选煤厂概况及工艺简述

第一篇：选煤厂概况及工艺简述

同忻选煤厂概况

同忻选煤厂为矿井型动力煤选煤厂，由泰戈特（北京）工程技术有限公司和中煤国际工程集团沈阳设计院联合体总承包。工程投资概算为38238万元，于2008年3月动工建设。2009年10月投产。选煤厂设计年处理原煤1000万吨，小时能力为1894吨/小时。选煤方法采用分级全重介分选，大于50mm的伴生矿物高岭岩分选采用重介浅槽主选，动筛跳汰机再选；50——1.5mm末煤采用重介三产品旋流器分选；1.5——0.15mm粗煤泥采用螺旋分选机分选；0.15——0mm细煤泥采用加压过滤机回收。

工艺流程简述

同忻选煤厂工艺系统分为：大块筛分破碎系统、原煤储运系统、高岭岩分选系统、原煤分选系统、煤泥水处理系统、产品储运系统及辅助系统等部分。

同忻选煤厂洗选工艺采用分级全重介分选。矿井生产出的原煤经过大块筛分破碎系统后，通过一条倾斜的原煤上仓皮带运至原煤仓上，仓上经两条配仓胶带机分配到三个直径34米的原煤仓内。仓内原煤经仓下给料机给入仓下2条皮带，转载后通过301皮带进入高岭岩分选车间。原煤通过筛孔50 mm原煤分级筛分级，+50mm物料进入浅槽进行分选，精煤通过脱介、脱水后破碎至50mm以下进入精煤皮带；矸石通过脱介、脱水后进入动筛再选。<50 mm物料通过原煤湿法脱泥筛脱泥，1.5-50mm物料经过一台分配器均匀分配至三套旋流器分选系统后，分选出精煤、中煤、矸石三种产品，精煤和中煤经过脱介、脱水

后进入离心机脱水后进入精煤皮带运至产品仓。1.5-0.15mm的粗煤泥采用螺旋分选机分选，精煤通过离心机脱水后进入精煤皮带，矸石进入矸石皮带系统。原煤分级旋流器、精煤分级旋流器的溢流、精煤弧形筛筛下水、矸石高频筛下水、加压过滤机滤液0-0.15mm物料进入浓缩机的入料保护箱后汇入一台直径40m的浓缩机（同时备用一台），然后经过一台底流泵打至加压过滤机入料桶，搅拌均匀后进入加压过滤机内脱水回收，浓缩机底流泵一用一备，同时也可以作为转排泵。

第二篇：选煤厂工艺试题

1.常用的破碎工艺流程有那些？

答：常用的破碎工艺流程有两种：一种是开路破碎，一种是闭路破碎

2.筛分过程有那几个阶段？

答：筛分过程分为分层和透筛两个阶段。分层是完成筛分过程的条件，透筛是筛分的目的。3.重悬浮液的性质有哪些？

答：悬浮液的密度、粘度和稳定性是互有联系的三个方面的性质。4.重介质选煤的特点有哪些？

答：重介质选煤的特点有：①分选效率高②分选密度调节范围宽③适应性强，分选粒度范围宽④生产过程易于实现自动化。5.重介质选煤的缺点是什么？

重介质选煤的缺点是：增加了加重质的净化回收工序；设备磨损比较严重；介质损耗增加了生产成本。

6.为了保证悬浮液的稳定性应采用哪些办法？

答：在生产中经常采用机械搅拌或各种不同方向的悬浮液流，使悬浮液在分选机中具有较好的稳定性，以保证它上下层密度的不变。上冲流可阻止加重质颗粒的沉降，使悬浮液稳定。水平介质流使新悬浮液不断进入，而保证了悬浮液密度在分选表面上基本不变。7.重介质旋流器的给料方式有哪些？ 答：重介旋流器给料方式有三种：

第一种是将煤与悬浮液混合后用泵打入旋流器。第二种是用定压箱给料，煤和悬浮液在定压箱中混合后靠自重进入旋流器。第三种给料方式为无压给料方式。悬浮液和原煤分开给入。8.重介质旋流器的缺点有哪些？

答：物料在旋流器管道及泵中泥化程度较高，设备磨损较大；包括介质回收和再生系统在内，动力消耗较大。9.干法选煤的优点有哪些？ 答：因为干法选煤不以水为介质，所以此项技术和设备能较好地满足干旱缺水地区的选煤需要，应用在严寒地区选煤还可避免产品的冻结。此外它还适用于动力煤排矸、褐煤、易泥化煤地分选。10.螺旋分选机选煤的特点是什么？

答：螺旋分选机是选矿和选粉煤、粗煤泥的设备之一。螺旋分选机具有基建、生产费用低，无动力，占地面积小，见效快等特点。11.洗煤厂为什么要洗水闭路循环？

答：为了防止环境污染，节约用水，提高分选效果，增加经济效益和社会效益。

12.选煤厂产品脱水的目的是什么？

答：降低选煤产品中的水分满足用户和运输的需要②洗水再用，以节约用水③煤泥回收，洗水闭路循环，避免污染环境 13.压滤过程可分为哪几个阶段？

答：可分为压紧滤板、加压过滤阶段（脱水阶段）、卸料阶段、滤布清洗阶段。

14.按照推动力的不同来源，过滤可分为哪几种？

答：按照推动力的不同来源，过滤可分为重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤等几种。

15.加压过滤机过滤效果的影响因素指什么？

答：过滤效果的影响因素，指对过滤机的生产能力、滤饼水分、滤液中固体含量的影响。

16.分级、澄清、浓缩作业有什么相同之处？

答：它们都是在不同程度上的固液分离过程。其结果都是从设备中排出含有粗粒物料的浓缩底流和含有细粒物料浓度低的溢流产物。17.分级设备工作的影响因素有哪些？

答：分级设备工作的影响因素有沉淀设备的沉淀面积、溢流宽度、水流运动状态和各作业之间的配合。18.浓缩作业的标准评价指标是什么？

答：浓缩作业效果评价的主指标为浓缩效率，辅助指标为底流固体回收率

19.煤中的有害元素有哪些 答：硫、磷、氯、砷、铅 20.絮凝的作用机理是什么？

答：絮凝 — 细粒物通过高分子絮凝剂的作用下，构成松散、多孔、具有三维空间结构的絮状体。21.酸碱度对煤泥水的影响？

答：水的酸碱度主要对絮凝过程有较大的影响，使煤泥水的澄清过程的效果发生变化。酸度过高时，还会引起设备的腐蚀。22.选煤工艺流程数质量平衡计算中包含哪几种平衡？

答：包含三种平衡，一是煤的数质量平衡，二是水量的平衡，三是重介选煤时介质量的平衡。

23.对于重介质旋流器来讲，悬浮液密度与实际分选密度的关系？ 答：悬浮液密度低于实际分选密度。24.生产过程中的煤泥由哪几部分组成？ 答：原生煤泥，次生煤泥和浮沉煤泥。25.什么是浮沉试验？

答：浮沉试验室用不同密度的重液，将各个粒度的煤炭分成不同的密度级，测定其产率和质量。

第三篇：唐山矿选煤厂工艺简介

一、认识实习目的及要求 认识实习是矿物加工专业本科生的必修专业实践课程，也是矿物加工工程专业学生进行专业学习之间，对本专业的特点和学科性质形成初步印象的重要实践课。通过认识实习，使学生对矿物加工工程专业在生产实践中的作用、选矿工艺方法、工艺设备产生基本感性认识，形成对选矿厂的整体概念认识。

二、此次实习的任务是初步（深入）认识选矿厂的工艺过程、主要设备和辅助设备的结构、性能和工作原理；了解这些设备的使用及操作情况。

选煤厂工艺概述

一、选煤工艺

由于煤炭的赋存状况，所处采区水文地质条件不同，因而具体煤质间存在不同程度的差异，有时即便在同一采区的不同煤层，其煤质状况也不尽相同。因而选煤工艺的制定要讲究“量体裁衣、对症下药”，即各种生产工艺的确定要结合煤质的各自特点进行。下面介绍几种选煤生产中常常用到的生产工艺：跳汰粗选一重介质旋流器精选流程，块煤重介—末煤跳汰分级入选流程块、末煤全重介、煤泥浮选工艺，三产品重介旋流器、煤泥浮选流程，采用两级两产品旋流器、煤泥浮选流程。

1、跳汰粗选---重介质旋流器精选流程

跳汰粗选一重介质旋流器精选流程如图所示。原料煤经跳汰粗选，得到矸石，中煤、粗精煤产品。粗精煤经脱水、脱泥后进入重介旋流器进行精选，介质一般采用较低密度悬浮液。重介旋流器溢流出低灰精煤，底流出高灰精煤或洗混煤。粗精煤也可采用双层筛（上层筛25或13mm）分级、脱水同时进行，上层可作高灰精煤产品，亦可破碎后进入重介旋流器。这种选煤流程对于跳汰和重介旋流器都起到扬长避短的效果。跳汰由于是粗选，提高了二段分选密度，使得±0.1邻近密度物含量减少,明显地改善了可选性,提高了分选效率,有效减小了精煤损失;重介旋流器所用悬浮液密度较低,而且是一个介质系统,故简化了重介系统，减少了介质对设备、管路的磨损。

这种流程适用于难选和极难选煤以及要求出低灰精煤时采用。这种流程大量的粗精煤进入重介旋流器二次分选，故重复加工量大。由此而产生的次生煤泥量也相应增加，对于易碎，易泥化煤采用时应谨慎考虑。

2、块煤重介—末煤跳汰分级入选流程

块煤重介—末煤跳汰分级入选流程如图所示。分级粒度可定为25、13或8mm，根据煤质及块煤重介分选设备下限及其它情况来确定。块煤重介分选上限可为300mm或更大时可代替准备作业中的选矸作业。块煤重介选可采用斜轮、立轮或浅槽式重介分选机。末煤再选可采用跳汰、也可以采用重介旋流器。

该流程块煤采用分选精度高、易于操作和管理的重介分选机，故该流程适用于块煤与末煤可选性差别大，块煤难选、末煤易选或中等可选的煤，以及块煤量大，矸石含量多的中等可选或较难选的煤。该流程在我国多个选煤厂被采用。其不足之处是大块煤得不到破碎解离，且分级入选使系统复杂，因此采用时根据煤质和其它情况进行技术经济比较来决定。

3、块、末煤全重介、煤泥浮选工艺

平顶山矿务局田庄选煤厂是我国自行设计和全部采用国产设备的块末煤重介质选和煤泥浮选的大型炼焦煤选煤厂。田庄选煤厂原设计年处理能力为350万吨/年。近几年实际处理能力为230万吨/年，原煤牌号为气煤和肥煤，选煤工艺为300 ~ 13mm块煤采用斜轮分选机选，13~0.5mm末煤用重介质旋流器选，-0.5mm煤泥浮选。该工艺的还有彩屯选煤厂等。该流程适用条件：原煤可选性属难选和极难选的优质、稀缺煤种采用此种流程，分级粒度应根据各粒级的分选密度的相近性来划分，尽量取偏小值（13mm或6mm）为宜，以减少重介旋流器负荷，简化介质回收系统，降低选煤费用。

4、三产品重介旋流器、煤泥浮选流程

三产品重介旋流器混合入选流程如图所示。这种方法是用一个低密度悬浮液系统产生两个分选密度，一次分选得到三种产品。第一段溢流为精煤，第二段溢流出中煤，底流为矸石。故简化了工艺系统，便于布置，节省厂房。由于是重介选，分选精度高。相应提高了选煤效率，所以适用于难选煤和极难选煤。由于入料上限可达50mm及不脱泥分选技术的成功，为三产品重介旋流器的采用提供了方便。

采用这种流程，应注意在准备作业中控制上限粒度。由于是一个低密度介质产生两个分选密度，故分选过程受煤质波动的影响较大。而且两段分选密度差值不能过大。原则上不超出0.4g/cm3。介耗也较大，产品结构的灵活性也较差。

5、采用两级两产品旋流器、煤泥浮选流程

采用常规两产品旋流器进行两段不分级分选也可以获得三种产品。采用两个介质系统，提高了操作的稳定性，选煤指标略高于三产品重介旋流器，但系统复杂。入料上限可达50mm。图（a）为先出矸石流程，图(b)为先出精煤流程。两种方式在矸石对精煤的污染上及精煤在矸石中的损失上各有利弊，要根据煤质分析来确定，通常采用先出精煤的流程。两段重介旋流器间，产品要进行脱介。

二、唐山选煤厂概述

开滦集团唐山矿业分公司选煤厂是一座矿井型炼焦煤选煤厂，始建于1959年，初始设计处理能力为1.8Mt/a。生产工艺为跳汰-浮选工艺。随着原煤煤质、经济形势和煤炭市场的变化，跳汰-浮选工艺存在着许多问题和不足，严重制约着洗煤厂的发展。

于2003年至2006年进行重介工艺改造，生产工艺由原来的跳汰-浮选工艺变为重介-浮选工艺，改造后设计能力达到3.0 Mt/a。

现工艺采用不分级、不脱泥混合入洗，80-0.5mm级原煤直接进入大直径三产品旋流器分选，一次分选出精煤、中煤和矸石。0.5～0.18㎜级原煤用煤泥重介质旋流器分选，＜0.18㎜级煤泥直接浮选。尾矿浓缩后用压滤机处理。

工作制度为每年300天，每天工作14小时，两班生产，一班检修。选煤厂入洗能力为300万吨/年，小时处理能力为714吨/时,日处理原煤可达10000吨。

三、唐山选煤厂分选工艺特点

1、入厂原煤经手选后，不脱泥、不分级直接给入三产品重介质旋器，以单一低密度悬浮液系统进行分选，一次分选出精煤、中煤和矸三种产品。经重介质分选后的粗选细煤泥再进入浮选作业，选出最终精煤泥。全厂分选粒级为80～0㎜，其中80～0.5㎜原煤三产品重介质旋流器分选，0.5～0.18㎜级原煤用煤泥重介质旋流器分选，＜0.18㎜级煤泥直接浮选。

2、精煤首先经弧形筛脱介，再经振动筛脱介脱水，并以13㎜分级，大于13㎜精煤手选捡出杂物后，成为最终产品；13～0.5㎜级末煤经离心机二次脱水而成为最终产品。

3、中煤经弧形筛脱介，再经振动筛介脱水，也以13㎜分级，13～0.5㎜末煤再经离心机二次脱水而成为终产品。

4、矸石经弧形筛脱介，再经振动筛脱介脱水成为最终产物，还根据灰分情况，在矸石脱介筛上设置分级段，使细粒低灰矸石进入中煤。

5、脱介弧形筛筛下物做为合格悬浮液循环使用，必要时精煤脱介弧形筛筛下物分流一部分合格悬浮液进入煤泥重介质旋流器。

6、煤泥重介质旋流器的溢流与精煤脱介振动筛筛下的稀介质一起进入精煤磁选机。煤泥重介质旋流器的底流和中煤振动筛筛下稀介质一起进入中煤磁选机，矸石振动筛筛下稀介质进入矸石磁选机，磁选机回收的磁铁矿循环使用，排出其中的煤泥和水。

7、精煤磁选机尾矿和精煤离心液经分级后，粗煤泥经煤泥离心机脱水而成为最终精煤，细煤泥去浮选。

8、中煤磁选机尾矿和中煤离心液经分级后，粗煤泥也经煤泥离心机脱水成为最终中煤，细煤泥则根据其灰分情况，既可直接去尾煤浓缩机，也可去浮选系统。

9、矸石磁选机尾矿经弧形筛和振动筛分级脱水后进入现有矸石贮运系统，筛下水进入尾煤浓缩压滤系统。

四、唐山选煤厂分选工艺优缺点

优点：

（1）选用具有国际先进水平的大型无压给料三产品重介质旋流器，其最主要的优点是采用一套悬浮液循环系统一次分选出精、中、矸三种产品，与传统的重介质选煤工艺相比，省略了一套高密度重介悬浮液的制备、循环与回收系统，简化了流程，降低了设备、管道的磨损和介质消耗；

（2）分选精度高。入选粒度上限可达80mm，有效下限达到了0.3mm，适应能力强，简化了原煤准备系统，也实现了不分级不脱泥直接入选的先进分选工艺；

（4）全厂工艺流程简单，物料运输少，减少了次生煤泥的含量，同时主要分选设备构造简单，不消耗动力，排矸能力强，精煤损失少，彻底解决了跳汰工艺矸石带煤问题；

（5）煤泥重介质分选工艺的应用，使得进入浮选系统的煤泥含量大大减少，缓解了我厂煤泥水系统的压力；（6）全厂采用自动化控制，尤其重介悬浮液密度、磁性物含量均采用自动检测和调控装置，可方便灵活地在线无级调节，使得产品结构灵活、质量稳定。缺点：

（1）入料的粒度上限不高。虽然随着设备的大型化，入料的粒度上限有了一定程度的提升，该厂入料粒度上限提高了20mm，但粒度上限受限于二段旋流器的底流口，而改变二段旋流器的底流口，会影响旋流器的分选效率以及分选密度；

（2）由于设备磨损高，又要保证系统的正常运转，对设备的检修维护至关重要。

实习报告应包括以下几方面的内容： 1.前言：实习的目的、意义、任务和要求。2.概况：对实习单位整体情况的介绍 3.工艺系统（重点）：分系统论述。工艺过程介绍（附工艺流程图），工艺流程特点及合理性评述；系统设备组成，主要相关设备及辅助设备的结构、性能、工作原理；主要设备的生产使用及操作情况（附操作规程）。4.合理化建议：深入分析，发现问题，解决问题，对生产单位的生产、经营和管理提出一项或几项合理化建议。5.结束语：实习收获、感想，对今后学习专业课的指导意义。指导教师根据学生的平时表现和实习报告，为其评定成绩，平时表现包括遵守纪律情况、回答问题和实习笔记等，所占比例一般不超过30%。

认识实习的目的及要求

1、了解工厂的的生产流程、生产线布局、技术装备

2、记录材料加工工艺及设备

3、掌握材料加工工艺方面的知识及方法

4、了解企业生产管理模式，学习先进的管理方式方法

5、通过记认识实习日记，写认识实习报告，可以锻炼与培养我们观察、分析问题以及搜集和整理技术资料等方面的能力

6、通过入厂认识实习，我们能够进入生产第一线进行观察和调查研究，获取必须的感性知识并且使学生较全面地了解一些材料生产组织及生产过程，了解和掌握专业基础的生产实际知识，巩固和加深已学过的理论知识，并为后续专业课的教学，课程设计，毕业设计打下基础。

7、在认识实习期间，通过对各种材料加工工艺的分析，以及加工过程中所用的机器设备的认识，从而可以把理论知识和实践结合起来，提高分析和解决的工作能力

8、熟悉、巩固材料加工工艺及设备方面的知识，巩固我们所学的理论知识，拓宽我们的知识面。在实习中我们了解工厂的一些基本运作过程，对各种材料的加工方法以及及其设备的控制方法有个初步的了解，为今后的学习工作打下良好的基础。当然，更重要的是我们巩固了平时所学的理论知识，了解自己真正学到了多少东西，从而弥补自己的不足。

第四篇：选煤厂强化工艺改造和设备管理初探论文

摘 要：要使设备生产能力达到设计要求，实现设备长周期的稳定运行。设备检修费用控制到考核指标之内，要用各种指标来评价设备的管理水平。本文叙述了一些工作经验和体会，以供同行们交流探讨。

关键词：选煤技术 工艺改造 设备管理

一、先进设备的选择

无压给料三产品重介旋流器和浮选柱是目前国内最先进的选煤设备，各大选煤厂改造都计划采用此种设备。无压给料三产品重介旋流器优点是：①好管理，原煤不进入合格介桶，铁器和杂物不进合格介桶，避免卡、堵现象，减少了事故率；②旋流器直径大，一、二段连接管直径也大，很少有一、二段连接堵管现象，保证了稳定精煤质量的条件；③第二段旋流器中心管插入深度可调，可调整中煤和矸石质量，避免损失；④工艺简单，原煤破碎至30~50mm以下，不需分级，直接进入重介旋流器。减少了次生煤泥量和动力消耗。同时用一个密度的悬浮液，生产出3种产品，减少了主、再洗分选的再洗设备和厂房面积，降低了基建投资和生产成本。

浮选柱的优点是：①适合于细粒煤泥的浮选；②动力消耗小，只有1台循环泵；③配件消耗小，维修方便；④占地面积小，土建投资少。

二、全面实施“运行抓周期、静止抓备用”的管理机制

运行抓周期关键是要明确“周期”既是一个办法又是一个目标。所谓办法就是指一台设备包括它的主体辅助设备从运行之时起，对它进行点检、润滑、紧固、修理等一系列设备运行的管理办法。所谓目标就是指对每台设备从启动之时起，到它需要修理时需要多长时间？设备应该达到什么样的运行周期目标。如何确定一台设备的周期，各单位必须要以该设备的设计运行指标为依据，科学合理地提出设备的运行周期，对设备进行周期管理和控制。

要对每台运行设备进行有效的周期管理，就必须首先明确它的运行周期，形象地解释设备周期管理，就是“零管理闭路循环方法”。所谓“零管理”，就是把一台设备从它运行之时起计算，到它进行检修或者大修为止，这个时间段划一个零或者圆，形成一个闭路循环的过程，在这个循环的过程内，一一确定点检时间、润滑时间、检修时间等等。比如我们的推焦车，如果半年进行一次检修，就必须以半年时间为一个闭路循环，从而对它具体实施点检、润滑、紧固等管理。这就是零管理，就是抓周期。

其次抓周期管理就要通过把设备的运行管理同操作工、维修工的责、权、利挂钩考核，建立健全经济责任制考核和点检、润滑、检修等制度，比如我们现在焦化二厂煤焦车间实行的现场时钟转盘定时定检、记录和四级检查制度，就扭转了以前那种点检不操心、操作不到位、维修不彻底、费用不关心的涣散局面，过去频繁出现的设备多故障、跑冒滴漏等现象基本杜绝。

静止抓备用就是要对达到或超过运行周期的计划性大、中修离线设备、静止停用设备，通过狠抓“三率”，即：任务接受率、工期实现率和一次试车成功率，确保备用设备100%的完好备用。

在任务接受方面，必须通过点检指令卡、检修任务单、设备大中修计划以及临时停气抢修任务，合理组织，分类安排，严格考核。在工期实现方面，关键是抓工期，必须明确设备检修工期和具体考核内容。在确保一次试车成功率方面，重点是抓好施工质量关。要通过“三率”的实现，切实保障备用设备的完好，保障备用设备真正达到备用，保障设备投入运行周期后的达标达效。

三、确立“设备大夫”，强化设备诊断

设备是企业生产经营的“命脉”，如何做好设备的日常管理工作，经常性给设备把脉体检是搞好设备管理工作的一项日常性、基础性的工作。除了规范设备管理机制中的点检状态保障制度以外，必须在各单位内部设立一名专职“设备大夫”，各车间设立一名由设备副主任兼职的“设备大夫”。

厂部专职设备大夫的职责就是坚持每天对单位内的设备进行两次以上全方位的体检会诊，车间兼职设备大夫要全力配合，共同诊断设备的运行状况，对有问题的设备要出据“病历单”，在晨调会上做出具体安排，该检修的就检修，该中修的就中修，把设备的每天运行的“命脉”牢牢把握住，使设备真正达到“想停就能停，想启动就能启动”，使设备始终处于良性的、受控状态，从而推进设备的计划检修，将设备运行事故的隐患消灭在萌芽状态，保证设备运行的可靠度，最大限度地降低设备故障率。

人是生产力，设备作为人使用的劳动生产工具同样也是生产力。在设备管理工作上，作为各单位领导，首先是一把手和主管领导要从思想上、行动上重视和关心设备管理，加强在用及备用设备的管理，使设备保养责任到人，做到台台有人管，事事有人抓，确保设备的安全运行和完好备用，真正使设备管理工作在目前的水平上有一个质的飞跃。

四、结语

总之，强化设备管理，第一抓设备基础管理工作：一是建立完善设备健康档案，对设备检修、验收等情况做到有记录可查；二是实行设备包机制，明确设备负责人，做到台台设备有人管。第二抓设备维护保养：一是根据设备运行周期、运行环境、使用频率等因素，及时做出设备检修安排；二是及时分析研究设备运行状况，查找设备隐患，制定可行措施，组织好设备检修；三是及时发现和处理设备“缺陷”，搞好设备临时检修；四是运行人员定期润滑设备并按规章使用设备，做好设备保养工作。第三抓好设备检修质量：一是检修时做到组织、技术、安全措施到位；二是加强设备维修过程监督、检查，确保检修工艺及各项细节到位；三是检修完后组织相关人员进行验收，未通过验收的设备不准投入使用，从而保证安全生产的顺利进行。

参考文献：

1.刘志才.选煤厂强化工艺改造和设备管理初探[J].煤质技术，2009，（02）

2.徐正宁.抓好设备管理创造更大效益[J].中国纺织，1996，（09）

3.林宜炎.对加强选煤厂设备综合管理的几点看法[J].煤炭经济研究，1987，（04）

第五篇：选煤厂自动化(重介质选煤工艺)+

选 煤 厂 自 动 化

（重介质选煤工艺）

目录

第一章 中国选煤业现状与发展趋势..................................................................................................1 第一节 中国选煤业技术进步回顾...................................................................................................1 第二节 选煤方法、常用工艺现状...................................................................................................3 第三节 中国应用的选煤设备现状...................................................................................................5 第四节 中国选煤技术的发展趋势...................................................................................................9 第二章 重介选煤工艺........................................................................................................................11 第一节 概 述..................................................................................................................................11 第二节 入料准备作业.....................................................................................................................16 第三节 重介质重力分选机选煤工艺.............................................................................................26 第四节 重介质旋流器选煤工艺.....................................................................................................30 第五节 煤泥重介质旋流器分选工艺.............................................................................................44 第六节 重介质悬浮液的回收净化工艺.........................................................................................50 第三章 选煤厂自动化........................................................................................................................53 第一节 选煤厂自动化的目的和作用.............................................................................................53 第二节 选煤厂自动化的基本内容.................................................................................................55 第三节 选煤厂控制系统解决方案.................................................................................................57 第四章 选煤厂供电的基本知识........................................................................................................69 第一节 电力系统的基本知识.........................................................................................................69 第二节 电力负荷的分级.................................................................................................................72 第三节 选煤厂供电的特点及要求.................................................................................................73 第四节 选煤厂变电所.....................................................................................................................73 第五节 某选煤厂供电设计方案（模拟案例）.............................................................................76

第一章 中国选煤业现状与发展趋势

第一节 中国选煤业技术进步回顾

中国煤炭洗选和深加工技术的发展已经和国际同步，选煤厂应用的工艺技术已达到国际先进水平。

1956年以前，中国选煤厂大多是英国、日本、前苏联、波兰设计或合作设计建设的，如林西、滴道、双鸭山、马头、株洲、太原等选煤厂。1956年中国成立了选煤专业设计院——选煤设计研究院（现与北京煤炭设计院合并、更名为北京华宇工程有限公司），部分煤矿设计院也设立了选煤专业。同时还陆续成立了专门的选煤科研单位。(1)1959年12月26日，建成投产了我国第1座自己设计、自己施工的大型选煤厂—邯郸选煤厂，结束了我国不能自己设计选煤厂的历史。该厂设计能力为1.5Mt/a，采用跳汰、浮选工艺。(2)1970年10月投产的田庄选煤厂是我国第1座大型重介质选煤厂，设计能力3.5Mt/a。选煤工艺采用分级入选，分级粒度13mm，+13mm块煤采用2.6m重介斜轮分选，13～0.5mm末煤采用Φ500mm重介旋流器分选，-0.5mm煤泥采用4m3浮选机分选。该选煤厂机械电气设备全部国产，研制采用了36种新设备，如30m2共振筛、Φ30m浓缩机、WLC-800离心机等，其中大部分经生产实践证明是成功的，对改变我国选煤技术的落后面貌起了积极的推动作用。

(3)1987年投产的西曲选煤厂，是引进美国、日本等国设备的现代化大型选煤厂，设计能力3.5Mt/a。该厂采用跳汰粗选，重介旋流精选、煤泥浮选工艺，并采用了当时国内最大的选煤设备，如永田

27m2侧鼓式跳汰机、神户27m2筛分机、维姆科14m3浮选机、伯德1418沉降过滤式离心机、艾姆科200m2通滤机、丹佛2424螺旋干燥机、750m2压滤机等设备。与其它引进成套选煤技术装备的选煤厂不同，西曲选煤厂采用了“点菜”的方式进行国际采购，从不同的国家引进先进设备，由我国自己设计建成。西曲选煤厂和兴隆庄、范各庄、钱家营等选煤厂的建设，使当时中国选煤厂无论从工艺还是设备水平都向前迈进了一大步，大大缩短了我国与国际选煤技术及其装备之间的差距。这种自行设计、国际采购的建厂方式，标志着我国选煤设计及其应用技术已跨入国际先进行列。

(4)1991年8月，我国第1座以三产品重介旋流器为主导工艺的大型选煤厂——铁东选煤厂建成投产。采用分级入选技术，+ 13mm块煤跳汰选、13～0.5mm重介选、-0.5mm浮选，设计能力1.2Mt/a，设备全部国产。铁东选煤厂技术先进、设计合理、自动化水平高、经济效益好，被评为国家优秀工程设计金质奖。该厂的示范效应，大 大推动了我国三产品重介旋流器和重介选煤技术的发展。目前，我国三产品重介旋流器分选技术及其设备已日趋成熟，已形成系列化产品，并得到普及应用，其技术居世界先进水平。

(5)2000年8月，第1座国产高效装配式选煤厂——伯方选煤厂投产。这是实施设计总承包建设、全部设备国产化的高效装配式选煤厂，整个工程建设周期10个月，该厂设计能力0.60Mt/a，分选粒度25～Omm．选煤工艺采用有压三产品重介旋流器、煤泥浮选、尾煤压滤联合流程。

在伯方选煤厂建成之后，又陆续投产了神华准格尔、邢台东庞、晋城寺河等一批采购国际先进工艺设备、适合中国国情的高效装配式选煤厂，受到广泛好评。

(6)我国新落成的第1座特大型现代化选煤厂——安家岭选煤厂是国际上屈指可数的特大型选煤厂之一。其设计能力15.OOMt/a。2000年投产，现已扩建为21.00Mt/a。该厂采用分级重介选煤工艺，+ 13mm块煤采用重介刮板分选机、13～0.15mm末煤采用重介旋流器分选。机电设备国际招标采购，国内外设备都性能可靠、指标先进。该厂设计中有多项技术创新，工艺系统、土建结构、机电安装、自动控制等各方面都采用了新技术、新工艺、新材料。生产实践证明，该厂各项指标均达到或超过设计水平，全员效率高达每日260t。

第二节 选煤方法、常用工艺现状

1．常用选煤方法

我国地域广阔，煤炭资源丰富，煤种齐全，煤质变化较大，从世界范围看，可选性属难选煤和极难选煤。所以，各种选煤方法在我国均有应用，主要方法为跳汰、重介、浮选以及干法选煤。

(1)跳汰。跳汰方法选煤对不同煤质的煤具有广泛的适应性，具有系统简单可靠，生产成本低，分选效果好等优点，长期以来一直被作为主要的选煤方法，目前在我国各种选煤方法中约占60%的比例。随着煤矿现代化和文明生产的开展，近几年动筛跳汰逐步被推广应用，用来代替人工排矸。

(2)重介。重介方法选煤经过几十年的生产实践和科学研究已日趋成熟，特别是重介旋流器分选技术取得重大进展。这主要归功于耐磨材料的应用，它延长了设备和管道的使用寿命，以及密度自动控制水平的提高，它使生产操作更加简单，同时，也降低了介质消耗。由于重介选煤的投资及生产成本已与跳汰接近，而随着社会对精煤产品的要求提高，使近几年重介方法得到突飞猛进的应用，大有取代跳汰方法成为第一的趋势。

(3)浮选。浮选技术在我国发展很快，但在应用中，只有炼焦煤选煤厂和用于高炉喷吹的无烟煤选煤厂选用浮选工艺。

(4)干选。干选（包括流化床选煤和风力选煤）在西部和东北部寒泠、缺水地区以及易泥化煤种得到应用。

(5)其它。摇床分选、螺旋分选、自生介质螺旋滚筒分选、水力旋流分选在我国小型易选煤矿也有应用。磁选、电选、X射线选、微波选、化学选、生物选尚在研究试验阶段。2．常用选煤工艺

由于煤质、煤种、厂型、市场、环境及历史的原因，我国现行的选煤厂主要有以下几种工艺：

大于0.5mm级的煤，一般用跳汰、重介选或跳汰与重介组合分选；

小于0.5mm级的煤，一般用浮选或煤泥重介选；特大块煤一般采用手选或动筛选，或者重介选。

第三节 中国应用的选煤设备现状

1．分选设备

发展较快的设备主要有：重介质旋流器、干法分选机、动筛跳汰机、微泡浮选柱（机）、重介刮板分选机（浅槽）等。

发展较慢的设备主要有：跳汰机、浮选机、重介斜（立）轮分选机、螺旋分选机等。

没有发展的设备主要有：螺旋滚筒分选机、水介质旋流器、摇床等。

（1）重介质旋流器

重介质旋流器的发展主要表现在4个方面：（1）大直径，入选不分级原煤；（2）无压给料，减少次生煤泥量；（3）三产品，简化分选工艺；（4）寿命长，降低维护费用。

中国制造的二产品重介质旋流器最大直径为1300mm，处理能力为550t/h左右，分有压给料和无压给料2种。目前国内应用最多的二产品重介旋流器直径在660～lOOOmm之间。进口产品最大直径已达到1500mm（应用在大同马脊梁选煤厂，为澳大利亚产品），处理能力为800t/h左右。

三产品重介质旋流器在前苏联研制成功，但在中国得到发展。中国三产品重介质旋流器的研制和应用居世界前列，特别是大直径无压给料三产品重介质旋流器在全世界独领风骚。有压给料三产品重介质旋流器最大直径为1400/ lOOOmm（大同四台选煤厂），设计处理能力550t/h。无压给料三产品重介质旋流器最大直径为1400/ lOOOmm（盘

江老屋基选煤厂），设计处理能力500t/h。大直径三产品重介质旋流器简化了重介质分选工艺系统，促进了重介质选煤工艺在中国的应用。

（2）动筛跳汰机

动筛跳汰机应用于大块煤的排矸，在300～50mm原煤排矸下已显示出独特的优势：排矸量大，用水量小，系统简单，故障少。在兖州地区，动筛跳汰机几乎成为各矿大块煤排矸的必配设备。目前不少矿区（如淮南等）都在考虑采用动筛跳汰机代替手选，其发展势头迅猛。

由德国KHD公司生产的动筛跳汰机，采用液压传动方式，最大面积为4m2，处理能力为300t/h。兖州兴隆庄选煤厂采用2台RO MJ IG20500808型动筛跳汰机处理300～50mm块煤，I值0.097，处理能力70t/(m2*h)，矸石灰分大于80%。

国产动筛跳汰机有液压传动式和机械传动式2种类型，最大面积为3.6m2，处理能力为200t/h。液压传动式使用效果较好，但故障率高，液压系统尚需进口。机械传动式机构简单、可靠，适合目前我国的操作水平和管理水平，比较受欢迎，但存在噪音较大、不便在线调节等缺点。国产动筛跳汰机在价格上比进口设备有较大优势。（3）干选机

干选机用于易选或中等可选性煤炭的分选、动力煤排矸、劣质煤提质、煤矸石分选、高寒缺水地区煤炭的分选、遇水易泥化煤的分选等。从早期的风力摇床、风力跳汰，到近年的空气重介选、复合干选的应用，逐步走向成熟。国内目前使用的主要有复合式干选机和空气

重介干选机2类设备。

空气重介干法选煤技术是应用气固流化床的似流体性质，在流化床中形成具有一定密度的均匀稳定气固悬浮体，使入料中小于床层密度的轻产物上浮，大于床层密度的重产物下沉。其处理煤炭粒度下限为6mm，要求入选煤的外在水分<4%。虽然空气重介流化床在干法选煤工艺中处于领先地位，但实际应用还受多种因素制约。

在我国使用较多的是F GX系列复合式干选机和FX系列风力干法选煤机。这2种设备综合了摇床和风力分选的优点，实用性强，投资较低，吨煤投资3～6元;煤炭加工费用较低，吨煤加工费2～3元;入料粒度6～75mm,入料外在水分<7%。经过分选后，精煤灰分比原煤灰分降低约5～10个百分点。虽然<6mm粒级在分选机中基本没有得到分选，但有资料表明，入料中有适当的粉煤量能改善粗粒级的分选效果，当< 6mm粒级含量在20%左右时，>6mm粒级降灰幅度较大。正 是由于这一特征，80～Omm级原煤可不分级入选，进而简化了工艺流程。

（4）微泡浮选机

浮选机一直是用于<0.5mm级粉煤分选的主要设备，大型浮选机的快速发展是在上世纪70年代。我国目前大量使用的是机械搅拌式浮选机，但其单槽容积已趋向大型化，最大的单槽容积16m3。

微泡浮选技术是今后的发展趋势。近年我国引进了德国KHD公司生产的微泡浮选机，单槽矿浆处理能力高达400m3／h。平顶山田庄选煤厂和株洲选煤厂合作开发的Φ3m、Φ2m微泡浮选机，具有自主知

识产权，已通过鉴定。其中，性价比高于同类进口设备和其他类型的浮选机，应用前景广阔。（5）重介质分选机

土世纪八九十年代，在我国使用的用于块煤分选的重介质分选机多为斜轮、立轮分选机。上世纪90年代末，平朔安太堡选煤厂首次从美国引进了重介质刮板分选机（俗称浅槽），用于分选150～13mm级块煤。由于该设备具有易操作、易维护、低投资和高效率等特点，在我国很快得到认可，随着元器件及整机的国产化，逐步得到推广应用，有替代重介斜轮、立轮分选机的趋势。目前我国新建选煤厂块煤分选工艺多采用重介浅槽和动筛跳汰机。重介浅槽分选机和动筛跳汰机相比，在价格和分选精度上有优势。与块煤跳汰机相比，也具有分 选精度高，块煤破碎率低，矸石带煤量少的优势。

国内目前使用较多的是美国彼德斯公司生产的重介分选槽，其设备排矸量在250～300t/h，分选槽槽宽2～7m。国产重介浅槽分选机目前应用数量较少，但各种技术参数与国外设备差别不大。（6）跳汰机

跳汰机是我国选煤厂一直使用的选煤设备。从水泥机壳跳汰机，到目前装备有电磁风阀、全自动排料系统、超声波床层检测、智能电控系统的筛下空气室跳汰机，跳汰机的应用已走过了发展-完善-成熟的阶段。近年来，随着重介质选煤工艺的大力推广，跳汰选煤工艺所占比例在下降，跳汰机的发展创新也相对缓慢。现阶段所追求的目标是设备大型化、智能化，提高单机处理能力、分选效率、控制装置的

灵敏准确性、检测装置的精确性和整机可靠性。目前国内使用较多的国产跳汰机有X系列、SKT系列筛下空气室跳汰机，少数为CT、LTG系列筛侧空气室跳汰机和BM系列跳汰机。X系列跳汰机的跳汰面积4～45m2，SKT系列跳汰面积6～24m2。国外引进的有德国的巴达克跳汰机。巴达克跳汰机在性能及可靠性上略优于国产设备，但价格较高，目前国内使用不多。2． 辅助设备

发展较快的设备主要有：筛分机、煤泥脱水设备（如加压过滤机、隔膜压滤机）等。发展较慢的设备主要有：末煤脱水离心机、破碎机等。没有发展的设备主要有：渣浆泵等。

第四节 中国选煤技术的发展趋势

虽然选煤技术的发展仍趋于多元化，但基本的趋势是：选煤装备大型化；重介技术占主要市场；装配式成为选煤厂建设的新模式：选煤过程自动控制和全厂自动化水平不断提高。1． 选煤设备大型化

中国选煤厂的生产规模正在向大型化的方向发展，除已建成了山西平朔安太堡选煤厂(15Mt/a)，安家岭选煤厂(2lMt/a)等特大型选煤厂外，正在建设的选煤厂大多大于6.OMt/a，其中一部分大于lOMt/a，北京华宇工程有限公司正在设计的内蒙神华哈尔乌素选煤厂为25Mt/a。选煤厂规模的大型化依赖于选煤装备的大型化。大型设备的采用给选煤厂带来的优势是：系统简单、投资降低、操作人员少。

2． 重介技术占主要市场

随着中国经济的发展，对煤炭产品的质量要求越来越高，而我国的煤炭性质大部分比较难选。所以，选煤方法的趋势大致是：重介选将占主导地位，跳汰选仍是易选煤的首选，浮选粒度上限将会降低至0.2mm左右，其他选煤方法将会在特定条件下合理应用。

经过几十年的生产实践和科学研究，重介选煤技术日趋成熟，特别是重介旋流分选技术取得了重大进展。传统的重介分选技术强调分级、脱泥入选，而新技术的应用却可以有条件地实现不分级、不脱泥入选，从而简化工艺系统、方便生产管理、降低基建投资。耐磨材料的应用，延长了设备和管道的使用寿命。自动化水平的提高使生产操作更加简单，同时也降低了介质消耗。重介选煤方法已不再像以前那样难以驾驭，而是和跳汰选煤方法一样为人们所熟悉。由于重介选煤的基建投资及生产成本已经和跳汰选煤接近，而分选精度却高于跳汰，因此重介选煤方法将会占主导地位。

虽然浮选是细粒煤泥最有效的分选方法，但是生产成本较高。因此，减少浮选入料量势在必行。降低入浮上限是有效途径。目前，重力分选的有效下限可到0.2mm左右，将来浮选的入料上限定在0.2mm比较合适。

3． 装配式成为选煤厂建设的新模式

我国正面临一个新建和改造选煤厂的重要时期。今后新建设的将主要是动力煤选煤厂，以解决大量动力煤需要洗选和提高质量的问题；而改造的主要是炼焦煤选煤厂，以解决不少老厂的设备陈旧和技

术落后问题。随着市场要求和人们观念的变化，动力煤和炼焦煤选煤技术的界限越来越模糊，设计中再区分炼焦煤或动力煤已没有实际意义。

装配式选煤厂以“缩短建设工期、降低基本建设投资、降低运营成本、提高生产效率、提高经济效益”为目的，从系统工程的角度出发，研究、创新和集成了一系列高效选煤技术，取得了良好的效果。经过进一步改进和完善，装配式选煤厂将是未来选煤厂的发展方向。4． 选煤过程自动控制和全厂自动化

为使产品的质量稳定、最大限度地提高产品产率和高产高效工作，新建设的选煤厂大多设置各种参数的在线检测，并通过计算机系统对选煤过程进行自动控制。北京华宇工程有限公司最近设计投产 的选煤厂每班操作人员一般为3～5人。

随着信息技术的发展，选煤厂自动化今后的发展趋势将是以网络为支撑、信息管理为核心、以信息技术为手段，生产与管理一体化的“集成应用系统”。

第二章 重介选煤工艺

第一节 概 述

近年来，随着重介质选煤技术的快速发展，重介质分选工艺呈现出流程更加简化、适用范围不断拓宽、自动化程度不断提高的大趋势。无论是特大块毛煤的排矸，还是粉煤的洗选，无论是炼焦煤洗选，还是动力煤的加工，都可以采用重介质分选工艺。重介质分选方法分选精度高，密度调节范围宽，密度测控自动化程度高等优势得到前所未

有的发挥，重介质选煤工艺已经成为我国近一时期选煤工艺推广应用的重点，新建的选煤厂和老厂的技术改造大都采用重介质旋流器选煤工艺。

与常规跳汰选煤工艺相比，大直径旋流器的有效分选下限延伸至0.25 mm左右，利用煤泥重介质分选的工艺下限更达到0.15～0.10mm。由此对常规煤泥分选工艺及重选与浮选工艺的结合模式产生了重要的影响，在条件合适的时候，可采用如全重介质分选工艺模式、粗煤泥独立回收工艺模式等。

虽然重介质选煤的适应范围很广，但由于煤种、煤质、可选性以及用户需求等各方面的差异，在工艺设计、生产管理等方面，必须实事求是、因地制宜，制定合理高效的重介质分选工艺，科学规范地管理和使用重介质分选工艺。

目前国内外使用的重介质选煤的工艺流程多种多样，大致可以分为以下几类：

(l)重介质重力分选机洗选工艺：有两产品重介质分选和三产品重介质分选工艺，分选的粒度范围可到150～8 mm，主要用于粗大粒度动力煤的分选和高矸(+50 mm矸石含量>3%)炼焦煤中大块的选前排矸作业。

(2)重介质旋流器分选工艺：有两产品重介质旋流器分选及三产品重介质旋流器分选工艺，可广泛应用于各种煤种的分选，分选上限可以达到80～100 mm;有有压旋流器分选工艺，也有无压旋流器分选工艺。

(3)煤泥微细重介质旋流器分选工艺：可以采用独立的煤泥分选工艺，如采用选前脱泥工艺，对脱出的煤泥采用小直径微细介质旋流器进行分选回收；也可与大直径重介质旋流器分选工艺联合，对在大直径旋流器中已经过分级的轻产物中的合格介质悬浮液，利用小直径重介质旋流器进行再选，部分代替浮选工艺。此时小直径旋流器入料实际就是从轻产物脱介筛下分流出来的部分合格介质悬浮液。

上述所介绍的重介质分选工艺既可以独立使用，也可以与常规的跳汰、浮选等传统工艺配合（联合），扬长补短，形成各式各样、各具特色的工艺组合。例如：

(l)块煤重介排矸，末煤不选：多用于优质低硫动力煤的分选。(2)块煤重介排矸+末煤重介质旋流器分选+煤泥浮选：多用于无烟煤的分选，也可用于炼焦煤的分选。

(3)块煤重介质分选+末煤跳汰分选+煤泥浮选：多用于无烟煤和炼焦煤的分选。

(4)原煤跳汰分选+跳汰中煤重介质旋流器扫选：多用于炼焦煤和无烟煤的分选。

(5)原煤跳汰粗选+跳汰粗精煤重介质旋流器精选+煤泥浮选：多用于矸石含量偏大及比较难选的炼焦煤和无烟煤的分选。(6)重介质旋流器分选+煤泥浮选或煤泥重介质旋流器分选。

总体来说，一套完整的重介质分选工艺系统可以根据其功能划分为几个有机组合的子系统，一般包括如下几个密切相关的环节或子系统：

(l)入料准备（预处理）：其目的主要是为重介质分选工艺系统提供粒度、含泥量、水分、含杂量等符合要求的入料。入料准备包括除铁除杂、预先筛分、选前排矸、破碎、脱泥、脱水作业（如跳汰产品重介质扫选或精选工艺中，跳汰产品在进入重介系统前必须脱水，以避免大量水分进入重介系统，影响分选介质的密度）。

(2)分选环节：包括给料、分选、产品的收集与分配、脱介及选后产品的后处理（如分级、脱水等）。

(3)悬浮液循环与介质回收：包括合格介质的循环，粘附在产品上的介质的脱除（喷水洗涤）及稀介质的净化回收系统。其中合格悬浮液经过分选设备、弧形筛及脱介筛合格介质段（某些选煤厂已不从脱介筛上出合格介质）后，返回合格介质桶（或混合桶）循环使用。从脱介筛上冲洗下来的稀介质与分流过来的部分合格介质悬浮液经磁选设备等净化，回收其中的磁铁矿（磁选精矿），排出煤泥等非磁性部分（磁选尾矿）。分流的主要目的是为了避免煤泥在循环介质系统的循环积聚，将部分合格介质分流到稀介质系统，经磁选后将磁性介质回收回来循环使用，同时将多余煤泥和水排出循环介质系统，维持循环介质系统煤泥量的稳定性。磁选精矿返回介质系统循环使用，磁选尾矿一般直接进入煤泥水系统，浓缩处理后将浓缩溢流返回重介系统，做脱介筛喷水等循环复用，浓缩底流进行粗煤泥回收或进入煤泥水系统进行后续处理。弧形筛、脱介筛、磁选机是本环节的主要设备。

(4)粗煤泥回收系统：为了防止脱介、分级、脱水设备等因磨损

而造成超粒进入浮选系统（即跑粗），影响系统工艺效果，同时充分利用重介质旋流器有效分选粒度下限低的优势，可将不同产品流中的粗煤泥进行单独回收并归入相应的产品，既避免粗粒进入浮选导致跑粗，又降低了浮选负荷，大大提升了工艺系统的合理性，改善了工艺效果，提高了综合效益。粗煤泥回收，特别是重介质旋流器分选工艺系统的粗煤泥回收系统的设计及管理非常重要。水力分级设备及机械脱水设备是本环节的重要基础设备。

(5)介质制备与添加系统：某些重介选煤厂拥有自备的介质制备与添加系统，可根据生产需要灵活地控制介质的粒度组成等指标。如果直接购买商品介质粉，则只需要相应的调配补加系统。

(6)系统参数测控系统：根据工艺需要，对工作悬浮液的密度、磁性物含量、分流量、入料压力等参数进行测控，目前普遍采用计算机自动测控系统。本系统就像系统的“眼睛”，是重介质分选工艺实现稳定、高效、可靠运行的重要保证。简单、高效、可靠的自动测控技术是促进重介选煤工艺快速发展和推广的重要因素之一。密度计、磁性物含量测定装置、压力传感器、变频器、工控机、执行器、测控软件是构成本系统的硬件基础。

(7)管路及流体输送系统：管路有如系统的“血管”，流体输送设备有如系统的“心脏”。管路系统的合理选材与设计，流体输送设备的正确选型都会直接影响系统运行的可靠性、稳定性、灵活性。耐磨材料与技术（耐磨管、阀、弯头）的推广应用大大延长了流体输送系统的使用寿命，为系统的长时间稳定运行创造了良好的条件。调速节

能技术的推广使用，既降低了介质泵准确选型的难度，又提高了工况调整的灵活性，还使泵始终处于低转速节能运行状态，不仅节能，还能延长系统的运行寿命。

第二节 入料准备作业

入料准备作业的主要目的在于为重介质分选系统提供粒度、杂质含量、水分、含泥量等适合要求的入料，满足分选系统的设备及后处理环节设备的工艺技术要求，同时应保证入料在质量上的均质化。

入料准备系统一般包括除杂、预先筛分、选前排矸、破碎、脱泥等。如果重介入料为跳汰选后的产品，那么考虑到水分对重介质悬浮液密度的影响，重介入料的准备还应包括脱水作业。1．除杂

由于在采、运过程中，原煤中含有或多或少的炮线、雷管、螺栓、废铁、工具、煤钻头等铁器，这些杂物进入分选系统往往会造成系统的卡堵，甚至破坏机械设备，同时精煤产品含杂量也是其质量指标之一，出口煤对此要求更高，因此，在准备作业往往要通过除铁器、人工拣选等作业除去其中的铁器等杂物。

在选煤厂使用的除铁器一般都悬挂在运输皮带的转载点附近，有永磁除铁器，也有电磁除铁器；有自动连续卸除吸附物的，见图2-1，也有间歇卸除吸附物的除铁器。

图2-1 自动卸料除铁器工作示意图

2． 预先筛分及破碎作业

准备作业的主要任务之一是控制进入分选作业的煤炭的粒度和粒度组成，粒度的控制必须结合煤质进行考虑。

煤质方面主要考虑解离情况及中煤含量。

(l)一般情况下，粒度越小，煤与其中的无机矿物杂质成分的解离就越充分；对无机硫含量为主的高硫煤，从脱硫降灰的角度，适当降低入选粒度是有益的。

(2)对于中煤含量较多的稀缺的炼焦煤种，适度降低破碎粒度，可以促进中间密度物的进一步解离，增加精煤的产率，与中煤直接作为动力煤燃烧相比，大大提高了资源的利用率，也有助于提高选煤厂的经济效益。

同时，重介质分选设备对入料的粒度上限有一定的要求，以避免造成设备的卡、堵，影响系统正常运转，如旋流器入料中的超粒可能造成旋流器排料口的堵塞。因此，对分选设备的入料粒度必须进行控制，必要时必须设置适当的破碎作业以保证入选粒度不超限。

虽然粒度越细解离越好，但为了避免过度破碎，并降低破碎作业的负荷，往往采用预先筛分，对预先筛分设备的筛上物进行破碎。如

果块矸含量高，筛上物还需要进行机械排矸（如采用碎选机、重介质分选槽、动筛跳汰机等），然后破碎入洗或直接出块产品（如动力煤）。

总的来说，选择入洗粒度上限应主要考虑煤质及破碎解离特性，设备可以根据需要合理选型。

根据入洗粒度上限，预先筛分设备一般多选用筛孔为100 mm、75 mm、50 mm的单轴振动筛，也有部分选煤厂来用棒条筛或滚轴筛、概率筛等设备作为预先筛分设备。图2—2为采用单轴振动筛和滚筒碎选机配合使用的预先筛分流程。

图2-2 振动筛与滚筒碎选机配合进行预先筛分

该流程中，入料煤先经单轴筛预先筛分，筛下物与滚筒碎选机的透筛产物合并后进入分选系统。当煤与矸石的硬度差别较大时使用滚筒碎选机，可以取消人工拣矸。采用手选作业，即从碎选机块矸石产品中捡出混入的块煤，这样可大大减轻工人的劳动强度和工作量。

图2-3给出了几种典型的原煤准备作业模式：

图2-3 几种典型预先筛分及大块处理工艺

流程(a)、(b)多用于块矸含量大，需要选前排矸的情况，只是第一种无须出块产品而已。

机械排矸可以采用选择性破碎机、槽式重介质分选机、动筛跳汰机等。

流程(c)多用于低矸煤的准备作业，系统构成比较简单。在破碎作业之前一般需要增设检查性手选作业，预先捡去部分大块矸和杂物。

图2-4为闭路破碎流程。

图2-4 重介质旋流器入料的预先筛分和检查筛分作业

旋流器的入料上限为38 mm，煤炭经预先筛分后，大于38mm的

部分进入破碎机，破碎机的产物进入检查性筛分，检查性筛分的筛上物返回破碎机。此流程为脱泥重介质旋流器分选工艺。

图2-5所示为预先排矸与闭路破碎相结合的旋流器入料准备作业流程。

图2-5 预先排矸加闭路破碎的重介质旋流器入料准备流程

+50 mm部分采用碎选机预先排矸；-50 mm的原煤经Φ38 mm筛孔的筛子分级后，+38 mm部分入破碎机，破碎机的产物进入检查性筛分机，其筛上物返回破碎机。此流程可以严格控制旋流器的入料上限，适合于块矸含量大，矸石与煤的硬度差别显著，煤泥量偏大的情况。但工艺流程比较复杂，准备车间配置比较复杂。此流程的脱泥采用振动筛湿法脱泥。3． 原煤分级作业

原煤分级作业一般是为了适应不同分选加工工艺的要求而设置的，如分级洗选或块煤洗选、末煤不选的情况，后者多见于动力煤洗选。

原煤分级作业一般有湿法筛分与干法筛分两种模式。

（1）湿法筛分

对于块煤、末煤全重介质分选流程或块煤重介、末煤跳汰选等分级洗选流程来讲，一般都采用湿法筛分作业。湿法筛分可以提高筛分效率和处理量，还可以通过预先润湿物料，避免物料打团，降低筛分作业的粉尘污染，改善后续的分选效果和生产环境。湿法筛分作业一般采用低浓度的循环水作为喷水（30%左右喷在入料溜槽内，对物料预湿、降尘，其余喷在分级筛上）（图2-6）。

图2-6 重介质分选机入料准备筛分作业

（2）干法筛分

对块煤重介质排矸、末煤不分选的动力煤选煤厂，当原煤的水分较低、分级粒度较粗（13 mm或10 mm）时，采用干法筛分可以生产水分较低的末煤产品，如图2-7所示。这样既提高了末煤的质量，又减少了煤泥水处理的负担。但该工艺粉尘较大，为了降低粉尘污染、改善生产环境，往往需要考虑除尘。该工艺多用于优质动力煤的分选。

图2-7 重介质分选机入料的干法分级流程

4． 脱泥作业

重介质分选的介质为重悬浮液，基于悬浮液稳定性的考虑，分选工艺对工作悬浮液中的非磁性物含量（主要为煤泥）有一定的要求，因此重介质分选工艺一般有脱泥分选与不脱泥分选之分。

重介脱泥分选旨在减少进入重介质旋流器分选系统的煤泥量，其积极意义有：

(l)可以降低悬浮液的粘度，改善细颗粒煤的分选效果。(2)可以改善脱介和介质回收设备的工作效果，减少介耗。(3)可以简化分流环节，介质系统的控制因素减少、控制规则简化，降低了介质参数控制的复杂性和难度。

(4)如果对煤泥继续浮选，脱泥工艺还能缩短煤泥入浮时间、改善浮选工艺效果。

但是，选前脱泥作业也有一定的缺点或局限性：

(l)选前脱泥环节导致工艺系统复杂化，工艺系统占据的厂房空间体积扩大，设备布置难度增大。

(2)有压旋流器的优势之一是有效分选下限较低，可以达到

0.30mm,但是若将<0.5mm部分的煤泥预先脱掉，那么其低分选下限的优势将不能充分利用。

采用不脱泥工艺，可以大大简化工艺流程，系统简单，厂房体积及工艺布置难度减小。但是根据重介质分选的理论，分选系统中细煤泥量的增大，会导致细粒级分选效果变差，特别是对原生煤泥量大且易泥化的煤，影响会更大。

一般对悬浮液中非磁性物含量的最大允许值见表2—1。

表2—1悬浮液中的煤泥含量最大允许指标

脱泥作业又可细分为块煤脱泥和未煤脱泥，不同物料的脱泥可以采用不同的方式。常用的脱泥工艺有干法除尘、湿法筛分、水力分级等。

（1）块煤脱泥作业

块煤脱泥作业一般比较简单，往往采用双层筛同时实现分级和脱泥。图2-8为典型的块煤脱泥分选流程。先用筛孔为13 mm的振动筛进行干法分级，+13 mm部分进一步脱泥，所用的设备为0.5 mm筛孔的振动筛，筛上施加喷水。脱泥后的块煤采用重介质分选机排矸。

图2-8 块煤的选前脱泥

采用该流程可以最大限度地减少煤泥对介质系统的污染。一段采用干法筛分，因此末煤的水分较低。此工艺多用于末煤不选的动力煤分选流程。

（2）末煤脱泥作业

末煤脱泥一般采用振动筛脱泥、斗子捞坑脱泥，或两种方式联合使用。l)筛子脱泥

如图2-9所示，筛子脱泥是国内外使用最为普遍的一种脱泥方式。一般采用振动筛或弧形筛与振动筛配合使用，具体视入料煤泥量的多少而定。

图2-9 直线振动筛脱泥图

2-10 斗子捞坑脱泥工艺

2)斗子捞坑脱泥

图2-10为斗子捞坑脱泥工艺。斗子捞坑采用水力分级的原理脱泥，一般效果较差，单独使用不多。3)筛子与捞坑联合脱泥

当入洗原煤末煤含量大、矸石易于泥化、煤泥粘度大时，为了提高脱泥效率，可以采用筛子与捞坑联合使用的脱泥工艺，如图215无压给料的三产品重介质旋流器选煤流程

对图4-14来说，入料原煤转载至煤介混合桶，用泵打入有压三产品重介质旋流器。选后产品分别脱介、脱水后成为最终产品。

由于采用泵给料，图4-14所示的工艺系统次生煤泥量比较大，因此当煤质脆、矸石易泥化时，将对脱介及煤泥水系统产生不利影响。

图4-15所示为无压给料的三产品重介质旋流器分选流程。原煤转载至旋流器的入料斗，同时冲入少量介质进行预湿后，在重力作用下进入旋流器；大部分介质由一段的介质入料由泵打入，完成一段分选，产出精煤；一段的重产物借助排料余压进入二段，进行高密度分选后得中煤和矸石。各产品脱介、脱水后成为最终产品。由于分选下限可到0.25mm左右，各产品的稀介分别处理。与有压方式相比，这种流程系统次生煤泥量要少一些。

无压给料的三产品重介质旋流器具有结构紧凑、系统简单、大型化不受给料泵过流粒度的限制、次生煤泥量少等优点。3．全重介选煤工艺

块煤重介+末煤重介+煤泥分选工艺多用于对产品粒度有要求的

无烟煤的分选，如图4-16所示。原煤经预先分级以后，块煤进入斜轮分选，斜轮的轻、重产物分别脱介后，得块精煤和块矸石；末煤采用脱泥重介质分选工艺，湿法脱泥得到的煤泥水直接去浮选系统。脱泥筛的筛上物进煤介混合桶，经泵打入两产品旋流器分选为末精煤和末矸石。

图4-16 块煤重介+末煤重介质旋流器+煤泥浮选流程

第五节 煤泥重介质旋流器分选工艺

1． 煤泥重介质分选

与常规的细煤泥分选技术相比，煤泥重介质旋流器分选日益受到重视的原因主要有以下几点：

(l)与其他重力分选设备相比，具有较高的分选精度，费用比常规浮选低廉；

(2)属物理方法，与浮选相比，可以处理氧化煤或风化煤；(3)由于是按密度分选，对细粒黄铁矿硫的脱除具有优势；

(4)机采煤泥量的增加，促使高效、低成本分选技术的研究与开

发；

(5)延伸大直径重介质旋流器的分选下限、简化选煤工艺流程。

限制煤泥重介质旋流器分选技术推广应用的主要原因是：(l)首先，由于介质本身的粒度分布，因此煤泥重介选具有一定的分选粒度下限，后续的分选依然需要浮选完成；

(2)微细介质的高效脱除与净化回收存在问题，介质损耗较大。

为保证煤泥重介质旋流器具有较好的分选效果，往往需要做到：(l)尽可能预先脱除入料中-0.1 mm部分的细泥，即采用脱泥分选；

(2)加重质的粒度组成要具备一定的细度，-40μm的要占90%以上，-10μm的要大于50%；

(3)循环介质要退磁，避免介质颗粒由于磁凝聚而絮团。2． 煤泥重介质旋流器分选工艺

由于受分选粒度下限的限制，煤泥重介的原则工艺流程一般要求有选前脱泥（此处指脱除有效分选粒度下限以下的微细煤泥）。实际上介质中本身就含有大量的微细的高灰非磁性物，会对产品形成污染，因此选后脱泥也很重要。

（1）选前脱泥的煤泥重介质旋流器分选流程

图5-1为典型的选前分级脱泥的煤泥重介质旋流器分选流程。

图5-1 选前脱泥的煤泥重介质旋流器分选流程

该流程中，煤泥在进入分选系统之前，预先采用水力分级设备将小于分选下限的微细颗粒分离出来，用其他工艺加工处理，如采用浮选柱分选或浓缩脱水后直接回收。而分级设备的粗粒级产物采用小直径煤泥重介质旋流器分选。水力分级设备往往采用水介质分级旋流器。

(2)选后脱泥的煤泥重介质旋流器分选原则流程

图5-2为选后脱泥的煤泥重介质旋流器分选原则流程。选后脱泥主要是因为煤泥重介质旋流器有一定的分选粒度下限。

图5-2 选后脱泥的煤泥重介质旋流器分选流程

煤泥与介质调配好以后，用泵打入煤泥重介质旋流器进行分选，煤泥重介质旋流器的底流和溢流经过磁选脱介，磁选精矿返回混合桶。磁选尾矿利用分级脱水设备分别回收。底流的磁选尾矿灰分高，直接去煤泥水系统。溢流磁选尾矿灰分低，但其中依然含有大量的高灰细泥要进一步将这部分细泥脱除后，才能得到质量较高的低灰粗煤泥。脱泥采用分级旋流器，细泥进入分级旋流器的溢流，直接去煤泥水系统或进行浮选。低灰的粗粒进入分级旋流器的底流，用弧形筛、高频筛或煤泥离心机再次脱水、脱泥，回收的低灰粗煤泥通常掺入综合精煤。

(3)双重强化脱泥的煤泥重介质分选工艺

该工艺中，将选前脱泥与选后脱泥结合起来，系统比较复杂，但可以最大限度地降低细泥对精煤产品的污染，提高精煤质量，特别是当微细粒级含量大且灰分较高时，双重强化脱泥的意义更大。如图5-3所示：

图5-3 1-0 mm煤泥的小直径重介质旋流器分选流程

进入系统的煤泥粒度为-1mm，采用振动弧形筛、德瑞克振动筛（分

级粒度一般在0.10mm左右）脱除-0.10mm细泥；脱出的高灰细泥直接进入尾煤浓缩机进一步处理；经预脱泥并适度脱水后的煤泥进入混合桶；分选设备为直径250mm的小直径重介质旋流器；旋流器的溢流采用分级磁选工艺，以改进磁选效果；轻产物的磁选尾矿采用水力旋流器分级，分级旋流器的溢流作为循环水使用，分级旋流器的底流采用振动筛和煤泥离心机脱水、回收精煤；分选旋流器底流的处理方式也基本相同。这样大大减少了高灰细粒对精煤产品的污染，精煤质量较高。

(4)国内的煤泥重介质分选工艺

我国在重介选煤工艺的研究、开发实践中，以简化工艺流程为目标，在大直径旋流器分选的基础上，将部分合格介质从精煤弧形筛下分流出，用小直径煤泥重介质旋流器进行分选，形成了我国特有的煤泥重介质分选工艺，如图5-4。精煤脱介筛下的分流悬浮液并不是按常规工艺去磁选，而是先进入一调浆桶，再用泵打入小直径煤泥重介质旋流器进行分选。煤泥重介旋流器的低灰溢流和高灰底流分别进入磁选机脱介；溢流磁选机的磁选尾矿经弧形筛、高频筛或煤泥离心机脱水、脱泥后，得到低灰的精煤泥；脱下来的煤泥水去后续的作业系统；底流的磁选尾矿灰分较高，可直接去煤泥水系统。这样做的优点是：

(l)充分利用了大直径旋流器对介质的分级、浓缩效应，为小直径旋流器提供了密度、粒度合适的工作悬浮液，有助于降低分选粒度下限；