礦物加工工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告
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一、選題的目的和意義
經(jīng)過(guò)選煤，可以除去原煤中的雜質(zhì)，降低灰分和硫分，提高煤炭質(zhì)量，適應(yīng)用戶(hù)的需要。把煤炭分成不同質(zhì)量、規(guī)格的產(chǎn)品，適應(yīng)用戶(hù)需要.以便有效合理地利用煤炭，節(jié)約用煤。煤炭經(jīng)過(guò)洗選，矸石可以就地廢棄，可以減少無(wú)效運(yùn)輸，同時(shí)為綜合利用煤矸石創(chuàng)造條件。煤炭洗選可以除去大部分的灰分和50%～70%的黃鐵礦硫，減少燃煤對(duì)大氣的污染。它是潔凈煤技術(shù)的前提。通過(guò)對(duì)礦區(qū)原煤的洗選加工，選擇合理的生產(chǎn)工藝，可以降低動(dòng)力煤煤灰分，提高動(dòng)力煤的燃燒效率，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益和資源的綜合利用率。
本次設(shè)計(jì)是理論教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)工程實(shí)踐基本知識(shí)和能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，利用所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能，解決實(shí)際工程技術(shù)，經(jīng)濟(jì)問(wèn)題的初步實(shí)踐。要求學(xué)生應(yīng)用所學(xué)各方面知識(shí)，發(fā)揮各方面技能，理論聯(lián)系實(shí)際，初步解決礦物加工工程的實(shí)際問(wèn)題。
二、國(guó)內(nèi)外研究綜述
1、選煤工業(yè)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展
我國(guó)煤炭資源豐富，保有資源量10202億t，根據(jù)第三次煤炭資源預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)，我國(guó)煤炭資源總量為55700億t，位居世界第一：可采儲(chǔ)量為2040億t，位居世界第二。隨著我國(guó)潔凈煤技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，我國(guó)的原煤入選比例逐年提高，目前原煤入選量已達(dá)到11億t，約占原煤生產(chǎn)總量的43%以上。
“十一五”期間，我國(guó)煤炭入洗加工量快速增加，選煤技術(shù)和裝備快速發(fā)展，特別是隨著一大批大型現(xiàn)代化選煤廠(chǎng)建設(shè)投入運(yùn)營(yíng)，為煤炭經(jīng)濟(jì)運(yùn)行質(zhì)量穩(wěn)步提高提供了有力支撐。然而，目前我國(guó)煤炭洗選加工總體水平仍較低，主要表現(xiàn)在原煤入洗率偏低、技術(shù)及管理水平發(fā)展不平衡等方面。隨著煤炭產(chǎn)量和消耗量的.大幅增加，環(huán)境壓力越來(lái)越大， “十二五”期間，我國(guó)以?xún)?yōu)質(zhì)、高效、大型現(xiàn)代化選煤廠(chǎng)建設(shè)為目標(biāo)，不斷優(yōu)化煤炭產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，促進(jìn)煤炭工業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式的轉(zhuǎn)變。
按照規(guī)劃，到2015年，我國(guó)原煤入選率應(yīng)達(dá)到65%，煤矸石綜合利用率達(dá)到75%，礦井水利用率達(dá)到70%，節(jié)能能源9500萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。因此，應(yīng)積極發(fā)揮洗選加工在國(guó)家節(jié)能減排工作中的重要作用，以?xún)?yōu)質(zhì)、高效、大型現(xiàn)代化選煤廠(chǎng)建設(shè)為目標(biāo)，促進(jìn)煤炭洗選加工集約化生產(chǎn)，提高煤炭資源的綜合利用效率。
2、國(guó)內(nèi)選煤技術(shù)現(xiàn)狀
目前，國(guó)內(nèi)采用的選煤方法主要為重介、跳汰、浮選以及干法選煤。我國(guó)地域廣闊，煤炭資源豐富，煤種齊全，煤質(zhì)變化大，因而以上選煤方法均有應(yīng)用。
2.1 跳汰技術(shù)
跳汰選煤具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠、生產(chǎn)成本低、分選效果好、處理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)易選和極易選煤具有廣泛的適應(yīng)性。此外，隨著技術(shù)的發(fā)展能更加精確的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自動(dòng)化和設(shè)備大型化，在未來(lái)很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，使得跳汰選煤仍居一席之地。
2.3 浮選技術(shù)
浮選技術(shù)近年來(lái)發(fā)展很快，用于小于0.5mm粉煤的分選，在煉焦煤選煤廠(chǎng)和生產(chǎn)高爐噴吹用煤的選煤廠(chǎng)多有應(yīng)用。國(guó)內(nèi)機(jī)械式浮選機(jī)(充氣機(jī)械攪拌式和機(jī)械攪拌式)比較流行，應(yīng)用廣泛，其中充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)占多數(shù)，其次是帶有礦漿預(yù)礦化器的機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，雖然無(wú)攪拌式浮選機(jī)(噴射式浮選機(jī))歷史也較悠久，并具有一些特點(diǎn)，近年來(lái)日益得到重視，但發(fā)展較慢，應(yīng)用較少。
2.5 粗煤泥分選技術(shù)
對(duì)于0.3 ~3mm 粒級(jí)粗煤泥的處理效果的好壞直接影響選煤廠(chǎng)產(chǎn)品數(shù)字量與經(jīng)濟(jì)效益，因此需要在常規(guī)重選和浮選工藝間，增加一個(gè)分選環(huán)節(jié)，來(lái)提高分選效果，以實(shí)現(xiàn)流程的最佳銜接。國(guó)內(nèi)用于處理粗顆粒煤泥的分選設(shè)備主要有小直徑重介旋流器、水介旋流器、螺旋分選機(jī)以及TBS�；诹鞒虄�(yōu)化設(shè)計(jì)理論的TBS分選機(jī)+螺旋分選機(jī)組合工藝因其能使粗煤泥分選效率和分選精度都得到提高，得到廣泛應(yīng)用。
另外，隨著選煤技術(shù)的不斷發(fā)展，選煤廠(chǎng)的自動(dòng)化控制程度已有很大提高，集選煤廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程控制、生產(chǎn)設(shè)備集中控制，工藝參數(shù)、產(chǎn)品數(shù)字量、材料及能源消耗等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，生產(chǎn)及市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理為一體的“管”、“控”一體化的選煤廠(chǎng)設(shè)計(jì)正被廣泛采用。
3、國(guó)內(nèi)選煤技術(shù)工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)
3.1 原煤入洗比率不斷擴(kuò)大。不僅提高國(guó)有重點(diǎn)煤礦的洗選比率，更要大力發(fā)展地方煤礦洗選加工，原煤入洗比率要達(dá)到50%以上。選煤規(guī)模與洗精煤的需求相結(jié)合，煉焦煤的選煤規(guī)模要與冶金、化工等對(duì)焦煤的要求相結(jié)合;動(dòng)力煤的選煤規(guī)模要與電力和工業(yè)窯爐等要求相結(jié)合。
3.2 廠(chǎng)型和設(shè)備向大型化、工藝簡(jiǎn)化發(fā)展。我國(guó)300萬(wàn)t/a以上的大型選煤廠(chǎng)絕大多數(shù)是上世紀(jì)90年代以來(lái)建設(shè)的，步入新世紀(jì)以來(lái)建設(shè)和投產(chǎn)的選煤廠(chǎng)皆為400萬(wàn)t/a、600萬(wàn)t/a和1200萬(wàn)t/a的廠(chǎng)型。與此相適應(yīng)，設(shè)備也將向高效、大型化發(fā)展，并簡(jiǎn)化工藝系統(tǒng)，減少重復(fù)配置同功能設(shè)備及作業(yè)環(huán)節(jié)，盡量形成單一設(shè)備的作業(yè)系統(tǒng)，以降低基建投資和生產(chǎn)成本，提高處理能力和功效，并且向著定型設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)方向發(fā)展。
3.3 自動(dòng)化程度將越來(lái)越高。目前，國(guó)內(nèi)選煤廠(chǎng)的自動(dòng)化屬于局部生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化的較多，如跳汰機(jī)床層自動(dòng)控制、重懸浮液密度自動(dòng)測(cè)量與調(diào)控、浮選工藝參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)與控制等，只有少數(shù)廠(chǎng)子實(shí)現(xiàn)了全廠(chǎng)主要生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化和全廠(chǎng)設(shè)備集中控制、數(shù)據(jù)采集和工業(yè)電視監(jiān)視。因此，進(jìn)一步推廣選煤廠(chǎng)自動(dòng)化，發(fā)展全廠(chǎng)生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化，是今后的發(fā)展方向。
3.4 發(fā)展深度加工，開(kāi)發(fā)潔凈煤技術(shù)。潔凈煤技術(shù)是包括開(kāi)采、加工、燃燒、利用和環(huán)保等全系統(tǒng)綜合技術(shù)的總稱(chēng)，旨在提高煤炭利用效率，杜絕環(huán)境污染。煤炭洗選加工是開(kāi)發(fā)潔凈煤技術(shù)的首要和重要環(huán)節(jié)，其重點(diǎn)在于主攻細(xì)粒級(jí)和極細(xì)粒級(jí)煤的精選，開(kāi)發(fā)生產(chǎn)超純煤技術(shù)和脫除雜質(zhì)、脫硫技術(shù)，是當(dāng)前開(kāi)發(fā)潔凈煤技術(shù)關(guān)鍵。
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)所用的方法
1、通過(guò)對(duì)原煤煤質(zhì)綜合表進(jìn)行分析，用office及origin繪圖軟件處理數(shù)據(jù)，繪制可選性曲線(xiàn)。確定煤的可選性為中等可選到難選不等。
2、根據(jù)煤質(zhì)在不同精煤灰分時(shí)的不同可選性，確定采用重介—浮選聯(lián)合流程，后續(xù)工藝流程在實(shí)際設(shè)計(jì)中會(huì)根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)難度做適當(dāng)調(diào)整。
3、繪制工藝流程圖;
4、根據(jù)確定的工藝流程，進(jìn)行數(shù)質(zhì)量流程、水和介質(zhì)量流程平衡的計(jì)算; 5、對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行選型;
6、根據(jù)制定的生產(chǎn)流程對(duì)各個(gè)車(chē)間進(jìn)行布置。
四、主要參考文獻(xiàn)與資料獲得情況
(1)《選煤工藝設(shè)計(jì)與管理》 匡亞莉 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社
(2)《選煤工藝設(shè)計(jì)實(shí)用技術(shù)手冊(cè)》 戴少康 煤炭工業(yè)出版社
(3)《選礦學(xué)》 謝廣元,張明旭,邊炳鑫等 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社
(4)《選煤廠(chǎng)設(shè)計(jì)手冊(cè)》 選煤廠(chǎng)設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫(xiě)組 北京:煤炭工業(yè)出版社
(5)《煤化學(xué)》 張雙全 徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社
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