Уголь является одним из основных источников тепловой и
электрической энергии, а также технологическим сырьем для
восстановительных процессов в черной и цветной металлургии, при
химической обработке и производстве искусственных абразивных материалов. Уголь занимает и будет занимать большой удельный вес в топливном балансе страны. Угли отличаются большим разнообразием, обусловленным
составом и свойствами исходного растительного материала, условиями и
степенью изменений. В зависимости от назначения все угли подразделяются на: - энергетические угли; - коксующиеся (технологические) угли. Основными требованиями, предъявляемыми к концентратам коксующихся углей, являются: - зольность ? 8,5%; - содержание влаги - 12% в летнее время и 9% в зимнее время; - содержание серы - 1,4-1,6%. Основными требованиями, предъявляемыми к концентратам энергетических углей, являются: - зольность ? 35%; - содержание влаги - 16% в летнее время и 9% в зимнее время; - предельное содержание минеральных примесей - 2,5%. Детальное изучение вышеперечисленных параметров и
свойств углей является определяющим при выборе схем и методов обогащения
углей и направлений рационального использования продуктов обогащения. 1. Сырьевая база Таблица 1 Результаты ситового анализа угля шахт №1 и №2 |
Класс крупности, мм | Шахта №1 | Шахта №2 |
|
| Выход г, % | Зольность Аd, % | Выход г, % | Зольность Аd, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| -100+50 | 22,80 | 41,90 | 20,00 | 25,7 |
| -50+13 | 10,30 | 25,59 | 8,50 | 18,9 |
| -13+6 | 21,00 | 21,36 | 6,30 | 16,9 |
| -6+3 | 24,50 | 19,94 | 37,00 | 15,9 |
| -3+0,5 | 11,60 | 18,25 | 17,80 | 13,1 |
| -0,5+0 | 9,80 | 24,20 | 10,40 | 14,2 |
| Итого: | 100,00 | 26,05 | 100,00 | 17,5 |
|
|
Таблица 2 Результаты фракционного анализа угля шахты №1 |
Плотность фракций, г/см3 | -100+50 | -50+13 | -13+6 | -6+0,5 |
|
| гк, % | Аd, % | гк, % | Аd, % | гк, % | Аd, % | гк, % | Аd, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| <1,3 | 21,60 | 4,10 | 48,90 | 3,60 | 45,00 | 5,90 | 56,00 | 5,10 |
| 1,3-1,4 | 12,10 | 9,40 | 12,10 | 4,00 | 21,40 | 7,20 | 14,00 | 6,10 |
| 1,4-1,5 | 7,30 | 17,70 | 5,00 | 22,10 | 9,60 | 18,00 | 6,30 | 19,20 |
| 1,5-1,6 | 3,90 | 26,50 | 2,50 | 35,20 | 2,50 | 28,30 | 3,50 | 28,20 |
| 1,6-1,8 | 6,10 | 27,60 | 2,50 | 42,50 | 3,60 | 35,10 | 2,80 | 39,30 |
| >1,8 | 49,00 | 73,20 | 29,0 | 70,00 | 17,90 | 75,20 | 17,40 | 71,20 |
| Итого: | 100,0 | 41,90 | 100,0 | 25,59 | 100,0 | 21,36 | 100,0 | 19,40 |
|
|
Таблица 3 Результаты фракционного анализа угля шахты №2 |
Плотность фракций, г/см3 | -100+50 | -50+13 | -13+6 | -6+0,5 |
|
| гк, % | Аd, % | гк, % | Аd, % | гк, % | Аd, % | гк, % | Аd, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| <1,3 | 33,30 | 3,30 | 72,70 | 5,60 | 73,00 | 5,80 | 77,10 | 3,00 |
| 1,3-1,4 | 15,30 | 7,70 | 3,90 | 8,00 | 5,40 | 7,40 | 5,40 | 7,20 |
| 1,4-1,5 | 17,20 | 23,90 | 3,90 | 21,00 | 2,70 | 19,00 | 2,10 | 19,90 |
| 1,5-1,6 | 3,80 | 27,60 | 1,90 | 28,20 | 2,70 | 23,70 | 1,20 | 25,40 |
| 1,6-1,8 | 4,80 | 38,60 | 1,90 | 35,90 | 2,70 | 40,10 | 1,20 | 38,20 |
| >1,8 | 25,60 | 64,00 | 15,70 | 79,30 | 13,50 | 74,20 | 13,00 | 85,30 |
| Итого: | 100,00 | 25,67 | 100,00 | 18,87 | 100,00 | 16,89 | 100,00 | 14,97 |
|
|
Таблица 4 Результаты дробной флотации угля класса 0-0,5 мм |
Время флотации, мин | гк, % | Аd, % |
| 1 | 55,9 | 4,0 |
| 2 | 20,0 | 10,0 |
| 3 | 8,6 | 19,6 |
| 4 | 2,0 | 37,1 |
| 5 | 2,9 | 49,5 |
| 6 | 10,6 | 78,1 |
| Итого: | 100,0 | 16,4 |
|
|
Процент участия в шихте шахты №1 -53%, шахты №2 -47%. 2. Обработка исходных данных Перед обработкой исходных данных произведена проверка
таблиц ситового и фракционного анализов углей шахт: зольность
соответствующих классов ситового и фракционного анализов одинакова,
итоговые данные таблиц проверены. Обработка результатов ситового и фракционного анализов
углей шахт сводится к получению ситового и фракционного состава принятых
машинных классов и построению кривых обогатимости по этим данным. 2.1 Обработка результатов ситового анализа углей шахт Обработка результатов ситового анализов углей шахт
сводится к получению ситового состава шихты (табл.5) и ситового состава
машинных классов (табл.6). Составляем таблицу ситового состава шихты (табл.5). Графы 2, 4, 5 и 7 заполняем из таблицы 1. Данные граф 3 и 6 подсчитываем по формуле: , где гш - выход данного класса ситового анализа шахты к шихте, %; г - выход данного класса, %; з - участие шахты в шихте, доли ед. Выход классов шихты (графа 8) определяем суммированием выходов к шихте соответствующих классов крупности шахты №1 и №2: Зольность классов шихты (графа 9) определяем как средневзвешенную зольность соответствующих классов: Общую зольность шихты определяем как средневзвешенную зольность всех классов шихты: Таблица 5 Ситовый состав шихты |
Класс крупности, мм | Шахта №1 - 88% | Шахта №2 - 12% | Шихта |
|
| г, % | г'ш , % | Аd, % | г, % | г"ш , % | Аd, % | г, % | Аd, % |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| -100+50 | 22,80 | 12,08 | 41,90 | 20,00 | 9,4 | 25,7 | 21,48 | 34,81 |
| -50+13 | 10,30 | 5,46 | 25,59 | 8,50 | 3,99 | 18,9 | 9,45 | 22,76 |
| -13+6 | 21,00 | 11,13 | 21,36 | 6,30 | 2,96 | 16,9 | 14,09 | 20,42 |
| -6+3 | 24,50 | 12,39 | 19,94 | 37,00 | 17,39 | 15,9 | 30,38 | 17,63 |
| -3+0,5 | 11,60 | 6,15 | 18,25 | 17,80 | 8,37 | 13,1 | 14,52 | 15,28 |
| -0,5+0 | 9,80 | 5,19 | 24,20 | 10,40 | 4,89 | 14,2 | 10,08 | 19,35 |
| Итого: | 100,00 | 53,0 | 26,05 | 100,00 | 47,0 | 17,5 | 100,00 | 22,03 |
|
|
2.2 Выбор машинных классов Выбор машинных классов и шкалы грохочения производят в
зависимости от принятого процесса обогащения, нагрузки на обогатительные
машины, ГОСТа на сортовое топливо и других факторов. При обогащении коксующихся углей рекомендуется принимать два машинных класса: - крупный +10 (13) -75 (100) мм, - мелкий -10 (13) +0,5 мм. При обогащении энергетических углей в отсадочных машинах
принимают те же машинные классы, что и для коксующихся углей (для
антрацитов принимают 6-250 мм). При отсутствии в таблицах результатов ситового анализа
необходимых размеров машинных классов производят построение кривых
ситового анализа и по ним определяют выход и зольность нужного класса. В данной работе принимаем к расчету два машинных класса: крупный -13+100 мм и мелкий -13+0,5 мм. Выход крупного машинного класса определяем по формуле: , где г-100+50 и г-50+13 - выхода классов шихты (графа 8 табл.5). Зольность крупного машинного класса определяем по формуле: Выход мелкого машинного класса определяем суммированием
выходов классов -13+6, -6+3, -3+0,5 мм шихты, а зольность мелкого
машинного класса - как средневзвешенную зольность перечисленных выше
классов шихты. Выход и зольность класса 0-0,5 мм переносим из табл.5. Таблица 6 Ситовый состав машинных классов |
Класс крупности, мм | Продукт | г, % | Аd, % |
| 13-100 | Необогащенный уголь | 30,93 | 31,13 |
| 0,5-13 | Необогащенный уголь | 58,99 | 17,72 |
| 0-0,5 | Шлам | 10,08 | 19,35 |
| Итого: |
| 100,00 | 22,03 |
|
|
2.3 Обработка результатов фракционного анализа углей шахт Обработка фракционного анализа углей шахт сводится к
получению фракционного состава шихты и фракционного состава машинных
классов. Обработку осуществляем в следующем порядке: 1. Составляем таблицы результатов фракционного анализа для каждой шахты с подсчетом выхода каждой фракции к шихте (табл.7, 8). Выход к шихте определенной фракции шахты рассчитываем с
учетом выхода класса, к которому принадлежит эта фракция, и процента
участия шахты в шихте. Так, выход к шихте фракции <1,3 г/см3 класса -100+50 мм шахты №1 составляет: , где 21,6% - выход фракции <1,3 г/см3 класса -100+50 мм (графа 2 табл.2); 12,08% - выход к шихте класса -100+50 мм (графа 3 табл.5); 100 - коэффициент, который переводит выход класса из % в доли ед. Аналогично определяем выход к шихте других фракций того же класса. Для расчета выхода к шихте фракций других классов
значения соответствующих выходов берем из табл.2 (графы 4. 6, 8) и
табл.5 (графа 3). Для класса -6+0,5 мм из табл.2, 5 берем суммарные выхода классов -6+3 и -3+0,5 мм. Аналогично определяем выхода к шихте фракций всех классов крупности шахты
|