰機(jī)工作穩(wěn)定、技

41、術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、性能可靠。唐山分院在研制的SKT系列跳汰機(jī)上還采用了多室公用風(fēng)閥技術(shù)，使跳汰機(jī)各段脈動(dòng)同步性增強(qiáng)，有效抱著了分層效果，降低了高壓風(fēng)用量，簡化了結(jié)構(gòu)。唐山分院在跳汰機(jī)自動(dòng)排料系統(tǒng)中采用灰色預(yù)測控制儀表，簡化了控制系統(tǒng)的構(gòu)成，提高了控制精度，穩(wěn)定了跳汰產(chǎn)品質(zhì)量。</p><p>　　近年來，動(dòng)篩跳汰機(jī)作為一種塊煤分選設(shè)備，以其處理量大、用水量少、工藝系統(tǒng)簡單、分選效率高、運(yùn)營費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，備受選煤界的關(guān)注

42、。我顧視廠型大小及處理粒級(jí)情況，分別采用液壓驅(qū)動(dòng)式或機(jī)械驅(qū)動(dòng)式跳汰機(jī)，以代替首先重介質(zhì)排矸、選擇性破碎機(jī)，有的還用于動(dòng)力塊煤分選，目前全國已應(yīng)用20余臺(tái)?；茨闲录V選煤廠引進(jìn)的德國動(dòng)篩跳汰機(jī)用于分選35~150mm動(dòng)力塊煤，其I值為0.09，數(shù)量效率為93.45%。中國產(chǎn)液壓驅(qū)動(dòng)式動(dòng)篩跳汰機(jī)I值為0.093，數(shù)量效率>95%。中國產(chǎn)機(jī)械驅(qū)動(dòng)式動(dòng)篩跳汰機(jī)I值為0.095。液壓驅(qū)動(dòng)式的動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)特性可能在線無極調(diào)節(jié)，機(jī)械驅(qū)動(dòng)式則需停機(jī)

43、改變機(jī)械參數(shù)來實(shí)現(xiàn)。據(jù)分析，中國國產(chǎn)液壓驅(qū)動(dòng)式跳汰機(jī)的價(jià)格為引進(jìn)的1/10左右，噸煤投資為國產(chǎn)機(jī)械驅(qū)動(dòng)式的3/4左右，從性能價(jià)格上考慮，液壓驅(qū)動(dòng)式較為經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　1.3.2浮游選煤方面</p><p>　　微細(xì)煤泥浮選及提高沒你浮選選擇性，始終是國內(nèi)外研究的技術(shù)難點(diǎn)和重點(diǎn)。</p><p>　　為了提高細(xì)粒級(jí)難浮煤和氧化煤的浮選效果，何潔從表面化

44、學(xué)基本理論出發(fā)，分析了沒的本征表面性質(zhì)與潤濕性間的關(guān)系，探討了表面活性物質(zhì)的性質(zhì)、濃度以及溶液的pH值等因素對(duì)潤濕性的影響。林玉清等分析了煤泥氧化后對(duì)可浮性的影響及加添加劑可改變氧化煤泥的疏水性，并對(duì)潞安煤泥氧化后添加OC-01添加劑進(jìn)行復(fù)選試驗(yàn)，證明其對(duì)改善煤的可浮性和選擇性有一定效果。湖南省煤炭科學(xué)研究所合成了兼具選擇性和分散性的FO系列藥劑，試驗(yàn)證明可取得節(jié)油和提高精煤產(chǎn)率的效果。程雙武等研發(fā)出高效煤泥浮選促進(jìn)劑，也取得同樣的結(jié)果

45、。</p><p>　　為了降低浮選精煤被細(xì)泥的污染，程宏志等利用設(shè)置于浮選槽分離區(qū)的振蕩分離器的機(jī)械振動(dòng)，激勵(lì)其周圍介質(zhì)振蕩，當(dāng)多個(gè)波動(dòng)源之間最小局部振幅大于能夠產(chǎn)生機(jī)械夾帶的旗袍表面間最大距離時(shí)，被氣泡夾帶的親水性顆粒有力為自由顆粒，落回礦漿，從而減輕了夾帶污染。工業(yè)生產(chǎn)時(shí)間證明，可有效降低浮選精煤灰分1~2個(gè)百分點(diǎn)，提高浮選完善指標(biāo)3個(gè)百分點(diǎn)以上，突破了以往用沖洗水降灰的傳統(tǒng)方法，為降低浮選精煤灰分提供了新

46、的途徑。</p><p>　　為了提高浮選效果，許多學(xué)者在改進(jìn)和創(chuàng)新浮選工藝上做了大量研究工作。李建中等針對(duì)細(xì)泥對(duì)浮選精煤污染的問題，提出了伏擊浮選的流程。王懷法等對(duì)高灰極難浮煤泥進(jìn)行了絮凝浮選的研究，考擦了團(tuán)聚劑用量及種類、攪拌調(diào)漿濃度、分散劑用量等工藝因素對(duì)浮選的影響，獲得優(yōu)于常規(guī)浮選的分選效果。楊宏麗等開展了煤泥反浮選的研究探索，考擦了捕收劑種類和用量對(duì)煤泥反浮選效果的影響。結(jié)果表明，基本達(dá)到了正浮選的指標(biāo)

47、，但藥劑耗量較大，有待進(jìn)一步研究。郭德等以杏花選煤廠為例，分析了干事易泥化、黏土含量大、水質(zhì)軟等存在的問題，通過煤泥浮選最佳粒度組成的確定，采用脫泥浮選流程，全面改善了浮選、過濾、澄清等效果，并提出耙式濃縮機(jī)式原煤脫泥的理想設(shè)備。羅道成等針對(duì)褐煤可浮性差，傳統(tǒng)浮選法不能分選的問題，提出了在25℃時(shí)，用NaOH溶液對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理，用甲基二乙醇酰胺對(duì)其表面進(jìn)行改性，然后用C重油進(jìn)行造粒，再用少量仲庚醇對(duì)造粒褐煤進(jìn)行浮選的新方法。試驗(yàn)效果表明

48、，可以很好地浮選回收細(xì)粒褐煤。</p><p>　　對(duì)浮選設(shè)備的研發(fā)工作，不少學(xué)者取得了卓有成效的結(jié)果。黑龍江科技學(xué)院研發(fā)了浮選旋流器，并在杏花、南山和東海等選煤廠進(jìn)行了工業(yè)性試驗(yàn)，受到理想效果，并取得專利。隨后又研制成功基于離心力場和重力場共同作用的Φ1500mm、Φ2500mm和Φ3000mm等型號(hào)的系列圓形離心浮選機(jī)，工業(yè)性試驗(yàn)結(jié)果表明，微泡和旋流力場強(qiáng)化了煤泥的選擇性，降低了浮選顆粒粒度下限；浮選時(shí)間由常

49、規(guī)浮選的十幾分鐘減少到1~2分鐘，提高了浮選效率和處理能力，且具有投資少、運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)浮選機(jī)的大型化，程宏志等滾據(jù)機(jī)械攪拌式浮選機(jī)的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工藝要求，運(yùn)用相似理論，制定了適用于選煤用浮選模擬放大設(shè)計(jì)的幾何相似、動(dòng)力相似和運(yùn)動(dòng)相似準(zhǔn)則，應(yīng)用于相似轉(zhuǎn)換后，具有嚇你公司的攪拌強(qiáng)度、重啟速率和克里懸浮條件，為浮選機(jī)的科學(xué)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。在浮選設(shè)備研制方面特別應(yīng)該提到的是

50、，為了強(qiáng)化細(xì)粒級(jí)煤的浮選效果，繼20世紀(jì)60年代以后，浮選柱再次成為研究熱點(diǎn)。在工業(yè)上當(dāng)采用沖洗水噴淋泡沫時(shí)，浮選柱的精煤灰分可比機(jī)械攪拌式降低1~2個(gè)百分點(diǎn)。我國開發(fā)的主要為FCMC型旋流-靜態(tài)微泡式和FXZ型浮選柱，目前在工業(yè)上應(yīng)用的主要是旋流-靜態(tài)微泡浮選柱和靜態(tài)浮選柱，已達(dá)50多臺(tái)，劉炯天介紹了研究及應(yīng)用情況。其主要技術(shù)特點(diǎn)是底部旋流場的作用，在較高離心場重力分離作用下，成泡與礦化過程突出了“垂直”的特點(diǎn)，并形成了微細(xì)物料分選的

51、綜合力場的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)前對(duì)浮選柱研究的側(cè)重點(diǎn)重要是柱體高度和旗袍發(fā)生器。大量研究工作表明，浮選柱總的發(fā)展趨勢(shì)式氣泡發(fā)生器由內(nèi)部充氣型向外部充氣型發(fā)展，柱體由高柱型向低柱型發(fā)展。</p><p>　　旋流—靜態(tài)微泡浮選柱主體結(jié)構(gòu)（圖6）包括浮選柱分選段（柱分離裝置）、旋流力場分離段（旋流分離裝置）和管浮選裝置的三部分。整個(gè)設(shè)備為柱體，柱分選段位于整個(gè)柱體上部；旋流分離段位于柱分選段下部，與柱分選段直接連接；管浮選裝置布

52、置在設(shè)備柱外，其出流沿切線方向與旋流分離段柱體相連。柱分選段相當(dāng)于放大了旋流分離段的溢流管，管浮選裝置相當(dāng)于旋流分離段的切線給料管。</p><p>　　管復(fù)選裝置包括氣泡產(chǎn)生器與浮選管段兩部分，氣泡發(fā)生器是浮選柱的關(guān)鍵部件，它采用類似于射流泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具有依靠射流負(fù)壓自身引入氣體并把氣體粉碎成氣泡的雙重作用。氣泡產(chǎn)生器的工作介質(zhì)為循環(huán)中礦，經(jīng)過加壓的循環(huán)礦漿進(jìn)入氣泡發(fā)生器，引入氣體并形成含有大量微細(xì)氣泡的氣—

53、固—液三相體系，含有氣泡的三相體系的復(fù)選管段內(nèi)高度紊流礦化，然后以較高能量狀態(tài)沿切向高速進(jìn)入旋流分離段。這樣，管浮選裝置在完成浮選充氣與高度紊流礦化功能的同時(shí)，又以切向入料的方式在浮選柱底部形成了旋流力場，它是整個(gè)浮選柱分選的能量來源。</p><p>　　大量氣泡沿切向進(jìn)入旋流分離段，由于離心力和浮力的共同作用，迅速以旋轉(zhuǎn)方式旋流分離段中心匯集，進(jìn)入柱分選段并在柱體斷面上的到分離，與此同時(shí)，由上部給入的原礦漿連

54、同煤粒呈整體向下塞式流動(dòng)，與呈整體向上升浮的氣泡產(chǎn)生逆向運(yùn)行與碰撞；氣泡在上升過程中不斷礦化，形成柱分選的持續(xù)礦化過程。更重要的是，柱分選段對(duì)來自底部的旋流力場及管浮選段回收的中礦進(jìn)行精選，從而保證了整個(gè)設(shè)備的精礦產(chǎn)品質(zhì)量。該浮選柱的主要技術(shù)特征見表6。</p><p>　　表6 浮選柱的主要技術(shù)特征</p><p>　　圖6 旋流—靜態(tài)微泡浮選柱分選設(shè)備示意圖</p>&l

55、t;p>　　1.3.3.干法選煤方法</p><p>　　干法選煤由于不用水、工藝系統(tǒng)簡單、投資少、建設(shè)周期短、運(yùn)行費(fèi)用低和粉塵污染問題已得到解決，近年來研究和應(yīng)用方面又有上升的趨勢(shì)。在世界上，前蘇聯(lián)式干法選煤生產(chǎn)規(guī)模最大、經(jīng)驗(yàn)較豐富的國家。我國由于西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，西部又處于高寒、缺水地區(qū)，因此干法選煤技術(shù)的硬功得到迅速推廣。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，從1998年以來，唐山分院研發(fā)的FGX型系列復(fù)合式干法選煤機(jī)和

56、FX型干法分選機(jī)在全國應(yīng)用了264套，入選煤量達(dá)32Mt，占總?cè)脒x原煤的4.5%。FX型風(fēng)選機(jī)亦在繼續(xù)擴(kuò)大應(yīng)用范圍。今后的發(fā)展方向是提高設(shè)備的可靠性，并繼續(xù)向大型化發(fā)展。</p><p>　　為了提高干法選煤的分選效果，日本、加拿大和中國都先后開展了空氣重介質(zhì)硫化床干法選煤技術(shù)的研究。世界上首先由中國礦業(yè)大學(xué)完成的處理能力為50t/h、用于處理50~6mm級(jí)煤炭的空氣中介硫化床干法選煤技術(shù)完成工業(yè)性試驗(yàn)后，處理能

57、力為70萬t/a的干法選煤廠也投入試生產(chǎn)。工業(yè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該法具有分選精度高（Ep=0.05）、投資?。闈穹ㄟx煤廠的1/2）、無環(huán)境污染和分選密度調(diào)節(jié)范圍寬（在高密度和較高密度分選時(shí)，采用磁鐵礦粉和煤粉混合加重質(zhì)，其最高密度可達(dá)2.2g/cm3;在低密度和較低密度分選時(shí)，采用磁珠和煤粉混合加重質(zhì)，最低密度可降至1.3g/cm3）的優(yōu)點(diǎn)，可適應(yīng)不同煤質(zhì)、不同產(chǎn)品質(zhì)量要求情況嚇的分選，既可排矸也可用于低密度分選。目前，中國礦業(yè)大學(xué)為實(shí)現(xiàn)

58、全粒級(jí)（300~0mm）煤炭干法選煤，正開展<6mm細(xì)粒級(jí)振動(dòng)空氣重介質(zhì)流化床選煤技術(shù)、>50mm大塊煤深床型空氣重介質(zhì)流化床選煤技術(shù)、三產(chǎn)品雙密度層空氣重介質(zhì)硫化床和<1mm煤粉摩擦電選技術(shù)的研究。</p><p>　　復(fù)合式干法選煤設(shè)備分選褐煤應(yīng)用實(shí)例：</p><p>　　2000年4季度，內(nèi)蒙平莊煤業(yè)（集團(tuán)）公司六家礦1套處理能力為60t/h的FGX-6型復(fù)合式干

59、選設(shè)備投產(chǎn)使用。經(jīng)過干選，可將原煤中的矸石有效排出，選后塊煤產(chǎn)品發(fā)熱量提高了2.09~3.34MJ/kg，年創(chuàng)效益200萬元，產(chǎn)品供不應(yīng)求，成為平莊煤業(yè)（集團(tuán)）公司的拳頭產(chǎn)品。</p><p>　　2008年內(nèi)蒙平莊煤業(yè)（集團(tuán)）公司風(fēng)水溝礦1套生產(chǎn)能力為240t/h的FGX-24A型復(fù)合式干法選煤設(shè)備投產(chǎn)使用，入選物料為80~0mm混煤，原煤發(fā)熱量為11.70MJ/kg，提高了2.93MJ/kg，灰分為30.6%

60、，降低了13個(gè)百分點(diǎn)。由于該廠使用了FGX干法選煤設(shè)備，使煤質(zhì)得到了大幅度提高，從而使該廠煤炭由滯銷轉(zhuǎn)為暢銷，大大提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　2007年9月，寶發(fā)煤業(yè)公司投產(chǎn)使用了1套FGX-12型復(fù)合式干法選煤設(shè)備來分選露天礦褐煤，大塊破碎入選，分選粒度為50~0mm，生產(chǎn)能力為120t/h，原煤發(fā)熱量為12.54MJ/kg，選后的商品煤發(fā)熱量為14.21MJ/kg，發(fā)熱量提高了1.67MJ/k

61、g，取得了明顯經(jīng)濟(jì)效益。2008年5月，該公司有增加了1套生產(chǎn)能力為240t/h的FGX-24A型復(fù)合式干選設(shè)備，從而較好地滿足了公司對(duì)褐煤分選加工的需求。</p><p>　　1.3.4.輔助工藝及設(shè)備方面</p><p>　　（1）分級(jí)破碎設(shè)備。</p><p>　　分級(jí)破碎機(jī)的出現(xiàn)，使選煤廠原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)的簡化成為可能。其特點(diǎn)是集破碎和篩分于一體，能嚴(yán)格控制歲

62、后產(chǎn)品的粒度，過分對(duì)率低，可省卻傳統(tǒng)的用檢查篩構(gòu)成的閉路系統(tǒng)，因而大大簡化了工藝環(huán)節(jié)。近年來，國際上分級(jí)破碎機(jī)產(chǎn)品種類眾多，主要的有澳大利亞愛邦機(jī)械工程公司的齒輪型碎煤機(jī)、美國MCLANAHAN公司的DDC-Sizer型破碎機(jī)和英國礦山機(jī)械發(fā)展集團(tuán)公司（MMD）的破碎篩分機(jī)等。其中尤以MMD德破碎篩分機(jī)最為突出。該機(jī)在整機(jī)的結(jié)構(gòu)型式、破碎機(jī)理、破碎齒型的設(shè)計(jì)、齒的布置方式、安裝形式及破碎齒材料的選擇等多方面均處于世界前列，其最大出力能力

63、可達(dá)1400t/h。中國幾座選煤廠已引進(jìn)了幾臺(tái)使用，效果良好。我國煤炭科學(xué)研究總院唐山分院吸取國內(nèi)外各種破碎篩分機(jī)的特點(diǎn)，已研發(fā)成功系列破碎篩分機(jī)，并已推廣應(yīng)用，成為替代進(jìn)口設(shè)備的首選，目前正向大型化方向發(fā)展。 如PLF(X)系列、SSC(X)系列新齒型分級(jí)破碎機(jī)。其主要用于煤炭、焦炭、矸石等中硬以下物料的粗碎、中碎、細(xì)碎作業(yè)，還可廣泛應(yīng)用于建材、冶金、化工、環(huán)保等行業(yè)。具有破碎、分級(jí)的雙重功效，過粉碎極低，嚴(yán)格保證產(chǎn)品粒度，結(jié)構(gòu)簡單、

64、配有先進(jìn)的過載保護(hù)裝置，中</p><p><b>　?。?）篩分設(shè)備。</b></p><p>　　國內(nèi)外在篩分設(shè)備的研究方面，除了提高可靠性外，其發(fā)展的趨勢(shì)規(guī)格大型化、品種多樣化和制造材料多元化。在大型化方面，我國已生產(chǎn)除面積為36m2的大型篩分機(jī)；在品種上，應(yīng)用機(jī)械振動(dòng)力、離心力、電磁振動(dòng)力設(shè)計(jì)成功多種振動(dòng)篩分機(jī)；在制造材料方面，采用了復(fù)合材料塑料及橡膠等。我國

65、學(xué)者對(duì)篩分機(jī)也進(jìn)行了許多研究工作。如園運(yùn)動(dòng)梯流棒條篩的研究、復(fù)頻振動(dòng)篩的研究、離心振動(dòng)篩的研究、彈性振桿篩的研究，以及難篩物料堵塞篩孔原因和防堵措施的研究等，取得了不少成果，對(duì)推動(dòng)我國煤用篩分技術(shù)的進(jìn)步發(fā)揮了重要作用。如ZK直線振動(dòng)篩適用于煤炭或類似密度礦物的脫水、脫泥、脫介及預(yù)篩分或最終篩分，工藝性能良好，設(shè)備可靠性高；SZK型高效脫介篩再入料粒度小于80mm情況下，處理能力分別達(dá)到：精煤篩70—95t/h，中煤篩70—100t/h，

66、矸石篩80—110t/h；脫介效率86.5%；產(chǎn)品水分達(dá)到18%—22%。無故障工作時(shí)間已超過3000h。</p><p><b>　?。?）煤泥水處理。</b></p><p>　　煤泥水處理主要是指煤炭在分選加工過程中產(chǎn)生的介質(zhì)用水的處理技術(shù)。由于煤炭的分選加工一直主要是采用水作為分選介質(zhì)的，故原先的選煤廠稱為洗煤廠。煤泥水處理和煤炭的洗選加工只不過隨著對(duì)選煤產(chǎn)品

67、的要求愈加珍貴和環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的愈加苛刻，煤泥水處理已經(jīng)變成了整個(gè)選煤工藝中涉及面最廣、投資最大、最復(fù)雜、最難管理的工藝環(huán)節(jié)。</p><p>　　目前煤炭分選的工藝和方法，絕大多數(shù)以水或水的混合物作為分選介質(zhì)，如重介質(zhì)、跳汰選、浮選等，通常入選1噸原煤要使用3～5m3水。隨著機(jī)械化采煤量的增加，原煤中煤粉的含量也在增加。這些煤粉和其他雜志在分選過程中懸浮于分選介質(zhì)中成為煤泥水，其中除含有固體懸浮物外，還有因分選工

68、藝的需要而添加的藥劑、油類等。一個(gè)每小時(shí)入選千噸原煤的選煤廠，每小時(shí)要產(chǎn)生幾千立方米的煤泥水。而這些煤泥水必須經(jīng)過一定工藝的處理后才能夠在選煤廠循環(huán)使用，以滿足選煤廠各工藝環(huán)節(jié)對(duì)循環(huán)水的要求，或在必須外排時(shí)能滿足國家環(huán)境保護(hù)法規(guī)的要求。據(jù)1995年統(tǒng)計(jì)，我國選煤廠外排煤泥2800萬噸、流失煤泥約20萬噸。采用工業(yè)上成熟的固液分離技術(shù)，從煤泥水中分離、回收不同品質(zhì)的細(xì)粒產(chǎn)品和適合選煤廠循環(huán)的用水，做到洗水閉路循環(huán)；在煤泥水必須排放時(shí)能符合

69、環(huán)境保護(hù)的排放要求，不污染環(huán)境。</p><p>　　為強(qiáng)化煤泥水的濃縮、回收，趙志強(qiáng)分析了煤泥水經(jīng)磁處理后容易澄清的機(jī)理，通過實(shí)驗(yàn)證明，經(jīng)磁處理后煤泥水懸浮顆粒的沉降速度增加，澄清誰的清潔度提高，其固體含量可降低。尹忠彥等通過實(shí)驗(yàn)表明，磁處理可降低物料表面電位，改變漿體中的粒度組成，使固體顆?？偟谋砻娣e減少，歷經(jīng)增大，改變物料的過濾性能，提高脫水效率。</p><p>　　孫冬研究了細(xì)粒

70、煤泥的載體沉降，以粒度為-0.5mm或0.5~1mm的矸石粉為收捕介質(zhì)，與煤泥水混合，加入凝聚劑和絮凝劑，通過改變顆粒表面性質(zhì)或橋聯(lián)作用，使細(xì)顆粒粘附于收捕介質(zhì)上或形成粒度大、重量重的絮團(tuán)，因而提高了其整體沉降速度，降低了澄清水固體含量。</p><p>　　為了充分回收、利用煤泥壓濾機(jī)濾餅，唐山分院研制成功集濾餅定量破碎、穿流干燥作業(yè)于一體的煤泥濾餅碎干工藝與設(shè)備。生產(chǎn)時(shí)間表明，碎干產(chǎn)品水分在13%以下，粒度為

71、Φ13mm*25mm以下，可滿足商品動(dòng)力煤的質(zhì)量要求，已在一些選煤廠推廣應(yīng)用。</p><p>　　1.4.模塊化成為選煤廠設(shè)計(jì)和建設(shè)的新模式</p><p>　　目前，我國早期建設(shè)的中小型選煤廠大多呈現(xiàn)出工藝落后、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一、效益不佳的現(xiàn)狀。這不僅制約了企業(yè)自身的發(fā)展，惡化了選煤廠周邊環(huán)境，而且造成了資源的浪費(fèi)，影響了我國選美事業(yè)的發(fā)展近年來，國家制定了煤炭行業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，對(duì)提高煤

72、炭入選比例，優(yōu)化煤炭產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，合理利用資源，保護(hù)環(huán)境提出了迫切要求。在這樣一個(gè)國家政策環(huán)境引導(dǎo)下，我國大部分中小型選煤廠面臨著技術(shù)改造。如何對(duì)這些中小型選煤廠進(jìn)行改造，使其更具競爭力，并使建設(shè)資金能夠更快更有效地創(chuàng)造出更大、更高的價(jià)值，獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，已成為目前中小型選煤廠技術(shù)改造急需解決的問題。要解決好這些問題，除了考慮選用選進(jìn)的工藝、可靠的設(shè)備外，還要對(duì)傳統(tǒng)的選煤廠布置形式進(jìn)行研究、改進(jìn)、甚至突破。</p>

73、<p>　　近年來選煤廠設(shè)計(jì)的一種新思路、新理念開始進(jìn)入國內(nèi)外的設(shè)計(jì)領(lǐng)域，并且取得了一定的成功，逐漸被業(yè)內(nèi)人士所認(rèn)識(shí)并關(guān)注。模塊化概念的引入，為選煤廠設(shè)計(jì)帶來了兩個(gè)方面的沖擊。首先是設(shè)計(jì)的方式化：模塊化設(shè)計(jì)過程中將實(shí)現(xiàn)某一功能的設(shè)備群有機(jī)地結(jié)合起來，這一過程稱為“建?！?；將建好的模塊進(jìn)行組裝、組合，以達(dá)到最佳效果。這樣的做法，無論對(duì)設(shè)計(jì)的進(jìn)度還是質(zhì)量都將帶來一次飛躍。其次，選煤廠設(shè)計(jì)模塊化形式為選煤廠建設(shè)帶來了“移動(dòng)”的概

74、念，相對(duì)于傳統(tǒng)選煤廠遷移難、改造難的弱點(diǎn)，模塊化選煤廠有著較好的發(fā)展空間，能夠?yàn)榻窈筮x煤廠的改造或者擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模提供更便利的條件，以適應(yīng)市場變化的需求。</p><p>　　中國首座模塊式選煤廠——山西成莊選煤廠是由朗艾道（天津）有限公司于1998年建成的。1999年又建成三匯壩選煤廠。德國DBT集團(tuán)收購了朗艾道公司并在澳大利亞重建DBT選煤公司后，截止2002年，又為中國建設(shè)了朔里、馬脊梁、寺河合鵲兒山選煤廠。

75、選煤設(shè)計(jì)研究院根據(jù)中國國情并吸收國外選煤廠設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)，推出了新型裝配式選煤廠，其設(shè)計(jì)特點(diǎn)為工藝多樣化、系統(tǒng)靈活化、配置個(gè)性化、檢修便利化、廠房底層化、控制自動(dòng)化、標(biāo)志可靠化和投資最小化，已先后建成伯方、黑岱溝、祁東、辛置和東龐選煤廠。煤炭科學(xué)研究總院唐山分院也開展了這方面的工作，已經(jīng)建設(shè)的范各莊、介休等選煤廠。裝配式選煤廠與同規(guī)模選煤廠相比，可降低基建投資約20%~30%，節(jié)約生產(chǎn)成本約50%~60%，提高綜合效率約10%~20%。&l

76、t;/p><p>　　1.5.選煤廠生產(chǎn)過程自動(dòng)控制和全廠自動(dòng)化水平不斷提高</p><p>　　由于選煤廠用檢測儀表的發(fā)展，國外大多數(shù)選煤廠實(shí)現(xiàn)了高度自動(dòng)化。我國，近年來選煤廠自動(dòng)化技術(shù)也取得可喜的進(jìn)步，研發(fā)了一批適應(yīng)選煤廠生產(chǎn)、管理需求的軟硬件。</p><p>　　在生產(chǎn)過程控制方面，唐山分院研制成功跳汰機(jī)床層狀態(tài)有源檢測灰色預(yù)測自動(dòng)控制系統(tǒng)，既可穩(wěn)定床層也可估測

77、跳汰機(jī)自動(dòng)控制效果。老虎臺(tái)選煤廠采用FIX軟件，通過直觀方便的人機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)了浮選過程計(jì)算機(jī)優(yōu)化控制，提高了浮選效率，降低了藥耗。唐山分院研發(fā)的浮選精煤濾餅灰分自動(dòng)測量系統(tǒng)，為輔選產(chǎn)品質(zhì)量的在線測控開辟了一條新途徑；研發(fā)的煤炭灰分自動(dòng)分級(jí)系統(tǒng)可較人工提高準(zhǔn)確率40%；與飽店選煤廠協(xié)作研發(fā)的應(yīng)用灰分監(jiān)測儀檢測的精煤灰分，利用模糊控制器為調(diào)控中心，對(duì)跳汰機(jī)床層自動(dòng)控制進(jìn)行回控的系統(tǒng)，使產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定率提高了7.6%，精煤產(chǎn)率提高了1.7%。何

78、京東等研制了配煤軟件，可優(yōu)化配煤策略，降低配煤成本。唐山分院研發(fā)的煤炭水分在線測量系統(tǒng)已用于測量<3mm煤炭的水分。鮑店煤礦與南京煤礦設(shè)計(jì)研究院協(xié)作開發(fā)的鐵路裝車自動(dòng)化系統(tǒng)，使裝車速度提高20%以上，裝載誤差由0.5%降至0.15%。</p><p>　　在煤炭產(chǎn)品質(zhì)量檢測儀器方面，唐山分院研制成功同位素煤炭硫分測定儀，測流速度最快為16s，MFA-01型光電式浮選尾礦在線測灰儀，用于測量礦漿固體粒度≤0.

79、7mm，礦漿濃度≥15g/l，其測量準(zhǔn)確度為1.8%（均方根誤差）。這些檢測儀器的研發(fā)成功，為選煤生產(chǎn)過程自動(dòng)控制提供了必要的條件，為了提高選煤廠自動(dòng)化水平奠定了選好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　選煤技術(shù)發(fā)展方向</b></p><p>　　在“九五”、“十五”攻關(guān)取得成果的基礎(chǔ)上，我國的選煤科學(xué)技術(shù)將按照面向選煤生產(chǎn)建設(shè)的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)、重點(diǎn)開發(fā)研究的關(guān)鍵技術(shù)和

80、處于基礎(chǔ)研究階段的前沿技術(shù)三個(gè)層次，得到進(jìn)一步的發(fā)展。一方面，具有分選精度高、對(duì)原煤適應(yīng)性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)的重介質(zhì)選煤技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化將成為我國主要內(nèi)容的選煤工藝與設(shè)備、動(dòng)力煤分選、大型選煤設(shè)備提高可靠性與幾點(diǎn)一體化將成為重點(diǎn)開發(fā)研究的關(guān)鍵技術(shù)，解決選煤生產(chǎn)中急需解決的重大關(guān)鍵問題；此外，在重介質(zhì)旋流器選煤機(jī)理、選煤設(shè)備磨損機(jī)理、非線性科學(xué)在選煤科學(xué)中的應(yīng)用、油團(tuán)選、微生物選、電化學(xué)選登方面加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究，開發(fā)一系列前沿技術(shù)，為

81、選煤技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　2.1.重介質(zhì)選煤技術(shù) </p><p>　　重介質(zhì)選煤技術(shù)具有分選精度高、對(duì)原煤適應(yīng)性強(qiáng)、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)當(dāng)成為選煤工業(yè)發(fā)展的首選技術(shù)。過去由于存在建廠投資高、生產(chǎn)費(fèi)用大、系統(tǒng)復(fù)雜、操作困難等缺點(diǎn)，而被認(rèn)為只能用于難選和極難選煤的分選，我國重介質(zhì)選煤的比例一直在23%左右徘徊。目前我國的選煤廠，特別是大型選煤廠多采用跳汰工藝，由

82、于跳汰機(jī)分選精度低，即便處理易選煤，矸石中精煤損失也高于2%（全國平均約5%），損失于中煤中的精美則更高（全國平均約30%）。不僅如此，隨著市場隨商品煤質(zhì)要求的不斷提高，許多選煤廠用跳汰機(jī)甚至選不出合格的精煤。近20年來，特別是“九五”、“十五”期間，重介質(zhì)選煤技術(shù)取得了突破性的進(jìn)展，以大型不壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器為主選設(shè)備的簡化重介質(zhì)選煤工藝和采用一套介質(zhì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)寬級(jí)別原煤分級(jí)入選的重介質(zhì)選煤工藝已經(jīng)研究成功。此外，在大型脫介設(shè)備、

83、強(qiáng)磁磁選機(jī)、配套專用泵和重介質(zhì)選煤工藝參數(shù)自動(dòng)控制等方面均取得了長足的進(jìn)步，基本具備了快速發(fā)展重介質(zhì)選煤的條件。我國高硫、難選煤比例大、重介質(zhì)選煤比例大大落后于世界主要產(chǎn)煤國家，加快重介質(zhì)選煤技術(shù)的發(fā)展，迅速推廣普及以上述兩種重介質(zhì)選煤工藝模式為主要內(nèi)容的重介質(zhì)選煤</p><p>　　2.2.大型選煤關(guān)鍵設(shè)備提高可靠性與幾點(diǎn)一體化技術(shù)</p><p>　　大型篩分機(jī)、大型跳汰機(jī)、大型重介

84、質(zhì)旋流器、大型浮選機(jī)、大型臥式振動(dòng)離心機(jī)及立式刮刀卸料離心脫水機(jī)、細(xì)粒煤熱壓過濾脫水機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備可靠性的提高并實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，將會(huì)是系統(tǒng)單機(jī)、化控制簡化、提高功效、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量、降低基建投資和生產(chǎn)費(fèi)用，可明顯提高我國選煤技術(shù)整體水平。</p><p>　　哈爾烏素露天煤礦選煤廠隸屬于神華集團(tuán)準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司，是一座設(shè)計(jì)規(guī)模為年處理原煤20.0Mt的特大型動(dòng)力煤選煤廠。入選原煤屬低硫、特低磷、高灰熔點(diǎn)、較高揮

85、發(fā)分和較高發(fā)熱量的長焰煤，應(yīng)用基低位發(fā)熱量為16.74~23.43MJ/kg，是優(yōu)質(zhì)動(dòng)力用煤，有“綠色煤炭”之美稱。該選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)化分為三個(gè)系統(tǒng)后，每個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備選型必須為大型、高效設(shè)備，盡可能在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)一道作業(yè)一臺(tái)設(shè)備，即設(shè)備大型化。只有設(shè)備大型化，才能簡化系統(tǒng)，降低廠房高度，減小廠房低級(jí)，最終提高生產(chǎn)效率。設(shè)備大型化的同時(shí)必然要求設(shè)備先進(jìn)高效，要求設(shè)備無故障、運(yùn)行時(shí)間長，由于設(shè)備沒有就地備用，一臺(tái)設(shè)備出現(xiàn)故障，一個(gè)系統(tǒng)就會(huì)停

86、產(chǎn)。一次在設(shè)備選型時(shí)，應(yīng)從高效可靠和經(jīng)濟(jì)合理兩方面出發(fā)，選擇國際先進(jìn)設(shè)備，但并不采取全部引進(jìn)的方法，對(duì)于國內(nèi)成熟可靠、達(dá)到或接近國際水平的設(shè)備，優(yōu)先采用，以降低投資和生產(chǎn)成本。</p><p>　　為提高生產(chǎn)效率，全場設(shè)備完善的自動(dòng)檢測、自動(dòng)采樣及各種設(shè)備保護(hù)裝置，如原煤和產(chǎn)品質(zhì)量的在線檢測，原煤和產(chǎn)品的在線采樣，帶式輸送機(jī)的各種保護(hù)設(shè)施，以減少生產(chǎn)工人數(shù)，盡量減少人為因素對(duì)生產(chǎn)效率的影響。這樣，從設(shè)備的選型和系

87、統(tǒng)的完善幾方面著手，才能提高全廠生產(chǎn)效率。</p><p>　　通過哈爾烏素選煤廠設(shè)計(jì)，筆者體會(huì)到現(xiàn)代化選煤廠共同的設(shè)計(jì)思想，即設(shè)備選型要盡量先進(jìn)、高效、大型化，總平面布置要盡可能簡潔。對(duì)于大型、特大型選煤廠生產(chǎn)系統(tǒng)按多系統(tǒng)平行布置，有利于提高生產(chǎn)可靠性。</p><p>　　2.3.動(dòng)力煤分選關(guān)鍵技術(shù)</p><p>　　包括大型高效潮濕原煤的3mm分級(jí)技術(shù)、高效

88、經(jīng)濟(jì)的分選技術(shù)。研究高效離心篩、彈性篩面馳張篩，要求分級(jí)粒度為3mm(6mm);在入料水分小于15%，入料粒度小于13mm時(shí)，處理能力達(dá)到5~10t/h·m2，篩分效率大于70%。干選機(jī)分選的I=0.11~0.15，η=85%；設(shè)備可靠性達(dá)到10000小時(shí)以上；重介質(zhì)化床分選的Ep=0.05-0.07，Q=200t/h。這些分級(jí)分選技術(shù)的研制成功將會(huì)以最經(jīng)濟(jì)的手段使動(dòng)力煤入選量快速增長，迅速改變我國動(dòng)力煤入選比例過低的現(xiàn)狀，整

89、體提高煤質(zhì)和減少污染物的排放，經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益明顯。</p><p>　　2.4.先進(jìn)細(xì)粒煤脫硫降灰技術(shù)</p><p>　　包括大型浮選床（FCSMC-6000*6000）技術(shù)、離心力復(fù)合力場選煤技術(shù)、微細(xì)介質(zhì)重介質(zhì)旋流器及細(xì)泥選擇性絮凝組合工藝技術(shù)等，強(qiáng)化細(xì)粒煤的分選，為高硫煤的深度脫硫降灰提供有效地技術(shù)手段。</p><p>　　2.5重大基礎(chǔ)性研究<

90、/p><p>　　應(yīng)把重介質(zhì)旋流器選煤機(jī)理得研究放在首位，在已有的研究基礎(chǔ)上，開展旋流器內(nèi)力場與密度場的研究、旋流器結(jié)構(gòu)、型式的研究、兩段旋流器的相互影響研究、旋流器相似放大準(zhǔn)則、介質(zhì)性質(zhì)對(duì)分選要過影響的研究、介質(zhì)及物料給入方式及壓力的研究、物料脫泥與不脫泥和細(xì)泥數(shù)量及其粒度組成對(duì)分選小股的研究等，其研究成果將直接影響重介質(zhì)旋流器選煤技術(shù)最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)機(jī)器粒度組成對(duì)分選效果影響的研究等，其研究成果將直接影響重介質(zhì)旋流器

91、選煤技術(shù)最佳結(jié)構(gòu)參數(shù)及工藝參數(shù)的確定。</p><p>　　其次，還要研究弧形篩、振動(dòng)篩脫介脫水機(jī)理，選煤設(shè)備磨損機(jī)理，提高大型設(shè)備的可靠性。</p><p>　　此外，在非線性科學(xué)在選煤科學(xué)中的應(yīng)用、油團(tuán)選、微生物選、電化學(xué)選等方面加強(qiáng)應(yīng)用基礎(chǔ)研究，開發(fā)一系列前沿技術(shù)</p><p><b>　　結(jié)論與建議</b></p>&l

92、t;p>　　根據(jù)我國能源資源條件，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平以及世界能源形勢(shì)，滋味來的數(shù)十年內(nèi)，以煤為主的能源結(jié)構(gòu)不會(huì)改變，而且煤炭在未來能源中的地位將更加重要。煤炭在開發(fā)利用過程中造成了嚴(yán)重的環(huán)境破話和資源浪費(fèi)問題，無論是對(duì)大氣污染、酸雨等區(qū)域環(huán)境問題，還是氣候變化等全國問題，都是主要的影響因素，而中國又不可能少煤炭消費(fèi)。環(huán)境與效率問題已成為煤炭的開發(fā)利用，乃至整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)轉(zhuǎn)的重點(diǎn)制約因素，大力發(fā)展具有中國特色的潔凈煤技術(shù)是解

93、決這一問題最現(xiàn)實(shí)、最經(jīng)濟(jì)的必然選擇。因此建議：</p><p>　　加大對(duì)潔凈煤技術(shù)尤其是對(duì)其源頭技術(shù)—選煤技術(shù)科技開發(fā)的投入，速度提高我國選煤技術(shù)水平，為潔凈煤技術(shù)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　制定鼓勵(lì)采用動(dòng)力用洗精煤的政策，鼓勵(lì)電力系統(tǒng)采用低灰、低硫、低污染的洗選后精煤，改變我國大氣污染的主要來源為燃煤污染的現(xiàn)狀。</p><p>　　加大對(duì)提高選煤設(shè)備

94、可靠性的技術(shù)、制造、市場、管理等方面的支持力度，使我國選煤設(shè)備的可靠性大幅度提高。</p><p>　　鼓勵(lì)選用國產(chǎn)選煤裝備，在技術(shù)指標(biāo)、可靠性相近的情況下，從市場準(zhǔn)入、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、關(guān)稅等方面制定相關(guān)的政策，，扶持民族裝備制造業(yè)。</p><p>　　建設(shè)國家選煤工程技術(shù)中心，解決科技成果產(chǎn)業(yè)化、工程化的問題，使先進(jìn)的技術(shù)盡快轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。</p><p><

95、;b>　　致謝</b></p><p>　　這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成，并非我一人之功勞，是所有指導(dǎo)過我的老師，幫助過我的同學(xué)和一直關(guān)心支持著我的家人對(duì)我的教誨、幫助和鼓勵(lì)的結(jié)果。我要在這里對(duì)他們表示深深的謝意！  感謝我的指導(dǎo)老師——***老師，沒有您的悉心指導(dǎo)就沒有這篇論文的順利完成。  感謝班主任***老師，三年的生活相處不久，卻從您身上學(xué)到了太多，必將終身受益。

96、感謝所有教授過我課程的**職業(yè)技術(shù)學(xué)院的老師們，是你們誨人不倦才有了現(xiàn)在的我。  感謝我的父母，沒有你們，就沒有我的今天，你們的支持與鼓勵(lì)，永遠(yuǎn)是支撐我前進(jìn)的最大動(dòng)力。  感謝身邊所有的朋友與同學(xué)，謝謝你們?nèi)陙淼年P(guān)照與寬容，與你們一起走過的繽紛時(shí)代，將會(huì)是我一生最珍貴的回憶</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　

97、陶長林 國外選煤動(dòng)態(tài)分析 [期刊論文]-選煤技術(shù)1999（3）</p><p>　　劉峰 我國跨世紀(jì)選煤科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 [期刊論文]-選煤技術(shù)1999（1）</p><p>　　劉峰 選煤技術(shù)綜合述評(píng) [期刊論文]-選煤技術(shù)2003（6）</p><p>　　劉峰 中國選煤業(yè)技術(shù)水平的國際比較 [期刊論文]-中國煤炭2002（8）</p><p&

98、gt;　　第十屆全國煤炭分選及加工學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集</p><p>　　Sprenger LAOCODEMS medium processing technology 1998</p><p>　　D Baillie Three product Larcodemsseparator demonstration,insrallation andperformance testing 1997

99、</p><p>　　Liu Feng.Li Ruihe Study and Practice on Simplified Technology and Preparation with Large Diameter High Efficient Dense-medium Cyclone and lts Automation2002</p><p>　　劉峰.李瑞和 大型高效全重介選煤簡化