Углеобогатительная фабрика

Эта статья в значительной степени или полностью опирается на один источник . Соответствующее обсуждение можно найти на странице обсуждения . Пожалуйста, помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на дополнительные источники . Источники поиска:  «Угольно-обогатительный комбинат»  –  новости  · газеты  · книги  · ученые  · JSTOR ( декабрь 2011 г. )

Угольная «шайба» в Восточном Кентукки.

Современный угольный дробилка в Маханой-Сити, штат Пенсильвания, сочетает в себе промывку, дробление, сортировку, сортировку, складирование и отгрузку на одном объекте, встроенном в склад антрацитового угля под горным карьером.

Углеобогатительная фабрика ( CPP ; также известная как углеперерабатывающая и обогатительная фабрика ( ТЭЦ ), углеперерабатывающая установка , обогатительная фабрика , опрокидывающая или промывочная установка ) представляет собой установку, которая промывает уголь от грунта и горных пород , дробит его на куски градуированного размера ( сортировка), складирует сорта, готовя их к транспортировке на рынок, и чаще всего также загружает уголь в железнодорожные вагоны, баржи или корабли.

Чем больше этих отходов можно удалить из угля, тем ниже его общая зольность , выше его рыночная стоимость и ниже затраты на его транспортировку .

Рядовой уголь

Уголь, поставляемый из шахты, поступающей на углеобогатительную фабрику, называется рядовым или рядовым углем. Это сырье для ЦЭС, состоящее из угля, горных пород, промпродукта, полезных ископаемых и загрязнений. Загрязнение обычно происходит в процессе добычи полезных ископаемых и может включать детали машин, использованные расходные материалы и части землеройных инструментов. Рядовой уголь может иметь большую изменчивость влажности и максимального размера частиц.

Умение обращаться

Уголь необходимо хранить на различных этапах процесса подготовки и транспортировать по объектам ЦЭС. Транспортировка угля является частью более широкой области обработки сыпучих материалов и является сложной и жизненно важной частью CPP.

Запасы обеспечивают резервную мощность для различных частей CPP. Рядовой уголь поставляется с большими колебаниями производительности в тоннах в час (т/ч). Склад ROM используется для подачи угля на промывочную установку с более низкой постоянной скоростью. Простой отвал формируется машинами, сбрасывающими уголь в кучу либо из самосвалов , сталкиваемых в кучи бульдозерами , либо с конвейерных стрел. Более контролируемые отвалы формируются с помощью штабелеров для формирования штабелей по длине конвейера и реклаймеров .для извлечения угля, когда это необходимо для погрузки продукции, и т. д. Более высокие и широкие склады сокращают площадь земли, необходимую для хранения установленного тоннажа угля. Большие запасы угля имеют меньшую скорость потери тепла, что приводит к более высокому риску самовозгорания.

Передвижные штабелеукладчики с подъемной стрелой , расположенные на подающем конвейере, обычно используются для создания складов угля.

Туннельные конвейеры могут питаться из непрерывного щелевого бункера или бункера под штабелем для регенерации материала. Для подачи угля в питатели можно использовать фронтальные погрузчики и бульдозеры. Иногда фронтальные погрузчики являются единственным средством извлечения угля из склада. Это имеет низкие первоначальные капитальные затраты, но гораздо более высокие эксплуатационные расходы, измеряемые в долларах на переработанную тонну. Отвалы большой емкости обычно утилизируются с помощью роторных реклаймеров . Они могут достигать очень высоких показателей.

Выборка

Отбор проб угля является важной частью производственного контроля при добыче и реализации угля. Отборная проба представляет собой одноразовую пробу угля в точке технологического потока и, как правило, не очень репрезентативна. Обычный образец берется с установленной периодичностью либо в течение определенного периода времени, либо для каждой отгрузки. Отбор проб угля состоит из нескольких типов пробоотборных устройств. Пробоотборник с поперечным разрезом имитирует метод отбора проб со стопорным ремнем, указанный в стандарте, первоначально опубликованном Американским обществом по испытаниям и материалам ( ASTM ).). Пробоотборник с поперечным разрезом устанавливается непосредственно на верхнюю часть конвейерной ленты, пробоотборник с падающим потоком размещается в головной части ленты. На обогатительной фабрике есть несколько точек, которые многие угольные предприятия выбирают для отбора проб. Сырой уголь перед поступлением на завод. Отказ, чтобы увидеть, что завод пропустил. Затем чистый уголь, чтобы увидеть, что именно отправляется. Пробоотборник устанавливается в соответствии с тоннами в час, футами в минуту и ​​размером верхней части продукта на фактической ленте. Образец берется, затем измельчается, затем отбирается дополнительный образец и возвращается на главную ленту. Образец отправляется в независимую лабораторию для тестирования, где результаты будут переданы покупателю, а также поставщику. Покупатель во многих случаях также будет снова пробовать уголь после его получения, чтобы «перепроверить» результаты. Непрерывное измерение золы, влаги,kCal (BTU), сера Fe, Ca, Na и другие элементы, составляющие уголь, регистрируются анализаторами элементов с поперечной лентой. Эта информация может периодически калиброваться в соответствии с лабораторными данными по методам.

Моющаяся

Характеристики промываемости угольного запаса обеспечиваются путем получения данных о высвобождении на пробе рядового угля. Высвобождение относится к количеству физического разрушения, необходимого для высвобождения угля из других материалов различной плотности. Материал с низкой плотностью представляет собой чистый уголь, тогда как материал с высокой плотностью представляет собой брак (порода). Материал средней плотности называется промпродуктом .

Данные о высвобождении обычно получают с помощью анализа плавучести и погружения. Процедуры этого анализа подробно описаны в Австралийском стандарте AS 4156.1 - 1994 «Подготовка угля. Уголь более высокого качества. Испытание на плавучесть и погружение». ^{[ нужна ссылка ]}

Дробление

Дробление уменьшает общий размер рядового угля, чтобы его было легче обрабатывать и перерабатывать в CPP. Требования к дроблению являются важной частью конструкции CPP, и существует несколько различных типов.

Скрининг

Сита на сортировочных установках используются для группировки обрабатываемых частиц в диапазоны по размеру. Фильтры обезвоживания используются для удаления поверхностной воды из продукта. Грохоты могут быть статическими, механически вибрирующими или электромеханически вибрирующими. Деки грохота могут быть изготовлены из различных материалов, таких как пружинная сталь, нержавеющая сталь, мягкая сталь или полиуретан (ПУ).

Гравитационное разделение

В методах гравитационного разделения используются различные относительные плотности различных сортов угля и отбракованных материалов.

Джиги

Отсадочные приспособления представляют собой гравитационный метод сепарации крупного угля. Различные типы мокрого джига включают в себя:

• Баум Джиг
• Боковой пульсирующий джиг
• Батак Джиг
• Подводный джиг

Процесс плотной среды

В методах разделения с плотной средней плотностью используется такой материал, как магнетит , для образования среды, более плотной, чем вода, для облегчения разделения.

Ванны с плотной средой (DMB)

Различные типы DMB включают в себя:

• Теска ванна
• ванна Дэниэлса
• Либар ванна
• Неглубокая ванна Тромп
• Ванна Дрюбоя
• Баня Барвоя
• Шанс конус
• Барабаны Wemco

Циклоны плотной среды

Циклон представляет собой конический сосуд, в котором уголь вместе с мелкоизмельченным магнетитом (средой) перекачивается тангенциально к сужающемуся входу и короткой цилиндрической секции при заданном расходе и давлении, за которым следует коническая секция, где происходит разделение. Фракции с более высоким удельным весом , подверженные большим центробежным силам, отрываются от центрального ядра и опускаются вниз к вершине вдоль стенки корпуса циклона и выходят в виде брака/промпродукта через выпускное отверстие нижнего потока, также известное как патрубок. Более легкие частицы улавливаются восходящим потоком и выходят в виде чистого угля через выпускное отверстие циклона через вихревой искатель. Из переливного отверстия уголь попадает в переливную камеру и выгружается на следующую стадию процесса.

Жидкость при входе начинается во внешних областях корпуса циклона. Это в сочетании с вращательным движением, которым оно ограничено, создает внешнюю спираль. Наличие верхнего центрального выхода и невозможность выхода всей жидкости через выходное отверстие вершины конуса способствует миграции внутрь части жидкости из внешней движущейся массы. Величина внутренней миграции увеличивается по мере приближения к апексу, т.е. радиус уменьшается, и жидкость, которая течет в этом мигрирующем потоке, в конечном счете меняет направление своей вертикальной скорости и течет вверх к циклону через выпускное отверстие, т.е. вихреискатель. Поскольку он в то же время вращается, получается внутренняя спираль.

Heavy Media Cyclone может быть облицован керамической плиткой очень высокого качества или изготовлен из Ni-Hard (очень твердого сплава чугуна ).содержащих никель) со специально разработанным спиральным профилем. Циклон является сердцем моечной установки в моечной установке для тяжелых сред. Это неподвижная часть и, следовательно, требует минимального обслуживания. Однако давление на входе в циклон является очень важным фактором, и рекомендуется поддерживать минимальное давление около D x 9 x 9,81 x плотность/100 (в барах), где D = внутренний диаметр циклона в мм. Важно отметить, что давление, при котором пульпа (смесь угля и магнетита) вводится в циклон, является основным средством управления силами внутри циклона. При снижении давления в отвал/промпродукт поступает больше угля, что снижает эффективность сепарации.

Если по какой-либо причине питательный насос циклона не может обеспечить требуемое давление на входе в циклон, подачу следует немедленно прекратить, а трубопроводы, резервуар и насос должны быть должным образом проверены на наличие засоров, а любые засоры должны быть надлежащим образом устранены. очищается перед запуском контура или подачи.

Мелкоугольные методы

Мелкий уголь очищают методами пенной флотации. Флотационные камеры Denver и Jameson Cell являются двумя используемыми методами флотации. Спирали обеспечивают простое, недорогое и достаточно эффективное разделение более мелкого материала в зависимости от плотности и размера частиц.

Обезвоживание

Из продукта удаляется вода для уменьшения массы и стока на склад. Существуют различные методы обезвоживания, в том числе:

Обезвоживание крупного угля:

• Центрифуги для крупного угля
• Центрифуги с сетчатым барабаном
• Шламовые экраны

Обезвоживание мелкого угля:

• Обезвоживающие циклоны
• Горизонтальные ленточные фильтры
• Ленточный пресс

Вода удаляется из хвостов для повторного использования. В этой части процесса используются фильтры, центрифуги и сгустители. Блэкуотер представляет собой форму хвостохранилища . Его производят как побочный продукт , обычно помещают в накопители угольных шламов, которые могут быть источниками экологических катастроф.

Сгустители используются для обезвоживания шламов хвостов или продукта. Сгуститель представляет собой большой круглый резервуар, который используется для осаждения твердого материала из воды в исходной суспензии. Отсепарированная вода осветляется и повторно используется в качестве технической воды на ЦЭС.

Сгустители выбираются в зависимости от объема перерабатываемой суспензии. Типичные диапазоны размеров составляют от 13 до 40 м в диаметре и 3-4 м в высоту. ^[1] Дно сгустителя имеет коническую форму с плавным уклоном к центру.

Сырье закачивается в обечайку в центре сгустителя, ближе к его вершине. В корм обычно добавляют флокулянт перед подачей в сгуститель.

Сгущенная масса перемещается к нижней части сгустителя большими граблинами, которые вращаются вокруг резервуара. Скорость вращения очень низкая, а приводные крутящие моменты могут быть высокими, особенно для сгустителей большого диаметра. Крутящий момент привода обычно постоянно контролируется, так как высокая плотность может привести к выходу из строя граблей и приводного оборудования. Грабли могут иметь возможность подъема для снижения крутящего момента привода.

Сгущенная суспензия, также называемая нижним продуктом сгустителя, откачивается из нижней части сгустителя. В случае товарного угля перед отгрузкой обычно требуется дополнительное обезвоживание. Сгущенные хвосты можно перекачивать в дамбу хвостохранилища, объединять с более крупными отходами для захоронения (совместное захоронение) или дополнительно обезвоживать перед захоронением.

Управление и контрольно-измерительные приборы

Контроль и контрольно-измерительные приборы являются очень важной частью CPP. Измерение расхода, плотности, уровней, золы и влажности являются входными данными для системы управления. ПЛК широко используются при проектировании промышленных предприятий. Системы SCADA обычно используются для управления процессом. Другие приборы, которые можно найти на заводах, включают датчики плотности и онлайн- анализаторы элементарного угля .

История

В 1810 году немец Эрнст Фридрих Вильгельм Линдиг , пионер добычи угля, изобрел углеобогатительную фабрику.

Смотрите также

• Блэкуотер (уголь)
• Угольный выключатель

использованная литература

внешняя ссылка

• Южноафриканское общество подготовки угля
• Австралийское общество подготовки угля
• Филиал по обогащению угля Китайского научно-исследовательского института угля
• Итальянское угледобывающее общество