đồ án tốt nghiệp thiết kế xưởng tuyển than cửa ông năng suất 3,1 triệu tấnnăm

Tuyển trọng lực là quátrình công nghệ dựa trên sự khác nhau về khối lợng riêng của các khoángvật để tạch chúng ra khỏi nhau; bao gồm các quá trình chuẩn bị khoángsản, làm giàu và hoàn th

Lời Mở Đầu

Than là nguồn tài nguyên khoáng sản quan trọng trong nền kinh tếquốc dân, nó là nguyên liệu đầu vào cho nhiều ngành công nghiệp nhluyện kim, nhiệt điện, ximăng…, bên cạnh đó than cũng là loại tài nguyênkhông thể tái tạo đợc Với nhu cầu tiêu thụ rất cao không những phục vụtrong nớc 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 khaithác và sử dụng than nh thế nào ho hợp lý và đem lại hiệu quả kinh tế caonhất

Trong quá trình khai thác than về cơ bản vẫn cha đáp ứng đợc chất ợng yêu cầu của các hộ tiêu thụ vì trong than còn lẫn nhiều đất đá, kẹpxít, 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 nhằmnăng cao chất lợng than có trong lòng đất để phù hợp cới yêu cầu chất lợng

l-mà khâu sử dụng than đòi hỏi

Dựa vào sự khác biệt về tính chất của than, ta có thể tách chúng bàgnnhiều phơng pháp một trong những phơng pháp phổ biến và tơng đối

đơn giản đó là phơng pháp tuyển trọng lực Tuyển trọng lực là quátrình công nghệ dựa trên sự khác nhau về khối lợng riêng của các khoángvật để tạch chúng ra khỏi nhau; bao gồm các quá trình chuẩn bị khoángsản, làm giàu và hoàn thiện sản phẩm

Sau một thời gian nghiên cứu và học hỏi, đợc sự giúp đỡ của các bạncùng học, sự quan tâm chỉ bảo nhiệt tình của thầy cô giáo bộ môn đặcbiệt là thầy giáo PHạM VĂN LUậN là ngời trực tiếp phụ trách hớng dẫn làm

đồ án đã tận tình hớng dẫn giúp đỡ em đến nay em đã hoàn thành cuốn

Đồ án Tốt Nghiệp với nhiệm vụ thiết kế xởng tuyển than Cửa Ông năngsuất 3,1 triệu tấn năm

Cuốn đồ án này gồm 7 chơng đề cập đến các vấn đề trọng tâm nh : Chọn quá trình tuyển, chọn và tính sơ đồ định lợng, tính toán sơ đồ bùn nớc, tính chọn thiết bị… Mục đích của đồ án này nhằm thiết kế x-

ởng tuyển mới và cải tạo xởng 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 nhng không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận đợc sự chỉ bảo cùng các ý kiến đóng góp của các thầy cô cũng nh các bạn cùng lớp

Sinh viên

Phạm Hồng

Sơn Phần I giới thiệu chung

đồi núi ven biển

Phờng Cửa Ông nằm tại toạ độ:

Than nguyên khai cung cấp cho Công ty gồm các mỏ: Cọc 6, ĐèoNai, Cao Sơn, Mông Dơng, Khe Chàm, Thống nhất, Dơng Huy

Với vị trí địa lý trên Công ty tuyển than Cửa Ông rất thuận lợi choviệc vận chuyển cũng nh tiêu thụ than

II - Khí hậu:

Phờng Cửa Ông nằm trong vùng nhiệt đới miền biển, có hai mùa rõrệt là mùa ma và mùa khô Mùa ma kéo dài từ tháng 4 đến tháng 10,mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau

Lợng nớc ma của mùa ma chiếm 90% lợng ma của cả năm

- Tốc độ gió tối đa: 400m/s

Với điều kiện khí hậu trên đã ảnh hởng đến quá trình sản xuấtcủa Công ty, về mùa ma 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%

Nớc dùng cho công nghệ tuyển than về mùa ma d thừa, còn về mùakhô thì thiếu, cho nên Công ty xây dựng một hệ thống bơm nớc từ D-

ơng Huy về để phục vụ cho quá trình tuyển của Công ty trong mùakhô

chơng II

giới thiệu sơ đồ tuyển của công ty tuyển than cửa ông

I - Đặc điểm của các mỏ khai thác, ph ơng pháp khai thác và vận chuyển than nguyên:

Vùng than Cẩm Phả là nơi cung cấp nguyên liệu đầu cho Công tytuyển than Cửa Ông Bể than Cẩm Phả là bể than antraxit Vùng thannày đã qua nhiều ảnh hởng của động đất trong thời kỳ rất xa xa Vìvậy đất đá lẫn vào trong than Các chấn động địa chất không những

ảnh hởng đến quá trình tạo than mà còn ảnh hởng đến cấu trúc củacác lớp than Trong những phần bị gẫy mạnh hoặc ở những chỗ tạovỉa, than bị vụn rất nhiều ở đây, cỡ hạt - 15mm chiếm khoảng 80,còn ở các chỗ khác tơng đối ổn định, than rất cứng và khi khai thác l-ợng 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 vàcách giữa là đất đá (xít) hoặc đá tảng Nói chung, số lợng đất đá vàtrung gian là không ổn định, lớp tạo vỏ bởi những khối trầm tích, th-ờng 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 nh 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 vỡvụn rất nhiều trong khi khai thác Than nguyên khai của các mỏ đa vềxởng 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

ma lớn hơn độ ẩm than nguyên khai về mùa khô Mùa ma có lúc độ ẩmlên đến 23%, mùa khô khoảng 2  4% Than nguyên khai của Công tykhai thác theo kiểu lộ thiên có độ ẩm lớn hơn độ âme của than nguyênkhai trong các Công ty khai thác theo phơng pháp khai thác hầm lò

Ngoài những mỏ khai thác lộ thiên còn có khai thác hầm lò nh mỏThống Nhất, Mông Dơng, Khe Chàm, Dơng Huy Trong khai thác hầm lòchủ yếu dùng các dụng cụ thủ công hoặc bán cơ giới nh: búa, xẻng, đục,khoan tay… nên cấp hạt nhỏ thu đợc ít hơn so với các mỏ lộ thiên.

Than đợc vận chuyển từ mỏ ra bằng các phơng pháp máng cào, ôtô, đầu máy DIEZEN về Công ty tuyển Do phơng pháp khai thác vàvận chuyển làm cho tính chất của than nguyên khai thay đổi về độhạt và độ ẩm

Thành phần độ hạt và độ tro cao trong than nguyên khai đa vềxởng tuyển cho ở bảng sau:

Bảng 01: Bảng đặc tính cỡ hạt than nguyên khaiCấp hạt (mm) Tỷ lệ trọng lợng

Theo số liệu tại bảng 01 ta thấy: Than hạt lới chiếm tỷ lệ ít nhng

độ tro tơng đối cao Lợng than cám cấp chiếm tỷ lệ lớn Kích thớc cụclớn nhất trong than nguyên khai đa về xởng tuyển là 400mm

- Với cấp tỷ trọng - 1,7 của các cấp hạt chiếm tỷ trọng lớn.

- Với cấp tỷ trọng + 1,9 của các cấp hạt chiếm tỷ trọng nhỏ

Theo số liệu bảng 03 ta thấy :

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

- Ngợc lại trong mùa ma 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 ợng lu huỳnh (S) và hàm lợng chất bốc cháy (Mch) thấp

l Nhiệt độ bùng cháy của than: Nhiệt độ bùng cháy của thanantraxit khoảng 350  400oC ở ngoài trời, dới ánh nắng mặt trời vớinhiệt độ từ 70  80oC thì than không thể tự bùng cháy đợc

V/ Tính chất của than bùn:

- Hàm lợng sét ít thay đổi từ 0,5  1,5%

đợc đa ra tràn than hoặc đa vào hệ thống máy lắng khí ép (JIG) Sảnphẩm sau khi đập đợc gộp với sản phẩm dới sàng  100mm đa và máylắng hoặc đa ra tràn than Sản phẩm của máy lắng xử lý nh sau:

Sản phẩm trung gian đợc gầu nâng khử nớc và băng tải đa xuốngBunke chứa sau đó vận chuyển ra bãi thải Sản phẩm than sạch quasàng tĩnh 1mm Sản phẩm trên sàng  1mm xuống sàng hai mặt lới 1mm và  6mm để khử tiếp

Sản phẩm trên sàng  6mm đợc đa 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 đa xuống Bunke chứa còn cấp 6-15mmcũng có thể đa vào Bunke hoặc xử lý bằng Xiclon huyền phù

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

Sản phẩm -1mmđợc đa xuống thùng dùng bơm đa lên Xiclonphân loại đa vào két nớc đục Sản phẩm khác của Xiclon đa xuống hốcấp liệu cho máy xoắn, từ đấy nhờ bớm đa lên máng xoắn Sản phẩmthan sạch đợc đa lên hố gầu chứa sản phẩm than sạch của máng xoắn.

Từ đấy lại đợc bơm đa lên Xiclon cô đặc Sản phẩm bùn của Xiclon đavào thùng chính Sản phẩm cát đa xuống sản phẩm nớc Sản phẩm trênsàng đa xuống máy lọc ly tâm cùng với sản phẩm -1mm tạo thành cámrửa -6mm, Sản phẩm dới sàng đa quay trở lại hố sản phẩm sạch mángxoắn Sản phẩm khác của sản phẩm Xiclon đợc đa đi khử nớc, sảnphẩm trên sàng cùng với sản phẩm trung gian và đá thải đa đi thải, sảnphẩm dới sàng đa xuống bể cô đặc

Nớc của bể lọc ly tâm đa xuống thùng chính, nớc của bể cô đặcdùng làm nớc tuần hoàn, bùn bể cô đặc dùng bơm đa lên hệ thống lọc

ép đợc nớc và bùn ép Bùn ép đợc đa ra băng tải đa ra bãi còn nớc tuầnhoàn quay lại bể cô đặc

Ngoài công nghệ kể trên nhà máy tuyển than II có thể sản xuấttheo công nghệ song hành Tức là toàn bộ hoặc một phần than nguyênkhai đa qua hệ thống sàng rung  15mm để lấy ra cám khô có thể phavới than 6-15mm để ra cám 4 hoặc pha lẫn thể than 0,1-6mm để racám 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 đa vào máy lắng tuyển riêng hoặc tuyển chung vớithan nguyên khai

2) Công nghệ huyền phù:

Để nâng cao chất lợng than tuỳ theo yêu cầu về cám hoặc cục sẽxuất khẩu than cấp 1 - 6mm hoặc 6 - 15mm đợc đa đi xử lý bằngXyclon huyền phù Than cấp 1 - 6mm hoặc 6 - 15mm bơm vào thùnghuyền phù chuẩn, đợc bơm huyền phù đặc đa lên Xyclon huyền phù

đặc Sản phẩm sạch của Xyclon đa đến sàng tĩnh than sạch  1mm.Sản phẩm trên sàng  1mm đa đến sàng khử nớc than sạch  1mm Sảnphẩm đá của Xyclon huyền phù đa xuống sàng tĩnh khử đá  1mm

Sản phẩm trên sàng đa xuống sàng rửa đá khử nớc Sản phẩm này đavào bun ke chứa đá.

3) Hệ thống thu hồi huyền phù:

Nớc dới sàng than sạch  1mm và nớc huyền phù đặc dới sàng rửa,khử nớc than sạch cùng với nớc dới sàng tĩnh đá và nớc huyền phù đặc dớisàng khử nớc đá đa đến tỷ trọng kế để đo Nếu đảm bảo tỷ trọngthì đa quay lại thùng huyền phù chuẩn Nếu tỷ trọng không đảm bảothì cùng huyền phù loãng của sàng rửa, khử nớc than và đá đa xuốngmáy 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 đalên xoáy lốc huyền phù Sản phẩm bùn Xyclon đa vào két nớc để cấp nớccho sàng khử huyền phù

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

4) Ưu, nh ợc điểm của phân x ởng tuyển than :

a/ Ưu điểm:

- Tuyển đợc cấp hạt rộng 100mm, xử lý bùn bằng hệ thống lọc ép,

bể cô đặc dùng hệ thống keo tụ nên nớc rất trong, không cần bể lắngngoài trời Nâng cao đợc chất lợng của cám rửa và cục 5 Do tuyểnbằng 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 mángxoắn, nên đã nâng cao chất lợng của than cám

* Nh ợc điểm :

- Cha sản xuất đợc đầy đủ chủng loại theo yêu cầu tiêu chuẩnNhà nớc (+35 - 10mm) Sử dụng khá nhiều bơm nên thờng gây ách tắccho sản xuất

- Tỷ lệ thu hồi không cao do mất mát vào than trung gian mà dâychuyền 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 phẩmlớn

Nhà Nớc

VII - cung cấp điện cho nhà máy tuyển than II:

Nhà máy tuyển than II lấy điện từ trạm 4RW Trạm đợc đặt trongnhà rửa của nhà máy, cấp điện 6KW bằng hai đờng cáp A và B đặt dớimặt dất từ trạm 35/6KV, có hai đờng dự phòng

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

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

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

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

Các trạm phân phối 2RT, 3RT, $RT, %RT, %)RS bằng các đờngdây 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 n ớc cho nhà máy tuyển than II :

Cung cấp nớc bổ xung cho nhà máy tuyển than là sử dụng nguồn

từ khe giữa sông Mông Dơng về hồ Bara Nguồn nớc hồ Bara chỉ sửdụng về mùa ma (tháng 11 đến tháng 3 năm sau là ít nớc)

Nguồn của sông Mông Dơng chỉ cấp đợc từ tháng 9 đến tháng11

Nguồn khe giữa thì lợng nớc rất nhiều (cả về mùa khô) nhng đờngvận chuyển lại quá dài

* Sơ đồ cấp n ớc cho nhà máy tuyển than II :

Nớc từ bể bơm tuần hoàn (bơm 513 và 514) đa lên bể tầng 24m

Từ bể nớc sạch tầng 24 nớc đợc đa xuống khoang nớc sạch của két nớc 2ngăn cấp vào máy lắng Sản phẩm than và nớc từ máy lắng đợc đa tớisàng tĩnh để khử nớc và bùn (sản phẩm -1mm)

Sản phẩm -1mm đợc đa xuống bể 110 rồi dùng bơm để đa lênxiclon tầng 24m để tách bùn Sản phẩm bùn của xiclon đợc đa tới

khoang nớc đục của két nớc hai ngăn rồi đi xuống bể cô đặc Nớc tràn

bể cô đặc đợc đa vào bể tuần hoàn, sản phẩm bùn của bể cô đặc

đợc bơm 801 bà 802 đa ra hệ thống lọc ép lấy bùn, nớc của hệ thốngnày đa về bể tuần hoàn Sản phẩm cát, bùn và nớc của xiclon đợc đavào hố cấp liệu cho máng xoắn và đợc bơm 109 đa lên tuyển ở mángxoắn

Sản phẩm than sạch và nớc ở máng xoắn đa xuống bể 108 và đợcbơm 108 đa lên xiclon cô đặc Sản phẩm cám của xiclon đa xuống bểlọc ly tâm để tuyển cám rửa Sản phẩm bùn và nớc của nó đợc đa vềbơm 110 Sản phẩm phế liệu và nớc của máng xoắn đa vào bể 107 và

đợc bơm 107 đa lên xiclon để tuyển lại Sản phẩm bùn và nớc củaxiclon đợc đa xuống bể cô đặc Sản phẩm đá thải đợc đa ra bãi thảibằng băng tải hay toa xe

Trên thực tế tại bể bơm tuần hoàn 513 và 514 lợng nớc cấp cho hệthống và lợng nớc thu về không bằng nhau vì vậy ta phải bổ xung nớcsạch vào bể bơm tuần hoàn từ bể dự phòng với lu lợng nớc 150 m3/h(theo thiết kế)

IX- yêu cầu chất l ợng sản phẩm :

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

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

Phần II : Nhiệm vụ thiết kế

Đề tài tốt nghiệp :

Thiết kế xởng 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

nh sau:

Độ ẩm than nguyên khai 7 %,

Yêu cầu lấy ra : Độ tro than sạch : Ak

- Số liệu khác lấy theo thực tế tại xởng 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 :

6-15 15.01 25.543-6 12.76 20.231-3 10.43 18.770.5-1 8.74 16.85-0.5 8.14 19.64

1.6 - 1.7 3.71 32.66 4.46 32.94 3.55 36.71

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

2 18.74 80.16 19.19 80.35 23.74 80.72

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 thamgia của từng mỏ so với than tính bằng phần đơn vị, khi đó thu hoạchthan cấp hạt thứ i trong từng mỏ so với than nguyên khai là i % dợc tínhtheo công thức 1

Bảng 3: Thành phần độ hạt than nguyên khai

Cấp hạt Nguyên khai

mm γh% A%

+250 5.15 34.26 100-250 4.21 28.93 50-100 8.29 27.92 35-50 11.65 27.92 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 -0.5 8.14 19.64

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 tỷtrọng 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 ấytrong than nguyên khia đợc tính theo công thức sau:

1.5 8.59 12.52 1.29 7.74 13.28 1.21 7.98 13.31 0.93

1.5

-1.6 7.89 21.42 1.19 6.65 21.68 1.04 7.09 21.95 0.831.6 -

1.7 2.69 31.06 0.40 2.56 32.19 0.40 2.63 32.46 0.311.7 -

1.8 3.13 40.68 0.47 3.99 41.09 0.62 3.95 41.36 0.461.8 -

1.9 1.69 52.17 0.25 3.2 52.78 0.50 1.56 52.98 0.181.9 -

2.0 4.88 61.13 0.73 4.81 61.67 0.75 4.59 62.05 0.53

2 18.81 79.03 2.82 19.16 79.33 2.99 21.36 79.75 2.49Cộng 100 25.54 15.01 100 26.86 15.62 100 27.92 11.65

1.5 7.74 13.39 0.64 8.81 13.41 0.37 7.56 14.52 0.391.5 -

1.6 7.06 22.22 0.59 7.56 22.31 0.32 6.87 26.8 0.361.6 -

1.7 3.71 32.66 0.31 4.46 32.94 0.19 3.55 36.71 0.181.7 -

1.8 4.88 41.76 0.40 3.92 41.88 0.16 4.61 46.86 0.241.8 -

1.9 2.01 53.21 0.17 2.23 53.27 0.09 2.76 56.91 0.141.9 -

2.0 6.18 62.46 0.51 6.86 62.67 0.29 7.79 66.87 0.40+2 18.74 80.16 1.55 19.19 80.35 0.81 23.74 80.72 1.22Cộng 100 27.92 8.29 100 28.93 4.21 100 34.26 5.15

2 Chọn giới hạn đa tuyển

a Chọn giới han than đa tuyển.

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

-Mác than: Phẩm chất của than cấp hạt nhỏThan năng lợng do giá thànhthan cám thấp nên thờng chọn độ sau là 6 mm Khi độ tro than cámcao, 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 đa tuyển

- Khi chọn giới hạn than trên đa 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 - 250mm

Dựa vào nhiệm vụ thiết kế và độ hạt than đa tuyển sẽ có hai phơng

án sử lý cấp hạt +250mm (đập cấp +250mm xuống – 250 mm hoặcnhặt tay cấp +250 mm)

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

q



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

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

 = 50,89 % ta có đ = 32,03 %

Xác định năng suất của xởng

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%

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

Số ngời nhặt tay trong một ca quá lớn (21 > 8 ngời), do vậy khôngnên nhặt tay cấp +250 mm Quyết định đập cấp hạt +100 mmxuống -100mm sau đó gộp với cấp -100 mm trong than nguyênkhai

Than cấp hạt +100 sau khi đập xuông -100 sẽ tạo thành các cấp hạtnhỏ hơn.Thành phần độ hạt của sản phẩn đập phụ thuộc vào tínhchất than đa tuyển và loại máy đập chọn dùng Chọn phơng án đậpcấp +100 mm xuống -100 mm sau đó gộp cùng với cấp -100 mm trongthan nguyên khai

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

Nếu gọi :

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

- +: Thu hoạch cấp +100 mm đa đập

Thu hoạch cấp hạt thứ i trong sản phẩm đập is đợc tính theo côngthức

Nếu gọi:- Ait; it: Độ tro và thu hoạch than cấp hạt thứ i trớc khi đập cấphạt 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 lớnAi; γi dợc tính theo công thức: Ai = (Ait it + A+ +)/ i

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

- 0.5 8.14 19.64 0.84 31.86 8.98 20.78Cộng 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 trọnghoàn toàn khác thành phần tỷ trọng chính cấp hạt đó, cũng nh các cấphạt nhỏ hơn mới tạo thành Thực tế khi nghiên cứu tính khả tuyển than,cấp hạt lớn sau khi đập nhỏ ngời ta đa các sản phẩm đi phân tíchchìm nổi

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

Thành phần tỷ trọng của một cấp hạt bất kỳ nào nhận đợc sau khi

đập cấp hạt lớn, cung tơng tự nh thành phần tỷ trọng của cấp hạt đó

tr-ớc khi đập trừ thu hoạch hai cấp tỷ trọngnhỏ nhất và lớn nhất thay đổilàm thay đổi dộ tro của cấp hạt đó sau khi đập cấp hạt lớn,còn độ trocủa cấp tỷ trọng trong cấp hạt không thay đổi

Nếu gọi thu hoạch cấp tỷ trọng nhỏ nhất (-1,4) và lớn nhất (+2) củacấp hạt là Xvà Y ta có hệ phơng trình sau:

1.5 8.59 12.52 7.74 13.28 7.98 13.31 7.74 13.391.5 -

1.6 7.89 21.42 6.65 21.68 7.09 21.95 7.06 22.221.6 -

1.7 2.69 31.06 2.56 32.19 2.63 32.46 3.71 32.661.7 -

1.8 3.13 40.68 3.99 41.09 3.95 41.36 4.88 41.761.8 -

1.9 1.69 52.17 3.20 52.78 1.56 52.98 2.01 53.211.9 -

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

Cộng 100 26.1 3 100 27.3 3 100 28.2 9 100 28.2 9

3 Chọn quả trình tuyển và cấp máy.

a Chọn quá trình tuyển.

Khi chọn quả trình tuyển phải tiến hành so sánh u nhợc điểm củacác phơng án về các chỉ tiêu kinh tế và kỷ thuật theo trình tự sau:

- Căn cứ vào tính chất than nguyên khai và yêu cầu của chất lợngcủa các sản phẩm tuyển để chọn ra các quá trình tuyển có thể ápdụng đợc Phân tích so sánh các phơng án đã chọn để loại bỏ phơng

án không hợp lệ về mặt kỹ thuật

- Tính các chỉ tiêu kỹ thuật kính tế với các phơng án còn lại nếu cầnthiết có thể tiến hành thí nghiệm bán công nghiệp đối với phơng ánchủ

+ 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 đợc số liệu các bảng 8; 9; 10;

11

+ Vẽ đờng cong khả tuyển than các cấp hạt

Dựa vào số liệu các bảng 8; 9; 10; 11 vẽ đợc các đờng cong khả tuyểnhình 2; 3; 4; 5

Đánh giá tính khả tuyển của các cấp hạt

Dựa vào đờng cong khả tuyển hình 2; 3; 4; 5 và độ tro than sạchyêu cầu cần xác định đợc tỷ trọng phân tuyển và thu hoạch cấp tỷtrọng lân cận Kết quả đánh giá tính khả tuyển than từng cấp hạt ởbảng 12

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

Cấp tỷ

trong γc% Than đầuA% γA%% Σγc%Phần nổiΣγA%% A% Σγc%Phần chìmΣγA%% A%

- 1.4 51.53 3.69 190.15 51.53 190.15 3.69 100.00 2613 26.131.4 -

1.5 8.59 12.52 107.55 60.12 297.69 4.95 48.47 2422.90 49.991.5 -

1.6 7.89 21.42 169.00 68.01 466.70 6.86 39.88 2315.35 58.061.6 -

1.7 2.69 31.06 83.55 70.70 550.25 7.78 31.99 2146.35 67.091.7 -

1.8 3.13 40.68 127.33 73.83 677.58 9.18 29.30 2062.80 70.401.8 - 1.69 52.17 88.17 75.52 765.7 10.1 26.17 1935 73.9

1.9 4 4 47 61.9 -

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

c% A% A%% c% %%A A% c% %%A A%

-1.4 51.26 3.99 204.53 51.26 204.53 3.99 100.00 2733.31 27.33 1.4 - 1.5 7.74 13.28 102.79 59.00 307.31 5.21 48.74 2528.78 51.88 1.5 - 1.6 6.65 21.68 144.17 65.65 451.49 6.88 41.00 2426.00 59.17 1.6 - 1.7 2.56 32.19 82.41 68.21 533.89 7.83 34.35 2281.82 66.43 1.7 - 1.8 3.99 41.09 163.95 72.20 697.84 9.67 31.79 2199.42 69.19 1.8 - 1.9 3.20 52.78 168.90 75.40 866.74 11.50 27.80 2035.47 73.22 1.9 - 2.0 4.81 61.67 296.63 80.21 1163.37 14.50 24.60 1866.57 75.88

2 19.79 79.33 1569.94 100.00 2733.31 27.33 19.79 1569.94 79.33

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

λ

β

θ

H×nh 3 : §êng cong kh¶ tuyÕn cÊp h¹t 15 – 35 mm

B¶ng 10 : KÕt qu¶ ph©n tÝch ch×m næi cÊp h¹t 35 -50 mm

CÊp tû

trong

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

- 1.4 50.36 4.15 208.99 50.36 208.99 4.15 100.00 2829 28.29 1.4 - 1.5 7.98 13.31 106.21 58.34 315.21 5.40 49.64 2619.78 52.78 1.5 - 1.6 7.09 21.95 155.63 65.43 470.83 7.20 41.66 2513.57 60.34 1.6 - 1.7 2.63 32.46 85.37 68.06 556.20 8.17 34.57 2357.94 68.21 1.7 - 1.8 3.95 41.36 163.37 72.01 719.58 9.99 31.94 2272.57 71.15 1.8 - 1.9 1.56 52.98 82.65 73.57 802.22 10.90 27.99 2109.20 75.36 1.9 - 2.0 4.59 62.05 284.81 78.16 1087.03 13.91 26.43 2026.55 76.68 +2.0 21.84 79.75 1741.74 100.00 2829 28.29 21.84 1741.74 79.75

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

H×nh 4 : §êng cong kh¶ tuyÕn cÊp h¹t 35 – 50 mm

B¶ng 11: KÕt qu¶ ph©n tÝch ch×m næi cÊp h¹t 50 - 100 mm

CÊp tû

trong

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

- 1.4 49.20 4.26 209.59 49.20 209.59 4.26 100.00 2829 28.29 1.4 - 1.5 7.74 13.39 103.64 56.94 313.23 5.50 50.80 2619.10 51.56 1.5 - 1.6 7.06 22.22 156.87 64.00 470.10 7.35 43.06 2515.46 58.42 1.6 - 1.7 3.71 32.66 121.17 67.71 591.27 8.73 36.00 2358.59 65.52 1.7 - 1.8 4.88 41.76 203.79 72.59 795.06 10.95 32.29 2237.42 69.29 1.8 - 1.9 2.01 53.21 106.95 74.60 902.01 12.09 27.41 2033.63 74.19 1.9 - 2.0 6.18 62.46 386.00 80.78 1288.02 15.94 25.40 1926.68 75.85 +2.0 19.22 80.16 1540.68 100.00 2829 28.29 19.22 1540.68 80.16

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 : Đờng 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 trọngphân

tuyển

Thu hoạchcác cấp tỷtrọng

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

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

Bảng13 ( tiếp )

Cấp tỷ

trọng Cấp hạt 50_100 mmγc% A% γh% γc%Cấp hạt 6_100 mmA% γh%

- 1.4 49.20 4.26 4.50 50.78 3.98 28.341.4 - 1.5 7.74 13.39 0.71 8.03 13.06 4.49

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

- 1.4 50.78 3.98 202.10 50.78 202.10 3.98 100.00 2735.40 27.35 1.4 -

1.5 8.03 13.06 104.87 58.81 306.98 5.22 49.22 2533.30 51.471.5 -

1.6 7.21 21.74 156.75 66.02 463.72 7.02 41.19 2428.43 58.961.6 -

1.7 2.81 32.02 89.85 68.83 553.57 8.04 33.98 2271.68 66.861.7 -

1.8 3.89 41.19 160.31 72.72 713.88 9.82 31.17 2181.83 70.001.8 -

1.9 2.17 52.74 114.29 74.89 828.17 11.06 27.28 2021.52 74.111.9 -

2.0 5.00 61.75 308.81 79.89 1136.98 14.23 25.11 1907.23 75.95+2.0 20.11 79.48 1598.42 100.00 2735 27.35 20.11 1598.42 79.48

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Dựa vào hình vẽ đờng cong khả tuyển than trên hai cấp máy với độ trothan sạch yêu cầu At = 6 % xác định đợc thu hoạch than sạch theo 2 ph-

ơng án nh 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 thuhoạch 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 phứctạp hơn nhiều (phải có 2 máy tuyển, 2 sàng khử nớc…) nên chi phí sảnxuất và vốn đầu t xây dựng cơ bản lớn hơn rất nhiều so với phơng ántuyển chung trên 1 cấp máy

Nh vậy, để tuyển than loại này ta chọn phơng án tuyển là tuyểnchung 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 đờng cong khảtuyển cấp 6-100mm xác định đợc tỷ trọng phân tuyển của than t =1,543

Từ tỷ trọng phân tuyển t = 1,543 % đặt vào các đờng cong khảtuyển của các cấp xác định đợc thu hoạch, độ tro than sạch các cấp hạtbằng cách: Từ điểm t = 1,543 kẻ đờng thẳng // với trục tung cắt đ-ờng tỷ trọng  tại 1 điểm Từ điểm đó kẻ đờng // với trục hoành cắttrục 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 đờng cong khảtuyển cấp 6-100 mm xác định đợc tỷ trọng phân tuyển của đá đ =1,93 % Với cách làm tơng tự nh trên với các cấp hat ta đợc thu hoạch và

độ tro đá thải

TG = 100 t - đ ; % (11)

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

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

B¶ng 15:B¶ng c©n b»ng lý thuyÕt c¸c s¶n phÈm tuyÓn ( khi lÊy ra

hai s¶n phÈm)

Tªn s¶nphÈm

Thu ho¹ch c%

§é troA%

So víi cÊph¹t So víi than NK

định lợng sử dụng các phơng 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 sảnphẩm thứ i, Q là năng suất xởng (T/h)

I Tính khâu sàng sơ bộ

Sàng sơ bộ thờng chọn hai loại sàng chấn động, kích thớc lỗ lới 250 ;

100 mm nên có thể chọn hiệu suất sàng 95-100% Hiêu suất sàng E cóthể là hiệu suất chung, khi đó hiêu suất sàng riêng của từng cấp hạt sẽkhác nhau.Cấp hạt coá khích thớc lớn hơn 1/2 kích thớc lỗ lới sẽ có hiêusuất sàng là lớn hơn Cách tính toán rất phức tập Trong thiết kế xởngtuyển than thông thờng chọn hiêu suất riêng của cấp hạt lớn hơn 1/2

k×ch thíc lç líi CÊp h¹t nhá h¬n 1/2 kÝch thíc lç líi xem nh cã hiÖu suÊt100%.

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 –

III Sàng khử cám khô sau khi đập

Sàng khử cám thờng chọn loại sàng chấn động có hiệu suất cao

nh-ng do kích thớc lỗ lới nhỏ ( 6 ) nên hiêu suất sành-ng giảm Thực tế sản xuất

do than có độ ẩm cao nên hiệu suất chỉ đạt 75 - 85 % Hiệu suấtsàng tính chung cho mọi cấp hạt - 6 mm

Q7 = (62,42 x 549,14)/100 = 342,77 t/h

+ Sản phầm dới lới:

γ6 = γ5 - γ7 %

A6 = A5 (- 6 mm) %

Q6 = Q5 - Q7 t/hChän hiÖu suÊt sµng E = 0,85

A9( - 6 mm) = 20,20%

1.Xác định lợng 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

-đa 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:

- Dựa vào tỷ trọng phân tuyển lý thuyết trong bảng cân bằng lýthuyết 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

Khi tuyển lấy ra ba sản phẩm chọn tỷ trọng phân tuyển giữa thantrung 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 lợng mùn trong máy tuyển

Trong đó: Than vào tuyển là

- 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 đa vào sàng khử cám khô là 8,98 %

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%

Lợng 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 đa 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(6-100 mm) = (55,79 x 27,35 - 1,12 x 20,64)/54,67 = 27,49 %

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

giải hệ phơng trình ta đợc : Kết quả cho ở bảng 16

Bảng 16: Thành phần tỷ trọng than cấp hạt 6- 100 mm không kể mùn

Cấp tỷ trọng Cấp hạt 6_100 mm γc% A%

d Tính độ lệch đờng 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

Chọn tỷ trọng phân tuyển thực tế t = 1,540

Ep = 0,025 t + 0,005 = 0,025 1,540 + 0,005 = 0,0435

Dựa vào công thức: t = 0,675(tb - t)/E và tra bảng 49 phụ chơng, lập

đợc bảng dự tính kết quả tuyển bảng 17a

Dựa vào bảng tỷ trọng phân tuyển lý thuyết của đá: LT = 1,93

1,5 8.03 13.06 1.45 -1.37 8.53 0.68 13.06 7.35 13.061,5 -

1,6 7.21 21.74 1.55 0.19 57.53 4.15 21.74 3.06 21.741,6 -

1,7 2.81 32.02 1.65 1.74 95.91 2.69 32.02 0.12 32.021,7 -

1,8 3.89 41.19 1.75 3.29 99.95 3.89 41.19 0.00 41.191,8 -

1,9 2.17 52.74 1.85 4.84 100.00 2.17 52.74 0.00 52.741,9 -

2,0 5.00 61.75 1.95 6.39 100.00 5.00 61.75 0.00 61.75

2 20.29 79.48 2.2 10.27 100.00 20.29 79.48 0.00 79.48

Céng 100.0 0 27.49       38. 87 61. 26 61.1 3 6.01 B¶ng 17b: Dù tÝnh kÕt qu¶ tuyÓn trong m¸y tuyÓn huyÒn phï

-1.4 0.00 3.98 1.2 -9.31 0.00 0.00 3.98 0.00 3.981,4 -

1,5 0.68 13.06 1.45 -6.16 0.00 0.00 13.06 0.68 13.061,5 -

1,6 4.15 21.74 1.55 -4.90 0.00 0.00 21.74 4.15 21.741,6 -

1,7 2.69 32.02 1.65 -3.63 0.00 0.00 32.02 2.69 32.021,7 -

1,8 3.89 41.19 1.75 -2.37 0.89 0.03 41.19 3.86 41.191,8 -

1,9 2.17 52.74 1.85 -1.11 13.35 0.29 52.74 1.88 52.741,9 -

2,0 5.00 61.75 1.95 0.15 55.96 2.80 61.75 2.20 61.752.0 20.29 79.48 2.2 3.31 99.95 20.28 79.48 0.01 79.48

Céng 38.8 61.2       23.4 76.9 15.4 37.4

tg / γlt

tg = 8,46 / 8,06 = 1,049K® = γtt