Thiết kế xưởng tuyển than Cửa Ông năng suất 3,1 triệu tấn năm

Sản phẩm khác của sản phẩm Xiclon được đưa đi khử nước, sản phẩm trên sàng cùng với sản phẩm trung gian và đá thải đưa đi thải, sản phẩm dưới sàng đưa xuống bể cô đặc.. Loại than trên sà

LỜI MỞ ĐẦU

Than là nguồn tài nguyên khoáng sản quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, nó là nguyên

liệu đầu vào cho nhiều ngành công nghiệp như luyện kim, nhiệt điện, ximăng…, bên cạnh đó

than cũng là loại tài nguyên không thể tái tạo được Với nhu cầu tiêu thụ rất cao không những

phục vụ trong nước mà còn phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu thì than ngày càng trở nê khan

hiếm và cạn kiệt, do vậy vấn đề đặt ra ở đây là cần phải khai thác và sử dụng than như thế nào

ho hợp lý và đem lại hiệu quả kinh tế cao nhất

Trong quá trình khai thác than về cơ bản vẫn chưa đáp ứng được chất lượng yêu cầu của

các hộ tiêu thụ vì trong than còn lẫn nhiều đất đá, kẹp xít, do công nghệ khai thác và cấu tạo

địa chất của vỉa Chính vì vậy, giữa khâu khai thác và khâu sử dụng phải có khâu trung gian

nhằm năng cao chất lượng than có trong lòng đất để phù hợp cới yêu cầu chất lượng mà khâu

sử dụng than đòi hỏi

Dựa vào sự khác biệt về tính chất của than, ta có thể tách chúng bàgn nhiều phương pháp

một trong những phương pháp phổ biến và tương đối đơn giản đó là phương pháp tuyển trọng

lực Tuyển trọng lực là quá trình công nghệ dựa trên sự khác nhau về khối lượng riêng của các

khoáng vật để tạch chúng ra khỏi nhau; bao gồm các quá trình chuẩn bị khoáng sản, làm giàu

và hoàn thiện sản phẩm

Sau một thời gian nghiên cứu và học hỏi, được sự giúp đỡ của các bạn cùng học, sự quan

tâm chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô giáo bộ môn đặc biệt là thầy giáo PHẠM VĂN LUẬN là

người trực tiếp phụ trách hướng dẫn làm đồ án đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em đến nay em

đã hoàn thành cuốn Đồ Án Tốt Nghiệp với nhiệm vụ thiết kế xưởng tuyển than Cửa Ông năng

suất 3,1 triệu tấn năm

Cuốn đồ án này gồm 7 chương đề cập đến các vấn đề trọng tâm như : Chọn quá trình tuyển,

chọn và tính sơ đồ định lượng, tính toán sơ đồ bùn nước, tính chọn thiết bị… Mục đích của

đồ án này nhằm thiết kế xưởng tuyển mới và cải tạo xưởng tuyển cũ, quan trọng hơn cả là

nghiên cứu để tuyển các loại khoáng sản hiệu quả nhất Trong quá trình làm đồ án, tuy bản

thân đã cố gắng nhưng không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo

cùng các ý kiến đóng góp của các thầy cô cũng như các bạn cùng lớp

Sinh viên

Phường Cửa Ông nằm trong vùng nhiệt đới miền biển, có hai mùa rõ rệt là mùa mưa

và mùa khô Mùa mưa kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10, mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau

Lượng nước mưa của mùa mưa chiếm 90% lượng mưa của cả năm

Các thông số đặc trưng về khí hậu:

- Nhiệt độ tối đa: 35oC

- Nhiệt độ trung bình: 27oC

- Nhiệt độ thấp nhất: 6oC

- Độ ẩm tương đối: 96%

- Tốc độ gió tối đa: 400m/s

Với điều kiện khí hậu trên đã ảnh hưởng đến quá trình sản xuất của Công ty, về mùa mưa độ ẩm của than nguyên khai lên đến 23% Còn về mùa khô độ ẩm của than nguyên khai giảm xuống từ 2 đến 4%

Nước dùng cho công nghệ tuyển than về mùa mưa dư thừa, còn về mùa khô thì thiếu, cho nên Công ty xây dựng một hệ thống bơm nước từ Dương Huy về để phục vụ cho quá trình tuyển của Công ty trong mùa khô

III - TÌNH HÌNH DÂN CƯ:

Dân số Cửa Ông khoảng 23 000 người Trong đó 90% là dân tộc kinh còn lại 10%

là dân tộc thiểu số Tập trung đông nhất là phố Cửa Ông, còn một số ở dọc quốc lộ 18A và ven biển, lượng dân số này là nguồn nhân lực chủ yếu cung cấp cho Công ty và một số Công ty, xí nghiệp khác trong khu vực

CHƯƠNG II

GIỚI THIỆU SƠ ĐỒ TUYỂN CỦA CÔNG TY TUYỂN THAN CỬA ÔNG

I - ĐẶC ĐIỂM CỦA CÁC MỎ KHAI THÁC, PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC VÀ VẬN

Vùng than Cẩm Phả là nơi cung cấp nguyên liệu đầu cho Công ty tuyển than Cửa Ông Bể than Cẩm Phả là bể than antraxit Vùng than này đã qua nhiều ảnh hưởng của động đất trong thời kỳ rất xa xưa Vì vậy đất đá lẫn vào trong than Các chấn động địa chất không những ảnh hưởng đến quá trình tạo than mà còn ảnh hưởng đến cấu trúc của các lớp than Trong những phần bị gẫy mạnh hoặc ở những chỗ tạo vỉa, than bị vụn rất nhiều Ở đây, cỡ hạt - 15mm chiếm khoảng 80, còn ở các chỗ khác tương đối ổn định, than rất cứng

và khi khai thác lượng than cỡ hạt - 15mm chỉ chiếm khoảng 50%

Các lớp than khác cũng có bề dầy khác nhau từ 75mm, 15mm, 3mm và mỏng hơn nữa Các lớp than dầy lại chia thành nhiều lớp nhỏ và cách giữa là đất đá (xít) hoặc đá tảng Nói chung, số lượng đất đá và trung gian là không ổn định, lớp tạo vỏ bởi những khối trầm tích, thường là đá vôi Các khối đá nhám cứng hơn than Do vậy trongkhai thác

lộ thiên và khai thác hầm lò Các mỏ lộ thiên như Cọc 6, Đèo Nai, Cao Sơn Trong khai thác lộ thiên để bóc bỏ lớp vỏ, hiện nay dùng khoan nổ mìn và các loại máy xúc đổ lên ô

tô tự lật

Do khai thác lộ thiên với cơ giới hoá cao nên than nguyên khai bị vỡ vụn rất nhiều trong khi khai thác Than nguyên khai của các mỏ đưa về xưởng tuyển có cấp hạt nhỏ từ 0

 6mm chiếm tới 60%, mỏ Cọc 6 chiếm tỷ lệ cao nhất, mỏ Đèo Nai chiếm 30%

Về độ ẩm, than nguyên khai của các mỏ khai thác lộ thiên về mùa mưa lớn hơn độ

ẩm than nguyên khai về mùa khô Mùa mưa có lúc độ ẩm lên đến 23%, mùa khô khoảng 2

 4% Than nguyên khai của Công ty khai thác theo kiểu lộ thiên có độ ẩm lớn hơn độ âme của than nguyên khai trong các Công ty khai thác theo phương pháp khai thác hầm lò Ngoài những mỏ khai thác lộ thiên còn có khai thác hầm lò như mỏ Thống Nhất, Mông Dương, Khe Chàm, Dương Huy Trong khai thác hầm lò chủ yếu dùng các dụng cụ thủ công hoặc bán cơ giới như: búa, xẻng, đục, khoan tay… nên cấp hạt nhỏ thu được ít hơn

so với các mỏ lộ thiên

Than được vận chuyển từ mỏ ra bằng các phương pháp máng cào, ô tô, đầu máy DIEZEN về Công ty tuyển Do phương pháp khai thác và vận chuyển làm cho tính chất của than nguyên khai thay đổi về độ hạt và độ ẩm

Thành phần độ hạt và độ tro cao trong than nguyên khai đưa về xưởng tuyển cho ở bảng sau:

Bảng 01: BẢNG ĐẶC TÍNH CỠ HẠT THAN NGUYÊN KHAI

- Víi cÊp tû träng - 1,7 cña c¸c cÊp h¹t chiÕm tû träng lín

- Víi cÊp tû träng + 1,9 cña c¸c cÊp h¹t chiÕm tû träng nhá

Theo số liệu bảng 03 ta thấy :

- Than rất khô trong mùa khô, kể cả than cám

- Ngược lại trong mùa mưa than rất ẩm

IV/ TÍNH NỔ VÀ NHIỆT ĐỘ BÙNG CHÁY TỰ NHIÊN CỦA THAN:

- Tính nổ của bụi than: Than antraxit không có tính nổ vì hàm lượng lưu huỳnh (S)

và hàm lượng chất bốc cháy (Mch) thấp

- Nhiệt độ bùng cháy của than: Nhiệt độ bùng cháy của than antraxit khoảng 350 

400oC ở ngoài trời, dưới ánh nắng mặt trời với nhiệt độ từ 70  80oC thì than không thể tự bùng cháy được

Sản phẩm trung gian được gầu nâng khử nước và băng tải đưa xuống Bunke chứa sau đó vận chuyển ra bãi thải Sản phẩm than sạch qua sàng tĩnh 1mm Sản phẩm trên sàng  1mm xuống sàng hai mặt lưới  1mm và  6mm để khử tiếp

Sản phẩm trên sàng  6mm được đưa đến sàng phân loại  15 - 35mm phân ra: Cấp hạt 6-15mm, 15-35mm và +35mm Các cấp 15-30mm và +35mm nhờ băng tải đưa xuống Bunke chứa còn cấp 6-15mm cũng có thể đưa vào Bunke hoặc xử lý bằng Xiclon huyền phù

Sản phẩm 1-6mm nhờ hệ thống cửa lật cũng có thể đem xử lý bằng Xiclon huyền phù hoặc đưa vào bể lọc ly tâm ta được cám rửa 1-6mm

Sản phẩm -1mmđược đưa xuống thùng dùng bơm đưa lên Xiclon phân loại đưa vào két nước đục Sản phẩm khác của Xiclon đưa xuống hố cấp liệu cho máy xoắn, từ đấy nhờ bớm đưa lên máng xoắn Sản phẩm than sạch được đưa lên hố gầu chứa sản phẩm than sạch của máng xoắn Từ đấy lại được bơm đưa lên Xiclon cô đặc Sản phẩm bùn của Xiclon đưa vào thùng chính Sản phẩm cát đưa xuống sản phẩm nước Sản phẩm trên sàng đưa xuống máy lọc ly tâm cùng với sản phẩm -1mm tạo thành cám rửa -6mm, Sản phẩm dưới sàng đưa quay trở lại hố sản phẩm sạch máng xoắn Sản phẩm khác của sản phẩm Xiclon được đưa đi khử nước, sản phẩm trên sàng cùng với sản phẩm trung gian và đá thải đưa đi thải, sản phẩm dưới sàng đưa xuống bể cô đặc

Nước của bể lọc ly tâm đưa xuống thùng chính, nước của bể cô đặc dùng làm nước tuần hoàn, bùn bể cô đặc dùng bơm đưa lên hệ thống lọc ép được nước và bùn ép Bùn ép được đưa ra băng tải đưa ra bãi còn nước tuần hoàn quay lại bể cô đặc

Ngoài công nghệ kể trên nhà máy tuyển than II có thể sản xuất theo công nghệ song hành Tức là toàn bộ hoặc một phần than nguyên khai đưa qua hệ thống sàng rung  15mm

để lấy ra cám khô có thể pha với than 6-15mm để ra cám 4 hoặc pha lẫn thể than 0,1-6mm

để ra cám Tỷ lệ theo tính toán phụ thuộc vào độ tro ban đầu của cám khô Cám khô cũng

có thể để bán Loại than trên sàng rung  15mm có thể đổ ra tràn hoặc đưa vào máy lắng tuyển riêng hoặc tuyển chung với than nguyên khai

2) Công nghệ huyền phù:

Để nâng cao chất lượng than tuỳ theo yêu cầu về cám hoặc cục sẽ xuất khẩu than cấp 1 - 6mm hoặc 6 - 15mm được đưa đi xử lý bằng Xyclon huyền phù Than cấp 1 - 6mm hoặc 6 - 15mm bơm vào thùng huyền phù chuẩn, được bơm huyền phù đặc đưa lên Xyclon huyền phù đặc Sản phẩm sạch của Xyclon đưa đến sàng tĩnh than sạch  1mm Sản phẩm trên sàng  1mm đưa đến sàng khử nước than sạch  1mm Sản phẩm đá của Xyclon huyền phù đưa xuống sàng tĩnh khử đá  1mm Sản phẩm trên sàng đưa xuống sàng rửa đá khử nước Sản phẩm này đưa vào bun ke chứa đá

3) Hệ thống thu hồi huyền phù:

Nước dưới sàng than sạch  1mm và nước huyền phù đặc dưới sàng rửa, khử nước than sạch cùng với nước dưới sàng tĩnh đá và nước huyền phù đặc dưới sàng khử nước đá đưa đến tỷ trọng kế để đo Nếu đảm bảo tỷ trọng thì đưa quay lại thùng huyền phù chuẩn Nếu tỷ trọng không đảm bảo thì cùng huyền phù loãng của sàng rửa, khử nước than và đá đưa xuống máy tuyển từ chính Sản phẩm có từ quay lại bộ đo tỷ trọng kế

Sản phẩm không từ quay xuốn hố huyền phù loãng dùng bơm đưa lên xoáy lốc huyền phù Sản phẩm bùn Xyclon đưa vào két nước để cấp nước cho sàng khử huyền phù

Sản phẩm cát đưa xuống máy từ phụ, sản phẩm có từ quay lại tỷ trọng kế Sản phẩm không từ có thể vào hồ huyền phù loãng hoặc có thể bơm lên thùng chính

4) Ưu, nhược điểm của phân xưởng tuyển than:

a/ Ưu điểm:

- Tuyển được cấp hạt rộng 100mm, xử lý bùn bằng hệ thống lọc ép, bể cô đặc dùng

hệ thống keo tụ nên nước rất trong, không cần bể lắng ngoài trời Nâng cao được chất lượng của cám rửa và cục 5 Do tuyển bằng Xyclon huyền phù, dùng hệ thống cửa lật nên than không bị ứ đọng Do tuyển cả cấp 0 - 6mm trong máy lắng và sử dụng máng xoắn, nên đã nâng cao chất lượng của than cám

* Nhược điểm:

- Chưa sản xuất được đầy đủ chủng loại theo yêu cầu tiêu chuẩn Nhà nước (+35 - 10mm) Sử dụng khá nhiều bơm nên thường gây ách tắc cho sản xuất

- Tỷ lệ thu hồi không cao do mất mát vào than trung gian mà dây chuyền công nghệ không xử lý Sơ đồ công nghệ rất phức tạp, do phải xử lý cám 0 - 6mm Chi phí hệ thống keo tụ cao và giá thành sản phẩm lớn

Nhà Nước

VII - CUNG CẤP ĐIỆN CHO NHÀ MÁY TUYỂN THAN II:

Nhà máy tuyển than II lấy điện từ trạm 4RW Trạm được đặt trong nhà rửa của nhà máy, cấp điện 6KW bằng hai đường cáp A và B đặt dưới mặt dất từ trạm 35/6KV, có hai đường dự phòng

Nguồn động lực của nhà máy là 4 biến áp, công suất của mỗi máy biến áp là 1000 KVA (T01, T03 …)

Biến áp T01 và T03 cung cấp điện chiến sáng cho phân xưởng có công suất là 250 KVA: 6/0,4/0,23 KV

Điện áp 0,4 KV sau các máy biến áp T1, T3, T4 được đưa đến trạm phân phối 4RT, trạm này cung cấp điện cho 2RT và 3RT

Biến áp T05 cung cấp điện cho trạm phân phối 5RT, trạm này cung cấp điện cho 50RS bằng 2 đường cáp

Các trạm phân phối 2RT, 3RT, $RT, %RT, %)RS bằng các đường dây cáp cung cấp điện cho các phụ tải (0,4 KV)

+ Trạm 2RT cung cấp điện cho phụ tải ở hố nhận

+ Trạm 3RT cung cấp điện cho phụ tải ở nhà đập

+ Trạm 4RT cung cấp điện cho nhà sửa và bãi thải

+ Trạm 3RT cung cấp điện cho phụ tải bơm và phần cô đặc

III- CUNG CẤP NƯỚC CHO NHÀ MÁY TUYỂN THAN II:

Cung cấp nước bổ xung cho nhà máy tuyển than là sử dụng nguồn từ khe giữa sông Mông Dương về hồ Bara Nguồn nước hồ Bara chỉ sử dụng về mùa mưa (tháng 11 đến tháng 3 năm sau là ít nước)

Nguồn của sông Mông Dương chỉ cấp được từ tháng 9 đến tháng 11

Nguồn khe giữa thì lượng nước rất nhiều (cả về mùa khô) nhưng đường vận chuyển lại quá dài

* Sơ đồ cấp nước cho nhà máy tuyển than II:

Nước từ bể bơm tuần hoàn (bơm 513 và 514) đưa lên bể tầng 24m Từ bể nước sạch tầng 24 nước được đưa xuống khoang nước sạch của két nước 2 ngăn cấp vào máy lắng Sản phẩm than và nước từ máy lắng được đưa tới sàng tĩnh để khử nước và bùn (sản phẩm -1mm)

Sản phẩm -1mm được đưa xuống bể 110 rồi dùng bơm để đưa lên xiclon tầng 24m

để tách bùn Sản phẩm bùn của xiclon được đưa tới khoang nước đục của két nước hai ngăn rồi đi xuống bể cô đặc Nước tràn bể cô đặc được đưa vào bể tuần hoàn, sản phẩm bùn của bể cô đặc được bơm 801 bà 802 đưa ra hệ thống lọc ép lấy bùn, nước của hệ thống này đưa về bể tuần hoàn Sản phẩm cát, bùn và nước của xiclon được đưa vào hố cấp liệu cho máng xoắn và được bơm 109 đưa lên tuyển ở máng xoắn

Sản phẩm than sạch và nước ở máng xoắn đưa xuống bể 108 và được bơm 108 đưa lên xiclon cô đặc Sản phẩm cám của xiclon đưa xuống bể lọc ly tâm để tuyển cám rửa Sản phẩm bùn và nước của nó được đưa về bơm 110 Sản phẩm phế liệu và nước của máng xoắn đưa vào bể 107 và được bơm 107 đưa lên xiclon để tuyển lại Sản phẩm bùn và nước của xiclon được đưa xuống bể cô đặc Sản phẩm đá thải được đưa ra bãi thải bằng băng tải hay toa xe

Trên thực tế tại bể bơm tuần hoàn 513 và 514 lượng nước cấp cho hệ thống và lượng nước thu về không bằng nhau vì vậy ta phải bổ xung nước sạch vào bể bơm tuần hoàn từ

bể dự phòng với lưu lượng nước 150 m3/h (theo thiết kế)

IX- YÊU CẦU CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM:

+ Xác định hàm lượng chất bốc cháy Vch theo TCVN 173 - 75

+ Xác định nhiệt lượng riêng QtLV theo TCVN 200 - 75

PHẦN II : NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

Đề tài tốt nghiệp :

Thiết kế xưởng tuyển than II Cửa Ông

Năng suất 3,1 triệu tấn năm

Than nhận nguyên khai nhận từ mỏ Khe Chàm với tỷ lệ tham gia như sau:

Độ ẩm than nguyên khai 7 %,

Yêu cầu lấy ra : Độ tro than sạch : Akt = 6 %

Độ tro đá thải : Akđ = 77 %

- Than sau khi tuyển được phân thành các cấp 6-15 ; 15-35 ; 35- 50 ;50-100 mm

- Số liệu khác lấy theo thực tế tại xưởng tuyển đang hoạt động

- Số liệu tính chất than nguyên khai cho ở các bảng 1 ; 2

Bảng 1: Thành phần độ hạt than nguyên khai các mỏ :

15 - 35 15.62 26.86 6-15 15.01 25.54 3-6 12.76 20.23 1-3 10.43 18.77 0.5-1 8.74 16.85

1.6 - 1.7 3.71 32.66 4.46 32.94 3.55 36.71 1.7 - 1.8 4.88 41.76 3.92 41.88 4.61 46.86 1.8 - 1.9 2.01 53.21 2.23 53.27 2.76 56.91 1.9 - 2.0 6.18 62.46 6.86 62.67 7.79 66.87

PHẦN III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT

1.Tổng hợp số liệu về tính chất than nguyên khai

a Thành lẩp bảng thành phần độ hạt than nguyên khai

Nếu gọi thu hoạch từng cấp hạt trong từng mỏ c% , và  là tỉ lệ tham gia của từng mỏ so với than tính bằng phần đơn vị, khi đó thu hoạch than cấp hạt thứ i trong từng mỏ so với than nguyên khai là i % dược tính theo công thức 1

Cộng 100.00 24.19

b Thành lập bảng thành phần tỷ trọng than mỗi mỏ

Nếu gọi hi % là thu hoặch từng cấp tỷ trọng thứ i trong mỗi cấp hạt của mỗi mỏ so với

than nguyên khai

c % là thu hoặch từng cấp tỷ trọng thứ i so với mỗi cấp hạt trong mỗi mỏ

h % là thu hoạch cấp hạt thứ i của mỏ đó so với than nguyên khai

hi % = h c /100 ; % ( 4)

c Thành lập bảng thành phần tỷ trọng than nguyên khai

Nếu gọi ha %: hb % ; Aa ; Ab là thu hoạch và độ tro của mỗi cấp tỷ trọng thứ i thuộc

mỗi cấp hạt của mỏ

Khi đó thu hoạch và độ tro của mỗi cấp tỷ trọng thứ i thuộc cấp hạt ấy trong than nguyên

khia được tính theo công thức sau:

+2 18.74 80.16 1.55 19.19 80.35 0.81 23.74 80.72 1.22 Cộng 100 27.92 8.29 100 28.93 4.21 100 34.26 5.15

2 Chọn giới hạn đưa tuyển

a Chọn giới han than đưa tuyển

Việc chọn độ sâu thuyển căn cứ vào các điều kiện sau:

-Mác than: Phẩm chất của than cấp hạt nhỏThan năng lượng do giá thành than cám thấp nên thường chọn độ sau là 6 mm Khi độ tro than cám cao, hộ yêu cầu dộ tro than cám thấp có thể tuyển đến độ sâu tuyển 0 ; 0,5 mm

- Theo nhiệm vụ thiết kế Yêu cầu láy ra than sạch có độ sau +6 do vạy có thể chọn độ sâu tuyển là 6 mm

b Chọn giới han than trên đưa tuyển

- Khi chọn giới hạn than trên đưa tuyển căn cứ vào hai điều kiện sau :

- Tính năng loại máy dự định chọn

- Yêu cầu giới hạn trên của than sạch

Các máy lắng có các loại máy OM ; OMA có độ hạt tuyển từ 100 - 250 mm

Dựa vào nhiệm vụ thiết kế và độ hạt than đưa tuyển sẽ có hai phương án sử lý cấp hạt +250mm (đập cấp +250mm xuống – 250 mm hoặc nhặt tay cấp +250 mm)

γc% A% γA %% Σγc% ΣγA %% A% Σγc% ΣγA %% A%

-1.4 43.12 4.43 191.02 43.12 191.02 4.43 100 3425.54 34.26 1.4 - 1.5 7.56 14.52 109.77 50.68 300.79 5.94 56.88 3234.51 56.87 1.5 - 1.6 6.87 26.8 184.12 57.55 484.91 8.43 49.32 3124.74 63.36 1.6 - 1.7 3.55 36.71 130.32 61.1 615.23 10.07 42.45 2940.63 69.27 1.7 - 1.8 4.61 46.86 216.02 65.71 831.25 12.65 38.90 2810.31 72.24 1.8 - 1.9 2.76 56.91 157.07 68.47 988.33 14.43 34.29 2594.28 75.66

1.9 - 2.0 7.79 66.87 520.92 76.26 1509.24 19.79 31.53 2437.21 77.30 +2.0 23.74 80.72 1916.29 100 3425.54 34.26 23.74 1916.29 80.72

Từ số liệu bảng 5 vẽ đường cong khả tuyển cho ở hình 1

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100



q



Hình 1 : Đường cong khả tuyến cấp hạt +250mm

- Từ độ tro than sạch At = 6 %, Ađ = 77 % xách định cấp thu hoạch than sạch và đá thải cấp +250 mm Ta có :

t = 50,89 % ta có đ = 32,03 %

Xác định năng suất của xưởng

Chọn số giờ làm việc trong năm là 300 ngày

Số ca làm việc trong một ngày la 3 ca

Số giờ làm việc trong một ca là 7 giờ

Hệ số dự trữ năng suất 1,2

+Chọn số ngày làm việc trong một năm là 300 ngày

+Độ ẩm của than nguyên khai 7%

+Hệ số dự trữ năng suất = 1,2

Năng suất xưởng thiết kế 3.100.000T/năm

Tính ra khô Q = 3100000.1,2.(1 - 0,07) = 3.459.600 T/năm

Năng suất xưởng Q = 3459600/ 300.3.7 = 549,14 T/h

Lượng than cần nhặt là X = 550,79 0,0633 0,4117 = 14,31 T/h

Chọn năng suất của người công nhân là 0,7 T/h

Khi đó số công nhân cần có là 14,31 : 0,7  20,5 người

Số người nhặt tay trong một ca quá lớn (21 > 8 người), do vậy không nên nhặt tay cấp +250 mm Quyết định đập cấp hạt +100 mm xuống -100mm sau đó gộp với cấp -100 mm trong than nguyên khai

Than cấp hạt +100 sau khi đập xuông -100 sẽ tạo thành các cấp hạt nhỏ hơn.Thành phần độ hạt của sản phẩn đập phụ thuộc vào tính chất than đưa tuyển và loại máy đập chọn dùng Chọn phương án đập cấp +100 mm xuống -100 mm sau đó gộp cùng với cấp -100

mm trong than nguyên khai

Thu hoạch các cấp hạt sản phẩm đập tính như sau:

Nếu gọi :

- it: Thu hoạch cấp hạt thứ i trong than nguyên khai trước khi đập cấp +100 mm

- +: Thu hoạch cấp +100 mm đưa đập

Thu hoạch cấp hạt thứ i trong sản phẩm đập is được tính theo công thức

Nếu gọi:- Ait; it: Độ tro và thu hoạch than cấp hạt thứ i trước khi đập cấp hạt lớn

- A+ ; +: Độ tro và thu hoạch cấp hạt lớn

Khi đó độ tro và thu hoạch than cấp hạt thứ i sau khi đập cấp hạt lớn Ai; γi dược tính theo công thức: Ai = (Ait it + A+ +)/ i % ( 7 )

Nếu gọi: Ait ,γit : độ tro và thu hoạch than cấp hạt thứ i trước khi đập cấp hạt lớn

Khi độ tro và thu hoạch than cấp hạt thứ i sau khi đạp cấp hạt lớn Ait ,γit được tính theo công thức sau : Ai = (Ait it + A++)/i % ( 9 )

Vậy ta có thành phần độ hạt than nguyên khai sau khi đập cấp +100 cho ở bảng 6

Bảng 6 : Thành phần độ hạt than nguyên khai sau khi đập cấp +100

Cấp hạt mm γi% Ai% γ+% A+% γi% Ai%

- 0.5 8.14 19.64 0.84 31.86 8.98 20.78 Cộng 90.64 23.40 9.36 31.86 100 24.19

d Thành phần tỷ trọng than nguyên khai sau khi đập cấp hạt lớn

Than cấp +100(250) mm sau khi đập nhỏ có thành phần tỷ trọng hoàn toàn khác thành phần tỷ trọng chính cấp hạt đó, cũng như các cấp hạt nhỏ hơn mới tạo thành Thực tế khi nghiên cứu tính khả tuyển than, cấp hạt lớn sau khi đập nhỏ người ta đưa các sản phẩm đi phân tích chìm nổi

Do không có kết quả phân tích chìm nổi, nên thiết kế giả thiết rằng:

Thành phần tỷ trọng của một cấp hạt bất kỳ nào nhận được sau khi đập cấp hạt lớn, cung tương tự như thành phần tỷ trọng của cấp hạt đó trước khi đập trừ thu hoạch hai cấp

tỷ trọngnhỏ nhất và lớn nhất thay đổi làm thay đổi dộ tro của cấp hạt đó sau khi đập cấp hạt lớn,còn độ tro của cấp tỷ trọng trong cấp hạt không thay đổi

Nếu gọi thu hoạch cấp tỷ trọng nhỏ nhất (-1,4) và lớn nhất (+2) của cấp hạt là Xvà Y ta

1.8 - 1.9 1.69 52.17 3.20 52.78 1.56 52.98 2.01 53.21 1.9 - 2.0 4.88 61.13 4.81 61.67 4.59 62.05 6.18 62.46 + 2.0 19.60 79.03 19.79 79.33 21.84 79.75 19.22 80.16

án đã chọn để loại bỏ phương án không hợp lệ về mặt kỹ thuật

- Tính các chỉ tiêu kỹ thuật kính tế với các phương án còn lại nếu cần thiết có thể tiến hành thí nghiệm bán công nghiệp đối với phương án chủ

+ Thành lập các bảng phân tích chìm nổi than các cấp hạt 6 - 15 mm ; 15 - 35 mm ;

35 - 50 mm ; 50 - 100 mm

+ Dựa vào số liệu bảng 7 thành lập được số liệu các bảng 8; 9; 10; 11

+ Vẽ đường cong khả tuyển than các cấp hạt

Dựa vào số liệu các bảng 8; 9; 10; 11 vẽ được các đường cong khả tuyển hình 2; 3; 4; 5 Đánh giá tính khả tuyển của các cấp hạt

Dựa vào đường cong khả tuyển hình 2; 3; 4; 5 và độ tro than sạch yêu cầu cần xác định được tỷ trọng phân tuyển và thu hoạch cấp tỷ trọng lân cận Kết quả đánh giá tính khả

tuyển than từng cấp hạt ở bảng 12

Bảng 8: Kết quả phân tích chìm nổi cấp hạt 6 - 15 mm

Cấp tỷ

trong

- 1.4 51.53 3.69 190.15 51.53 190.15 3.69 100.00 2613 26.13 1.4 - 1.5 8.59 12.52 107.55 60.12 297.69 4.95 48.47 2422.90 49.99 1.5 - 1.6 7.89 21.42 169.00 68.01 466.70 6.86 39.88 2315.35 58.06 1.6 - 1.7 2.69 31.06 83.55 70.70 550.25 7.78 31.99 2146.35 67.09 1.7 - 1.8 3.13 40.68 127.33 73.83 677.58 9.18 29.30 2062.80 70.40 1.8 - 1.9 1.69 52.17 88.17 75.52 765.74 10.14 26.17 1935.47 73.96 1.9 - 2.0 4.88 61.13 298.31 80.40 1064.06 13.23 24.48 1847.30 75.46 +2.0 19.60 79.03 1548.99 100.00 2613.05 26.13 19.60 1548.99 79.03

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0

δ

q

Hình 2 : Đường cong khả tuyến cấp hạt 6 – 15 mm

Bảng 9 : Kết quả phân tích chìm nổi cấp hạt 15 - 35 mm

2 19.79 79.33 1569.94 100.00 2733.31 27.33 19.79 1569.94 79.33 Cộng 100.00 27.33 2733

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Hình 3 : Đường cong khả tuyến cấp hạt 15 – 35 mm

Bảng 10 : Kết quả phân tích chìm nổi cấp hạt 35 -50 mm

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

λ

β

2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4

Hình 4 : Đường cong khả tuyến cấp hạt 35 – 50 mm

Bảng 11: Kết quả phân tích chìm nổi cấp hạt 50 - 100 mm

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

β

2.0 1.9 1.8 1.7 1.6 1.5 1.4

Hình 5 : Đường cong khả tuyến cấp hạt 50 – 100 mm

Bảng 12: Kết quả đánh giá tính than khả tuyển than các cấp hạt

Cấp hạt mm Tỷ trọng

phân tuyển

Thu hoạch các cấp tỷ trọng

Gọi ih: Thu hoạch cấp tỷ trọng thứ i trong cấp hạt nào đó so với than NK

Gọi c: Thu hoạch cấp tỷ trọng thứ i so với cấp hạt đó

Gọi h: Thu hoạch cấp hạt đó so với than nguyên khai

Cộng 100.00 28.29 9.15 100.00 27.35 55.79

Dựa vào số liệu bảng 13 thành lập được số liêu bảng 14

Bảng 14: Kết quả phân tích chìm nổi 6 - 100 mm

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Dựa vào hình vẽ đường cong khả tuyển than trên hai cấp máy với độ tro than sạch yêu cầu

At = 6 % xác định được thu hoạch than sạch theo 2 phương án như sau:

- Tuyển riêng 2 cấp máy:  = 69 %

- Tuyển riêng 1 cấp máy:  = 68 %

Về kỹ thuật cho thấy khi tuyển riêng trên 2 cấp máy cho ta thấy thu hoạch than sạch tăng không nhiều so với tuyển chung trên một cấp máy (0,1%) Trong khi đó sơ đồ công nghệ của tuyển riêng 2 cấp máy phức tạp hơn nhiều (phải có 2 máy tuyển, 2 sàng khử

nước…) nên chi phí sản xuất và vốn đầu tư xây dựng cơ bản lớn hơn rất nhiều so với phương án tuyển chung trên 1 cấp máy

Như vậy, để tuyển than loại này ta chọn phương án tuyển là tuyển chung than cấp hạt 6-100mm trên cùng 1 cấp máy

4 Lập bảng cân bằng lý thuyết các sản phẩm tuyển

Dựa vào độ tro than sạch yêu cầu At = 6 % qua đường cong khả tuyển cấp 6-100mm xác định được tỷ trọng phân tuyển của than t = 1,543

Từ tỷ trọng phân tuyển t = 1,543 % đặt vào các đường cong khả tuyển của các cấp xác định được thu hoạch, độ tro than sạch các cấp hạt bằng cách: Từ điểm t = 1,543 kẻ đường thẳng // với trục tung cắt đường tỷ trọng  tại 1 điểm Từ điểm đó kẻ đường // với trục hoành cắt trục tung tại 1 điểm có giá trị là thu hoạch than sạch từng cấp hạt

Dựa vào độ tro đá thải yêu cầu Ađ = 77 %, qua đường cong khả tuyển cấp 6-100 mm xác định được tỷ trọng phân tuyển của đá đ = 1,93 % Với cách làm tương tự như trên với các cấp hat ta được thu hoạch và độ tro đá thải

TG = 100 t - đ ; % (11)

ATG = 100Ao – (tAt - đAđ ) / TG ; %

Từ cách tính trên ta lập được bảng cân bằng lý thuyết các sản phẩm

Bảng 15:Bảng cân bằng lý thuyết các sản phẩm tuyển ( khi lấy ra hai sản phẩm)

Tên sản phẩm

Thu hoạch c%

Độ tro A%

So với cấp hạt So với than NK

phương trình sau:

o = 1 + 2 + … + n = I (12)

o.Ao = 1.A1 + 2.A2 + …+ n.An = i.Ai (13)

Trong đó:

o, Ao thu hoạch và độ tro của sản phẩm vào 1 khâu nào đó

1, 2, A1, A2 thu hoạch và độ tro của các sản phẩm ra một khâu nào đó

Năng suất của sản phẩm nào đó tính theo công thức q1 = i.Q (T/h)

Trong đó q1, i là năng suất và thu hoạch so với than nguyên khai sản phẩm thứ i, Q là năng suất xưởng (T/h)

I Tính khâu sàng sơ bộ

Sàng sơ bộ thường chọn hai loại sàng chấn động, kích thước lỗ lưới 250 ; 100 mm nên

có thể chọn hiệu suất sàng 95-100% Hiêu suất sàng E có thể là hiệu suất chung, khi đó hiêu suất sàng riêng của từng cấp hạt sẽ khác nhau.Cấp hạt coá khích thước lớn hơn 1/2 kích thước lỗ lưới sẽ có hiêu suất sàng là lớn hơn Cách tính toán rất phức tập Trong thiết

kế xưởng tuyển than thông thường chọn hiêu suất riêng của cấp hạt lớn hơn 1/2 kìch thước lỗ lưới Cấp hạt nhỏ hơn 1/2 kích thước lỗ lưới xem như có hiệu suất 100%

Các bước tính như sau:

II Đập than nguyên khai

Than vào đập gồm cấp hạt + 100mm và cấp hạt 50- 100 mm lẫn vào, khi cho vào máy để đập xuống-100 mm cấp hạt 50-100 mm cũng bị đập, do hkông có số liệu thí nghiệm nên ta giả thiết rằng cấp hạt 50 – 100 mm không bị đập mà chỉ đâp cấp hạt + 100mm

III Sàng khử cám khô sau khi đập

Sàng khử cám thường chọn loại sàng chấn động có hiệu suất cao nhưng do kích thước

lỗ lưới nhỏ ( 6 ) nên hiêu suất sàng giảm Thực tế sản xuất do than có độ ẩm cao nên hiệu suất chỉ đạt 75 - 85 % Hiệu suất sàng tính chung cho mọi cấp hạt - 6 mm

1.Xác định lượng mùn than trong máy tuyển

Than tuyển gồm có cấp hạt +6 và - 6 mm, than cấp hạt +6 mm và -6mm bị vỡ tạo thành mùn Nếu gọi thu hoạch cấp -0,5 mm lẫn trong than đưa tuyển là x1, thu hoạch cấp -0,5

mm do cấp hạt + 0,5 mm khi tuyển vỡ vụn ra là x2, khi đó thu hoạch cấp -0.5 mm có trong máy tuyển là:

γ(-0,5 mm ) = x1+ x2

Thu hoạch mùn than do vỡ vụn là x2 = γ9(+0,5 mm)..a

Trong đó :

a: tỷ lệ tạo mùn phụ thuộc vào thu hoạch cấp -1mm trong than đầu (tra bảng 1 phụ trương)

b Độ tro mùn than do vỡ vụn lấy cao hơn độ tro mùn than nguyên khai cấo -0,5 mm 1- 2%

c Hiệu chỉnh thành phần tỷ trọng than đưa tuyển để đọ tro của nó phù hợp với độ tro than cấp 6 -100 mm không kể mùn

Để lập bảng thành phần tỷ trọng than đưa tuyển không kể mùn cần giả thiết rằng : Sự thay đổi độ tro cấp 6-100 mm là do thay đổi than cấp tỷ trọng nhỏ nhất và lớn nhất

Nếu gọi x, y là thu hoạch cấp tỷ trọng nhỏ nhất và lớn nhất trong than cấp hạt 6-100 mm không kể mùn, khi đó ta có hệ phương trình sau:

x + γ(1,5-1,6) + ….……… … + γ(1,9-2) + y = 100

x.A(-1.4) + γ(1,5-1,6) A(1,5-1,6)+ + γ(1,9-2) A(1,9-2) + y A(+2) = 100A0

Giải hệ phương trình trên tìm được x và y sau đó lập bảng thành phần tỷ trọng than đưa tuyển

d Chọn tỷ trọng phân tuyển thực tế và lập bảng cân bằng thực tế tuyển

- Dựa vào tỷ trọng phân tuyển lý thuyết trong bảng cân bằng lý thuyết các sản phẩm tuyển

để chọn tỷ trọng phân tuyển thực tế

Chú ý: khi chọn tỷ trọng phân tuyển giữa than và đá ( khi tuyển láy ra hai sản phẩm) chọn nhỏ hơn tỷ trọng phân tuyển lý thuyết một chút Khi tuyển lấy ra ba sản phẩm chọn tỷ trọng phân tuyển giữa than trung gian và đá lớn hơn tỷ trọng phân tuyển lý thuyết một chút

Tính giá trị trung bình các cấp tỷ trọng

a Xác định lượng mùn trong máy tuyển

Trong đó: Than vào tuyển là

γ9( +6 mm) A9( +6 mm) γ9( -6 mm) A9( -6 mm) γ9 A9 γ( -0.5 mm)

γ( - 0,5 mm) =x1 + x2

- Thu hoạch cấp hạt – 1mm trong than nguyên khai là 16,88 % (tra bảng 3)

- Tỷ lệ tạo mùn 1  2% Chon a = 2% = 0.02 (B1 HD-ĐA-TTL)

- Thu hoạch cấp - 6 mm theo than cấp vào máy tuyển là 0,33 %

- Biết thu hoạch than cấp - 0,5 mm đưa vào sàng khử cám khô là 8,98 % ( bảng 9)

- Hiệu suất sàng khử cám khô là 0,85 % ,

- Thu hoạch cấp - 0,5 mm theo than cấp vào máy tuyển tính như sau:

x1 = 8,98 x (1 - 0,85) x (1-0,95) = 0,07 %

Lượng than cấp hạt +6 mm tạo mùn là: x2 = 55,79 x 0,02 = 1,12%

Vậy lượng mùn tổng cộng là: x = x1 + x2 = 0,07 + 1,12 = 1,19 %

b Độ tro mùn than do vỡ vụn cấp -0,5 mm

Độ tro mùn than do vỡ vụn cấp - 0,5 mm trong than nguyên khai là : 19,64%

Độ tro của mùn do vỡ vụn chọn cao hơn 1 - 2%:

Amùn = 19,64 + 1 = 20,64%

Lượng cám mùn có trong than đa tuyển: 0,33 + 1,12 = 1,45 %

Độ tro than cám trong than đa tuyển

A(-6 mm) = (0,33x20,20 + 1,12x20,64) / 1,45 = 20,54 %

c.Hiệu chỉnh thành phần tỷ trọng than đưa tuyển

Thu hoạch than cấp hạt 6 - 100 mm không kẻ cám

γ( 6 - 100 mm) = 55,79 - 1,12 = 54,67 %

Độ tro than cấp hạt 6 - 100 mm không kể cám

A = (55,79 x 27,35 - 1,12 x 20,64)/54,67 = 27,49 %

Dựa vào số liệu bảng 14 ta có hệ phương trình :

% 60 , 50

d Tính độ lệch đường cong phân phối

Dự tính chọn máy tuyển huyền phù bánh xe đứng loại CKB

Dựa vào tỷ trọng phân tuyển lý thuyết  = 1,543

Bảng 17 a: Dự tính kết quả tuyển trong máy tuyển huyền phù

Cấp tỷ Than đầu tb t đ % Đá thải+TG Than sạch

trọng γc% A% γ% A% γc% A%

-1.4 50.60 3.98 1.2 -5.24 0.00 0.00 3.98 50.60 3.98 1,4 - 1,5 8.03 13.06 1.45 -1.37 8.53 0.68 13.06 7.35 13.06 1,5 - 1,6 7.21 21.74 1.55 0.19 57.53 4.15 21.74 3.06 21.74 1,6 - 1,7 2.81 32.02 1.65 1.74 95.91 2.69 32.02 0.12 32.02 1,7 - 1,8 3.89 41.19 1.75 3.29 99.95 3.89 41.19 0.00 41.19 1,8 - 1,9 2.17 52.74 1.85 4.84 100.00 2.17 52.74 0.00 52.74 1,9 - 2,0 5.00 61.75 1.95 6.39 100.00 5.00 61.75 0.00 61.75

Năng suất sản phẩm than sạch

Q11 = 34,87 x 549,14/ 100 = 191,49 t/h

 Sản phẩm đá thải &trung gian

Sản phẩm đá thải &trung gian có :

 Sàng rửa huyền phù than trung gian ỗ ưới 6mm

Sau khi sản phẩm ru g gian qua sàng ĩnh 1 mm á h huyền phù để ấy ra huyền ph uần hoàn, than rung gian cho qua sàng chấn động ỗ ưới 6 mm có 3 ngăn để ấy ra huyền

ph uần h àn h yền ph oãng và ru g gian

 Khâu đập than trung gian

Than vào đập : 12 = 8,46 % ; A12 = 37,49 % ; q12= 46,46 tấn/giờ,

h) Khâu sàng rửa huyền phù than lỗ lưới 6mm

Sau khi sản phẩm than sạch qua sàng tĩnh tách huyền phù để lấy ra huyền phù tuần hoàn, Than sạch cần cho ra sàng chấn động lỗ lưới 6mm có 3 ngăn, ngăn đầu lấy ra huyền phù tuần hoàn, ngăn thứ hai và ba lấy ra huyền phù loãng Do ngăn đầu lấy ra huyền phù tuần hoàn nên giả thiết cấp hạt -6mm không đi vào huyền phù tuần hoàn Các sản phẩm khác tính như sau :

Than vào sàng

 15 = 34,87 % ; A15 = 6,61 % ; q15 =191,49 tấn /giờ

Trong đó : 15(-6mm) =1,45 % ; A15(-6mm) = 20,54 %

Trong sản phẩm 15 có than sạch và bùn than Giả thiết rằng thành phần độ hạt của than cám lẫn theo sản phẩm tuyển phân bố giống thành phần độ hạt cấp – 6 mm trong than nguyên khai Dựa vào số liệu bảng 6 ta thành lập bảng thành phần độ hạt than cấp –6mm lẫn theo than vào tuyển Kết quả tính toán cho ở bảng 19

Bảng 19 : thành phần độ hạt than cấp – 6 mm lẫn trong than vào tuyển

Chọn hiệu suất sàng của hai ngăn sau là E=0.9

Thu hoạch sản phẩm dưới lưới:

Thu hoạch sản phẩm trên sàng  18= 15 - 16 = 34,87 - 1,30 = 33,57

Độ tro sản phẩm trên sàng , A18 = (34,87 x 6,61 - 1,30 x 20,54) / 33,57 = 6,07 %,

Năng suất sản phẩm trên sàng,

q18 = 191,49 - 7,14 = 184,35 tấn/giờ

Xác định sản lượng cám mùn còn lại lẫn trong sản phẩm trên sàng

18mùn = 1,45 - 1,3 = 0,15 %,

A18mùn = 20,54 %

i ) Sàng phân loại hai mặt lưới 35 –50 mm

Than vào sàng

 18 = 33,57 % ; A18 = 6,07 % ; q18 =184,35 tấn /giờ

Sản phẩm trên lưới lỗ lưới 50 mm

Chọn hiệu suất sàng của lưới 50 mm là E = 95 

Giả thiết hạt có kích thước lớn hơn 1/2kích thước lỗ lưới mới bị lẫn vào sản phẩm trên sàng còn những hạt có kích thước nhỏ hơn 1/2 kích thước lỗ lưới sẽ lọt 100 .,

Thu hoạch sản phẩm trên lưới

Sản phẩm sàng của lưới lỗ lưới 35 mm

Chọn hiệu suất sàng của lưới lỗ lưới 35 mmlà E =0,94

a cũng giả thiết chỉ có cấp hạt nhỏ hơn 1/2 lỗ lưới sẽ lọt lưới 100%

Thu hoạch sản phẩm trên lỗ lưới

m) Khâu sàng phân loại hai mặt lưới lỗ lưới 6-15 mm

Than vào sàng

 = 20,01 % ; A21 = 5,98 % ; q21 = 109,89 t/h

Sản phẩm trên lưới lỗ lưới 15 mm

Chọn hiệu suất sàng của lưới lỗ lưới 15 mm E= 92

Thu hoạch sản phẩm trên lưới lỗ lưới 15 mm

Chọn hiệu suất sàng của lưới lỗ lưới 6 mm E = 90

Dựa vào số liệu bảng 18 : Cấp hạt -6mm có thu hoạch 1,45% , sau khi than sạch qua sàng rửa huyền phù lỗ lưới 6mm, cấp -6mm lọt lưới 1,31% , nên cấp -6mm vào sàng lỗ lưới 6mm là 0,14% với độ tro 20,54%

Thu hoạch sản phẩm dưới lưới lỗ lưới 6 mm

Sản phẩm trên lưới lỗ lưới 6 mm

Thu hoạch sản phẩm trên lưới lỗ lưới 6mm