精煤分選密度分級的研究

精煤分選密度分級的研究

選擇煤礦廠最初是一家焦煤開采煤礦廠。由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的變化，精煤市政府司決定將生產(chǎn)廢物減少20%以上。為此,該廠計(jì)劃實(shí)行原煤分級,即從6mm或3mm或0.5mm分級,粗粒原煤進(jìn)入重介旋流器洗選,而6～0mm或3～0mm或0.5～0mm的原煤不洗選,直接和粗顆粒洗選出的精煤混合銷售,流程見圖1。業(yè)最大經(jīng)濟(jì)效益的重要問題,筆者對此進(jìn)行了深入的研究。1粒級的產(chǎn)率該選煤廠入選原煤資料見表1。表1中可知:6～0mm粒級的產(chǎn)率33.56%,灰分29.84%;3～0mm粒級的產(chǎn)率26.14%,灰分27.95%;0.5～0mm粒級的產(chǎn)率11.62%,灰分26.28%。1.1浮物累積曲線的建立經(jīng)過對大量的β曲線形狀的考察分析,結(jié)果證明都是屬于指數(shù)曲線范圍,即β曲線的回歸方程式為:式中A———灰分;r———產(chǎn)率。將上式化為直線式,兩邊取對數(shù),則:將浮沉試驗(yàn)資料經(jīng)過處理,即可方便建立β曲線的回歸線方程。下面筆者就此選煤廠的浮物累積曲線回歸方程的建立進(jìn)行簡單介紹。該選煤廠的浮沉試驗(yàn)見表2,為方便計(jì)算對表2中50～6mm的原煤浮沉試驗(yàn)資料作如下處理,如表3所示。由表3計(jì)算得:此式就是要求的50～6mm原煤的β曲線回歸方程式。依設(shè)定得:lnA=2.1728+1.8536r,a=lnC0=2.1728A=e2.1728+1.853Cr,b=k=1.8536,C0=e2.1728則原方程式為:同樣可得出:50～3mm原煤的β曲線回歸方程式為:50～0.5mm原煤的β曲線回歸方程式為:1.2精煤灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算考慮到實(shí)際生產(chǎn)情況,確定重介數(shù)量效率為95%;原煤分級時的篩分效率確定為:當(dāng)分級粒度為6mm時篩分效率取85%,當(dāng)分級粒度為3mm時,篩分效率取75%;當(dāng)分級粒度為0.5mm時,篩分效率取65%。1)當(dāng)分級粒度為6mm時,要保證精煤灰分不大于20%,則:將式(1)帶入整理得:re1.8536r-2.2772r+0.5063≤0繪出f(r)=re1.8536r-2.2772r+0.5063的函數(shù)曲線見圖2。由上圖看出函數(shù)的最小值大于0,即這時無論如何控制分選密度都不能獲得合格的精煤。從圖中可查出精煤灰分最小時的50～6mm的精煤產(chǎn)率為26%。2)當(dāng)分級粒度為3mm時,要保證精煤灰分不大于20%,則:將式(1)代入整理得:re1.9378r-2.5017r+0.2785≤0繪出f(r)=re1.9378r-2.5017r+0.2785的函數(shù)曲線見圖3。由上圖看出函數(shù)的最小值大于0,即這時無論如何控制分選密度也不能獲得合格的精煤。從圖中可查出精煤灰分最小時的50～3mm的精煤產(chǎn)率為28%。3)當(dāng)分級粒度為0.5mm時,要保證精煤灰分不大于20%,則:將式(1)代入整理得:re2.1582r-3.2607r+0.0921≤0繪出f(r)=re2.1582r-3.2607r+0.0921的函數(shù)曲線見圖4。由圖4知產(chǎn)率小于0.5255時,既50-0.5m理論精煤產(chǎn)率最大為52.55%時,其生產(chǎn)出的精煤和原煤篩分的0.5～0mm混合后,出廠精煤灰分不大于20%。這時從50～0.5mm可選性曲線可查出分選密度應(yīng)控制在1.72g/cm3。最終總精煤產(chǎn)率為52.55×0.95+11.62×0.65=57.48%。2最高精煤產(chǎn)率計(jì)算考慮到該廠所處地理位置,也可采用摻入一定量外來低灰煤以達(dá)到該廠出廠精煤灰分小于20%的目的。在這種情況下,則分級可以從6mm或3mm分級。但為取得最高精煤產(chǎn)率,應(yīng)按最高精煤產(chǎn)率原則來指揮生產(chǎn);也可以不按最高精煤產(chǎn)率原則,保持本廠洗選出的動力精煤灰分盡可能低,然后再配其它低灰煤的方案。2.1出現(xiàn)“產(chǎn)率”根據(jù)表2給出的50～6mm,50～3mm,50～0.5mm的原煤浮沉資料可繪出各自的原煤可選性曲線(因篇幅所限,原煤可選性曲線省略)。對于6～0mm的灰分為29.84%,按等λ原則從原煤可選性曲線查得:精煤產(chǎn)率34.04%,精煤灰分17.05%,分選密度1.55g/cm3。這時該廠生產(chǎn)出的精煤為:產(chǎn)率(100-33.56)×34.04%×0.95+33.56=55.05%,灰分24.85%。設(shè)外來低灰煤灰分為13%,則:由上式求出r≥40.93%。即應(yīng)在生產(chǎn)出的精煤產(chǎn)品中配外來灰分為13%的低灰煤至少為40.93%才能達(dá)到出廠精煤灰分小于20%的要求。對于3～0mm的灰分為27.95%,按等λ原則從原煤可選性曲線查得:精煤產(chǎn)率34.45%,精煤灰分16.16%,分選密度1.52g/cm3。這時該廠生產(chǎn)出的精煤為:產(chǎn)率(100-26.14)×34.45%×0.95+26.14=50.31%,灰分22.29%。若外來低灰煤灰分為13%,則:由上式求出r≥24.65%。即應(yīng)配外來灰分為13%的低灰煤至少為24.65%才能達(dá)到出廠精煤灰分小于20%的要求。若所配外來煤的灰分不是13%而是其他,則可按同樣原理計(jì)算外來煤的配量。2.2混合精煤灰產(chǎn)率及精煤密度控制況下組織生產(chǎn)當(dāng)在6mm分級時,由曲線2可知:50～6mm的理論精煤灰分最低時的產(chǎn)率為26%,灰分為14.75%,這時分選密度應(yīng)控制為1.45g/cm3。和6～0mm混合后的精煤灰分為24.88%,精煤產(chǎn)率49.97%。需配外來低灰煤灰分若為13%,則可計(jì)算出需配外來煤的量應(yīng)大于41.08%;當(dāng)在3mm分級時,由曲線3可知:50～3mm的理論精煤灰分最低時的產(chǎn)率為28%,灰分為14%,這時分選密度應(yīng)控制為1.455g/cm3。和3～0mm混合后的精煤灰分為21.96%,精煤產(chǎn)率45.79%。需配外來低灰煤灰分若為13%,則需配外來煤的量應(yīng)大于21.88%。3煤的分配及分配要保證出廠精煤灰分不超過20%,當(dāng)不配外來低灰煤時,只能從0.5mm分級,這時50～0.5mm的原煤分選時密度應(yīng)控制為1.72g/cm3?？偩寒a(chǎn)率57.48%。從6mm或3mm分級則不能生產(chǎn)出灰分小于20%的精煤;當(dāng)配外來煤時,按最高產(chǎn)率原則指揮生產(chǎn)時:從6mm分級,50～6mm原煤分選密度應(yīng)控制為1.55g/cm3,需配灰分為13%的低灰煤至少40.93%;從3mm分級,50～3mm原煤分選密度應(yīng)控制為1.52g/cm3,需配灰分為13%的低灰煤至少24.65%;按本廠生產(chǎn)的動力精煤灰分盡可能低的情況下組織生產(chǎn)時,當(dāng)在6mm分級時50～6mm分選密度應(yīng)控制為1.45g/cm3,需配外來低灰煤灰分若為13%,則需配外來煤的量應(yīng)