选煤概论.doc

选 煤 概 论 课程设计 前言 工业节能的概念是上世纪被欧美等发达国家提出来的，此后几十年其内涵一直在不断变化，最初就叫工业节能；不久改为在工业中保持能源，意思是减少建筑中能量的散失；近来被普遍称作提高建筑中能源的利用效率工业能耗是指在工业生产过程中的能耗。工业节能工作就是通过提高以上诸方面的能源利用效率、减少不必要的能源浪费，从而达到节约能源的目的。煤炭的洗选为节能起到基础性作用。随着煤炭教育的兴起，煤炭行业的日益壮大，煤炭企业所需要的选煤技术人员及煤化学方面人员人数不断增多！这就为我们这学习这门课程的学生提供了很多很好的就业岗位！跟据我在这一学期所学到的知识，结合当地的煤炭情况及当地具体交通情况和煤炭的需求量在此设计一个适合当地情况的选煤厂，来改善当地的经济情况和有益于环境保护！本课程设计先从选煤的原理讲起，进而通过分析产煤区的煤质情况进而确定合适的选煤器械和选煤方法！了解工程项目基本建设程序；掌握选煤厂设计的基本的原则和要求：知道并且会运用设计用的基础资料并会收集。会典型矿物的设计资料分析，校正和计算整理。会进行典型煤厂的工艺流程评估，会进行工艺流程制定和方案比较！了解国产和国际上几种较先进和使用较为广泛的多种选煤机械，并可根据煤种的不同选用合适的选煤机，有较为优势的技术经济分析与评价，工期预测和投资概算，在后期也有较为合理的生产成本管理.不仅要了解厂房的建设要求还需要熟悉相关鬼定和标准，了解相关知识和职业法规。为了配合相关条件的实施，还需要学习和掌握电脑辅助制图的设计方法，了解相关软件的开发知识。全课程设计分为五部分：一；目录 二；选煤厂设计 三；选煤厂工艺计算 四；参考资料 五；附图 目录1 前言22 目录33 我国选煤厂设计发展概述44 我国选煤的发展现状85洗煤厂工艺流程96应用自动化控制系统107 选矿厂方案设计包括的主要内容118常用的选矿方法129重选工艺与设备1910 动筛跳汰机 2011 跳汰过程中垂直交变水流的运动特性2112 跳汰机工作原理与安装调试2713 跳汰机技术参数表3514 跳汰机司机操作规程36附：山西煤田现状 38我国选煤厂设计发展概述由于政府部门的高度重视，我国的煤炭洗选事业得到了快速发展。截止1996年，国有煤矿已有选煤厂219处，设计入洗原煤能力达326 Mta。其中炼焦煤选煤厂127处，设计入洗原煤能力176 Mta；动力煤选煤厂92处，设计入洗原煤能力150 Mta。地方国有煤矿及乡镇煤矿有选煤厂1300处，人洗原煤能力为151矿选煤厂逐年发展情况。国家计委近期已发布了煤炭洗选工艺技术在今后几年和下世纪初的发展目标：一是“九五”期间及到2010年要研究开发高效选煤新技术和大规模、智能化洗选技术，其中特别是要根据我国主要矿区分布在干旱缺水地区的情况，加强开发干法及省水型选煤技术，重点开发大型选煤设备，提高设备可靠性。二是建设大型高效简化重介选煤新工艺、干法选煤、高硫煤深度洗选工艺等煤炭洗选示范工程。三是推广现有成熟的选煤技术，“九五”期间要扩大煤炭洗选能力，除要满足炼焦精煤的需求增长外，还需加快动力煤洗选的发展速度。计划到2005年新建198座选煤厂，对现有100座选煤厂进行技术改造，新增选煤能力224Mta。煤炭入选率要继续以较快的速度提高。1厂型朝大型化方向发展建国50年来，我国选煤技术得到了飞速发展。50年代，我国与前苏联、波兰合作建设了双鸭山、马头、株洲、太原等大型选煤厂。60年代，我国自行设计了多座大型选煤厂，如田庄(35Mta)、巴关河(18 Mta)等。70年代，依靠国内力量，选煤设计研究院在工艺上采用了直流流程，使煤泥在厂内回收又走上了一个新台阶。陆续建设了芦岭、大屯、东庞、平八等年处理能力为18 Mt的一大批新厂。80年代引进国外技术。建成了范各庄(40 Mta)、钱家营(40 Mta)、西曲(36 Mta)等一批现代化大型选煤厂。其中，引进了平朔安太堡选煤厂，设计能力已高达15 Mta。1986年10月投产的淮南局潘集一号井选煤厂(3 Mta)，采用选煤设计研究院与其它兄弟单位联合设计的八种大型设备，为在我国自行设计、建设40 Mta大型选煤厂提供了完整的技术。该项设计荣获199'1年国家优秀工程设计金质奖。90年代，由波兰SEPARATOR选煤设计研究院设计、部分设备及辅助车间由选煤设计研究院设计和国内供货的钱家营选煤厂，于1990年投产(4 Mta)，在项目中引进了DiSA-3S30002000型三产品重介分选机、13 m3浮选机、3200滚筒式干燥机等大型选煤设备。选煤设计研究院设计的X5433K(35m2)大型块煤跳汰机于1994年3月在大柳塔选煤厂(12 Mta)组织安装。1995年和1996年7月在大柳塔和田庄选煤厂先后引进奥地利Andritz AG 2台和3台HBFS12010加压过滤机(与选煤设计研究院联合制造)，均获得成功。近年来，我国选煤厂厂型有朝大型化发展的趋势，例如统配煤矿“六五”期间新建厂20座，设计能力为322 Mt，平均规模能力为16Mt。“七五”期间新建厂42座，设计能力为7505 Mt，平均规模能力为17869 Mt。为了适应这一形势选煤设计研究院非常重视选煤专用设备的大型化、现代化的研究，在“六五”、“七五”、“八五”期间，建立专门机构研制了大批规格齐全、技术先进、高效低耗、使用方便的新型选煤设备及装置，具有装配4 Mta选煤厂的技术能力。2跳汰选占主导地位，多种洗煤工艺并存50年代初期，我国煤炭洗选仅有槽选和跳汰选，工艺不完善，技术经济指标不佳。通过不断发展，人工拣矸逐步为重介质分选机或选择性破碎机所取代。槽选机也被新型跳汰机所取代，对极难选煤也可采用重介旋流器分选。1 978年，我国跳汰选约占70，浮选约、占14，重介选约占14，莫它方法约古2。目前，跳汰选的比例也有所下降。据资料介绍，跳汰选约占59，重介选约占23，浮选仍为14，其它选煤方法约占4。由于我国原煤难选，加之机采比例增加及用户对煤质的要求提高，重介选在我国已有较大发展。但由于跳汰系统比较简单，维护管理方便，生产成本也相对较低，又有比较成熟的经验，所以在相当长时期内，跳汰选仍将是我国的主要选煤方法，这也是我国选煤业的一大特点。当前，随着重介质制配技术的发展，重介选在我国已显示出较强的生命力。因此，选煤工艺也在向多样化演变。国外有些专家积极主张分粒级分选，认为分粒级分选能充分发挥各种设备的最大效率，使其精煤产率。灰分指标优于习惯工艺。如抚顺老虎台选煤厂采用螺旋分选机分选粗煤泥，细煤泥采用浮选机分选；枣庄矿务局柴里选煤厂(24 Mta)补套了煤泥回收系统，选用圣254 mm水力分级旋流器分级，分级粒度为100目，大于100目的底流入螺旋分选机分选(采用200 mm螺旋分选机24台)，小于100目的溢流入微泡旋流式浮选柱(美国Cii公司制造，直径3 m，高8 m，6台)，精煤灰分为78。这一趋势说明，随着改革开放的进一步深化，我国选煤技术水平也在不断提高。3组装式选煤厂是未来的发展趋势为了加快选煤厂的建设周期和防止煤泥量的增加，有些国家已在选煤厂设计中搞组合标准化、机堆式布置，从而达到降低厂房高度、降低造价、减少次生煤泥量的目的。自70年代初，德国、美国、加拿大等国出现了单层化厂房结构。这种结构在处理能力和选煤方法相同的条件下，其投资费用、动力消耗、生产效率和成本等均有明显下降。我国选煤设计研究院1994年在印度尼西亚建成投产的肯达尼公司选煤厂(采用CT一8型跳汰机，处理能力为80"-110 th)，1995年5月建成投产的Fajay Bumi Sakti A Bakrie CoalCompany选煤厂(采用CT一10型跳汰机，处理能力12015C th)，也都采用单层厂房、机堆式布置。1996年为P-pTATOHARUM煤矿设计了一座处理能力为80-一110 th的组装式选煤厂。1998年3月10日选煤设计研究院在山西晋城矿务局成鹿选煤厂技改工程中引进澳大利亚朗艾道公司模块式选煤厂(600 th)，属当今国际先进技术，自动化水平高，建设周期短，占地面积小。该厂采用大直径重介质旋流器，大大简化了流程，减少了设备数量，对我国选煤厂的技术改造将起到促进作用。该项目建设周期44周，计划1998年底建成，总投资6×107元以上。我国选煤的发展现状    过去的20年是我国选煤稳健大发展的时期。80年代初期，选煤厂设计入选能力仅有11042万ta，入选煤量11698万 ta，占原煤入选比例1895，到2001年底选煤厂设计入选能力已达52500万ta，入选煤量达到了38 600万ta，原煤入选比例达到35。选煤厂设计能力和人选煤量均位居世界前列。    我国的选煤技术有了很大进步。20年前主要选煤方法是跳汰选，重介质旋流器选煤刚刚起步，选煤厂装备水平很差，筛子只有12m2，跳汰机只有14m2。在80、90年代先后引进了开滦范各庄、兖州兴隆庄、平朔安太堡、太原晋阳、开滦钱家营以及晋城成庄、大同马脊梁等一些技术和装备先进的选煤厂，我国自行研制的大型重介质旋流器选煤技术已经比较成熟并推广应用，国产的大型选煤设备，如36X60m2振动筛、3540m2的筛下空气室跳汰机已在实际生产中应用。我国选煤技术的研究和开发已经步人世界先进行列。各种选煤方法所占比例也发生了较大变化，具体如下：跳汰选占26，重介质选占54，浮选占14，风选占5，其它方法占1。2 选煤行业存在的不足    我国选煤的总体水平与先进国家相比，还存在较大差距，主要表现在： 21 原煤入选比例低，商品煤灰分高    我国原煤产量位居世界一、二位，但是原煤入选比例只占35左右，特别是动力煤人选比例更低，因此商品煤平均灰分一直在22一24，电力用煤平均灰分在2628。由此导致煤炭利用效率低，燃煤造成的污染严重。 22 选煤厂平均规模小，经济效益差    我国现有选煤厂平均能力只有30多万ta。国有重点煤矿选煤厂平均能力也只有160万ta，比国外平均规模低50左右。因而全员效率、经济效益均较差。 23 技术水平差别悬殊，总体水平落后    我国虽拥有一批技术和设备属世界一流的选煤厂，但绝大部分选煤厂的技术水平只相当于国外60、70年代水平。还有一些技术、设备相当落后的乡镇小选煤厂。 24 选煤设备可靠性差，自动化水平低    我国虽然建立起自己的选煤设备制造体系，用国产的设备能够装备300400万ta能力的选煤厂，但机械设备的制造质量差，可靠性低，自动控制水平不高，特别是一些大型高效选煤设备的可靠性有”待提高。因此选煤厂需要备用设备，使系统变得复杂，增加了维修工作和维护人员，提高了加工成本，降低了经济效益。3 中国选煤工业简况及选煤工业存在的难点问题    中国选煤工业起步较晚，50年代才开始建立起自己的选煤工业，经历了2次快速发展时期。70年代以“洗煤保钢”为主要内容的选煤大发展，使原煤入选比例由1970年的10%增长到1980年的17%，基本满足中国钢铁工业对炼焦煤质量的要求；90年代以来，煤炭工业面临经济与环境的双重压力，选煤工业进入新的快速发展时期，“八五”期间原煤入选量的增长速度首次超过原煤增长速度。截止1999年，全国年入选3万t以上的选煤厂1585座，设计入选能力为50243万ta。1999年，全国原煤入选量为30145万t，入选比例由1990年的19%增长到1999年的289%。中国选煤工业有了较大发展，但与国际先进水平和国内生产需求相比，特别是与洁净煤技术的要求相比，还存在一定的差距。目前选煤工业存在的难点及热点问题主要为：     (1)原煤入选比例低，精煤灰分高。全国平均入选比例为289%，其中国有重点煤矿为417%，地方国有煤矿为276%，乡镇煤矿91%，远远低于国外50%95%的水平。中国炼焦精煤和商品动力煤平均灰分分别为988%和2243%，而同期美国仅为7%和17%。      (2)选煤厂厂型小，生产工效低。1999年，全国选煤厂年平均生产能力为31万t，其中国有重点煤矿为150万t，乡镇煤矿只有7万t，而美国平均生产能力为340万t。由于自动化程度较低，设备可靠性不高，造成中国选煤厂用人多、工效低，工效为17t/工，仅为国外的10%15%.大型设备及自动化检测仪表的可靠性有待提高。由于整体工业水平较低，使得大型选煤设备和自动化元器件的原材料、制造工艺落后，设备可靠性不佳，严重制约着选煤工业的发展。    (3)适用于干旱缺水地区，年轻变质煤及易泥化煤分选的干法及节水型分选技术，尤其是空气重介流化床干法选煤技术有待进一步开发、完善。    (4)生产能力闲置严重。一方面原煤入选比例低，另一方面生产能力闲置严重，1999年全国选煤厂能力利用率仅为60。    (5)选煤工艺落后。先进高效的重介质选煤工艺仅占23，中国大多数选煤厂多采用跳汰工艺，造成精煤损失大、产品灰分高、分选效果差。    (6)共伴生矿物的分选、提纯和综合利用技术尚不成熟，煤系非金属矿产资源没有得到有效地利用。    (7)选煤基础理论研究薄弱，对新的分选方法、设备的探索不够有力，影响选煤技术水平的进一步提高。新世纪对选煤技术的期待  31 选煤技术发展方向   在“九五”攻关并取得成果的基础上，中国的选煤科学技术将按照面向选煤生产建设的产业化技术、重点开发研究的关键技术和处于基础研究阶段的前瞻技术3个层次，在新世纪得到进一步的发展。一方面，具有分选精度高、对原煤适应性强、易于实现自动控制等优点的重介质选煤技术的产业化将成为中国选煤技术近期优先发展领域，使重介质选煤的比例得到大幅度提高；另一方面，以高效深度脱硫降灰为主要内容的选煤工艺与设备、动力煤分选、大型选煤设备提高可靠性与机电一体化将成为重点开发研究的关键技术，解决选煤生产中急需解决的重大关键问题；此外，在重介质旋流器选煤机理、选煤设备磨损机理、非线性科学在选煤科学中的应用、油团选、微生物选、电化学选等方面加强应用基础研究，开发一系列前瞻技术，为选煤技术的进一步发展奠定基础。应用自动化控制系统最近，美国个另一个选煤厂已开始改变传统的工艺流程，实施部分人洗。对于符合洁净煤标准的低硫优质原煤，通过在线式监测仪表检测后直接外销。选煤厂仅入洗那些不符合标准的煤炭。最新资料表明，由于在线式仪表的不断发展，目前已能自动测定灰分、水分、硫、发热量及一般元素等，灰分误差为03075 oA，水分的误差为03，适应于小于100 mm级以下的煤炭。在80年代初，国外部分选煤厂已经装配了计算机系统并与不同种类的在线式监测仪表配套，实现了选煤厂自动化管理、最优化操作和产品优化选择，减少了资源损失，提高了经济效益。而我国现在已有60的选煤厂实现了集中控制，其中30的选煤厂实现了微机自动控制，建成了30个现代化选煤厂，全员工效已有所提高，但与国际选进水平相比仍有较大差距。当前，美国处理能力为1000 th的选煤厂，每班最多仅有1012人。为了赶上世界选煤技术的发展步伐，选煤设计研究院曾先后在孙庄、马家沟、兴隆庄等选煤厂改、扩建工程中设计了有一定水平的自动化控制系统。选煤厂在今后的改、扩建工程中可逐渐采用以下自动化控制技术： 集中控制系统：包括跳汰、重介、浮选系统； 监测、监控管理系统；包括对全厂设备运行状态的采集、显示、故障记录贮存，形成各种工艺参数及工况历史资料，检测贮仓料位和水池(箱)液位； 重介悬浮液密度自动控制； 计算机信息管理系统，能完成煤质化验日常报表、煤质化验数据分析、经济预测、生产计划管理、生产统计、运销管理、技术管理、工资管理、财务及档案管理等； 工业电视，对主要设备的运行状态进行监视等。根据选煤厂设计中土建结构的特点，选煤设计研究院还研制成功“TKJ CAD”土建结构计算辅助设计系统，该系统已广泛用于选煤厂建筑框架的结构分析和计算机辅助绘图，并通过了部级鉴定。选煤厂设计工作是运用现代科学技术进行多学科、创造性的劳动。只有依靠科技进步，全面转换经营机制才能促使设计工作不断向前发展，设计质量才能不断提高。为了适应煤炭洗选的发展趋势，目前，还应集中精力攻克大型选煤专用设备的难关，从而进一步提高设计质量。选矿厂方案设计包括的主要内容选矿厂设计是以选矿工艺为主体、其它有关专业相辅助的整体设计。在设计过程中要解决一系列未来选矿厂的建设和生产问题，其中包括：  1)生产工艺问题；  2)建筑问题； 3)原料、材料、水、动力、劳动力的供应问题；4)成品的销售；5)原料及产品的运输；6)住宅和文化福利设施的建设问题；7)厂址选择确定；8)检修问题；9)环境保护及其它问题。因此选矿厂设计通常是分成以下几个部分来完成的。    1总论和技术经济部分    总论部分应简明扼要地论述主要设计依据、重大设计方案结论、企业建设综合效果、问题和建议等，各专业共同性的问题如规模、厂址、原材料、燃料供应和产品方案等也在总论部分综述。技术经济部分包括主要设计方案比较、劳动定员和劳动生产率、基建投资、流动资金、产品成本及盈利、投资贷款偿还能力、企业建设效果分所以及综合技术经济指标。    2工艺部分    这是选矿厂设计的主要部分。其中包括选矿厂所处理的原矿性质和矿石供应情况、选矿试验结果及其评述、设计所采用的选矿工艺流程和指标、主要设备的选择和计算、选矿设备配置的特点和厂内外运输的情况以及辅助设施等。    3总图运输部分    包括企业总体布置、工业场地总平面布置以及企业内外部运输等。    4土建部分    包括主要建筑物和构筑物的设计方案、行政和福利设施、职工住宅区规划以及建筑维修等。    5电力、自动化仪表和热工    电力部分包括供电、电力传动、照明以及自动化仪表。热工部分包括工业锅炉房、柴油机发电站等。    6给排水、尾矿和采暖通风    给排水部分包括水源、给徘水系统以及河流改道等。尾矿设施部分包括尾矿池及其构筑物、尾矿输送系统、事故尾矿设施以及尾矿水和精矿溢流水的处理设施等。采暖通风部分包括主要生产车间、辅助生产车间及生活福利设施的采暖通风系统及其主要设施。    7机修设施    包括机电修理车间的组成、主要机修设备的选择和安装等。    8环境保护    包括废水、废气、废渣、废石、尾矿等的治理工艺过程和噪音振动防治措施，评价企业建设前的环境背景和建设后对环境的影响，说明选矿厂的环境保护管理机构、环境监测、手段、主要仪器及当地环保部门的意见等。    9概算    包括选矿厂各项工程的概算，综合概算以及总概算常用的选矿方法1.重选法 重选法是根据矿物相对密度（通常称比重）的差异来分选矿物的。密度不同的矿物粒子在运动的介质中（水、空气与重液）受到流体动力和各种机械力的作用，造成适宜的松散分层和分离条件，从而使不同密度的矿粒得到分离。 2.浮选法 浮选法是根据矿物表面物理化学性质的差别，经浮选药剂处理，使有用矿物选择性地附着在气泡上，达到分选的目的。 有色金属矿石的选矿，如铜、铅、锌、硫、钼等矿主要用浮选法处理；某些黑色金属、稀有金属和一些非金属矿石，如石墨矿、磷灰石等也用浮选法选别。 3.磁选法 磁选法是根据矿物磁性的不同，不同的矿物在磁选机的磁场中受到不同的作用力，从而得到分选。它主要用于选别黑色金属矿石（铁、锰、铬）；也用于有色和稀有金属矿石的选别。 4.电选法 电选法是根据矿物导电率的差别进行分选的。当矿物通过电选机的高压电场时，由于矿物的导电率不同，作用于矿物上的静电力也就不同，因而可使矿物得到分离。电选法用于稀有金属、有色金属和非金属矿石的选别。目前主要用于混合粗精矿的分离和精选；如白钨和锡石的分离；锆英石的精选、钽铌矿的精选等。 选矿设备包括：球磨机，磁选机，干式磁选机，湿式磁选机，磁铁矿选矿设备，浮选机，矿用浮选机，分级机，螺旋分级机，高堰式螺旋分级机，烘干机，回转窑，摇床，提升机， 高频筛， 成品筛 ，高效浓缩机 ，螺旋溜槽，圆盘造粒机，槽式给矿机，节能球磨机。选矿工艺选矿工艺技术与选矿设备的发展是同步的，设备的技术水平不仅是工艺水平的最好体现，其生产技术状态也直接影响着生产过程、产品的质量和数量以及综合经济效益。1、粉碎工艺与设备粉碎是大块物料在机械力作用下粒度变小的过程。粉碎是矿物加工过程的重要环节。粉碎可分为四个阶段：破碎、磨矿、超细粉碎、超微粉碎。粉碎过程是高能耗的作业，粉碎过程的基本原则是“多碎少磨”。1.1破碎流程(1)一段破碎流程。一段破碎流程一般用来为自磨机提供合适的给料，常与自磨机构成系统。该工艺流程简单，设备少，厂房占地面积小。(2)两段破碎流程。该流程多为小型厂采用。(3)三段破碎流程。该流程的基本形式有三段开路和三段一闭路两种。(4)带洗矿作业的破碎流程。当给料含泥(-3mm)量超过5%10%和含水大于5%8%时，应在破碎流程中增加洗矿作业。1.2磨矿分级工艺流程(1)球磨、棒磨流程对选矿而言，采用一段或两段磨矿，便可经济地把矿石磨至选矿所需要的任何粒度。两段以上的磨矿，通常是由进行阶段选别的要求决定的。一段和两段流程相比较，一段磨矿流程的主要优点是：设备少，投资低，操作简单，不会因一个磨矿段停机影响到另一磨矿段的工作，停工损失少。但磨机的给矿粒度范围宽，合理装球困难，不易得到较细的最终产物，磨矿效益低。当要求最终产物最大粒度为0.20.15mm(即60%79%-200目)，一般都采用一段磨矿流程。小型工厂，为简化流程和设备配置，当磨矿细度要求80%200目时，也可用一段磨矿流程。两段磨矿的突出优点是能够得到较细的产品，能在不同磨矿段进行粗磨和细磨，特别适用于阶段处理。在大、中型工厂，当要求磨矿细度小于0.15mm(即80%-200目)，采用两段磨矿较经济，且产品粒度组成均匀，过粉碎现象少。根据第一段磨机与分级机连接方式不同，两段磨矿流程可分为三种类型：第一段开路；第二段全闭路；第一段局部闭路，第二段总是闭路工作的磨矿流程。(2)自磨流程自磨工艺有干磨和湿磨两种。选矿厂多采用湿磨。为了解决自磨中的难磨粒子问题，提高磨矿效率，在自磨机中加入少量钢球，这时称为半自磨。自磨常与细碎、球磨、砾磨等破磨设备联合工作，根据其联结方式可组成很多种工艺流程。1.3破碎筛分设备现在工业中应用的破碎设备种类繁多，其分类方法也有多种。破碎设备可按工作原理和结构特征划分为：颚式破碎机、圆锥破碎机、辊式破碎机、冲击式破碎机和磨碎机等。(1)颚式破碎机颚式破碎机破碎工作是靠动颚板周期地压向固定颚板，将夹在两颚板之间的物料压碎。按照动颚运动的轨迹，可分为简单摆颚式破碎机与复杂摆动颚式破碎机。颚式破碎机俗称"老虎口"，是历史悠久的破碎机之一，至今仍是破碎硬物料最有效的设备。(2)圆锥破碎机圆锥破碎机是借助于旋摆运动的圆锥面，周期地靠近固定锥面，使夹于两个锥面产品物料受到挤压和弯曲而破碎。它可以分为用于粗碎的旋回破碎机和用于中细碎的圆锥破碎机。(3)辊式破碎机辊式破碎机的工作部分是两个相对回转的辊子。辊子表面可以带齿牙，称为齿辊式破碎机。它以劈裂破碎为主兼有挤压的断破碎。按齿辊数目又可分为单齿辊、双齿辊与多齿辊破获碎机。(4)冲击式破碎机锤式破碎机和反击式破碎机都是冲击式破碎机。这种破碎机，有一个高速旋转的转子，上面装有冲击锤，当物料进入破碎机后，被高速旋转的锤子击碎或从高速旋转的转子获得能量，高速抛向破碎机壁或特设的硬板而被击碎。(5)磨碎机磨碎机是一个两端带有中空轴颈的空心圆柱筒，物料从圆筒一端进入，产物从另一端排出。筒内装有磨碎介质(钢球、钢棒或砾石)，根据磨碎介质的不同，磨碎机分为球磨机、棒磨机或砾磨机。筒体转动时将介质带到一定高度而下落，对物料产生冲击与磨剥作用，使物料粉碎。将颗粒大小不同的混合物料，通过单层或多层筛子而分成若干个不同粒度级别的过程称为筛分。筛分设备有固定筛、惯性振动筛、自定中心振动筛、重型振动筛、共振筛、直线振动筛。(1)固定筛固定筛是由平行排列的钢条或钢棒组成，钢条和钢棒称为格条，格条借横杆联结在一起，格条间的缝隙大小即为筛孔尺寸。固定筛分为格筛和条筛两种。(2)惯性振动筛振动筛是工业中普遍采用的一种筛子，应用范围广，适用于中、细碎的预先和检查筛分。根据筛框运动轨迹特点，可分为圆运动振动筛和直线振动运动筛两类。前者包括单轴惯性振动筛、自定中心振动筛和重型振动筛；后者包括双轴惯性振动筛和共振筛，按筛网层数还可以分为单层筛和双层筛两类。(3)自定中心振动筛自定中心振动筛适用于大、中型厂的中、细粒物料筛分。国产自定中心筛的型号为SZZ，根据筛层数不同分为SZZ1(单层)和SZZ2(双层)。一般为吊式筛，但也有座式筛。(4)重型振动筛重型振动筛的原理与自定中心振动筛相似，但振动器的主轴完全不偏心，而以皮带轮的轴孔偏心来达到运转时自定中心的目的。重型振动筛结构比较坚固，能承受较大的冲击负荷，适用于筛分大块度、相对密度大的物料，最大给料可达350mm。主要用于中碎前作预先筛分，此外，对含水、含泥量高的物料，可在中碎前进行预先筛分及洗矿，筛上物入中碎机，筛下物进入洗矿脱泥系统。(5)共振筛共振筛也称弹性连杆式振动筛，振幅大，筛分效率高，处理能力大，电耗小，结构紧凑。但制造工艺复杂，机器质量大，振幅难稳定，调整比较复杂，橡胶弹簧容易老化。(6)直线振动筛直线振动筛的振动力大，振幅大，振动强烈，筛分效率高，生产率大，可筛分粗块物料。由于水平安装，安装高度小，直线往返运动，对脱水、脱泥和重介质选矿脱介质有利。但结构比较复杂，两根轴的旋转速度高，故制造和润滑要求高，振动不易调整。1.4磨矿分级设备选矿厂中广泛使用的磨矿设备是球磨机和棒磨机。在球磨机中，目前只有格子型及溢流型被采用。锥型球磨机因其生产率低，现己不制造，但个别旧选矿厂仍沿用着。球磨机和棒磨机的规格以简体内径D和筒体长度L表示。(1)格子型球磨机各种规格子型球磨机的构造基本相同，球磨机的筒体用厚约1836毫米的钢板卷制焊成，它的两端焊有铸钢制的法兰盘，筒体内装有衬板，用锰钢、铬钢、耐磨铸铁或橡胶等材料制成，其中高锰钢应用较广，使用橡胶尚处于试制阶段。衬板厚约50130毫米，与筒壳之间有1014毫米的间隙，用胶合板、石棉垫、或塑料极或橡皮铺在其中，用来减缓钢球对简体的冲击。(2)溢流型球磨机溢流型球磨机因其排矿是靠矿桨本身高过中空轴的下边缘而自流溢出，无需另外装设沉重的格子板。此外，为防止球磨机内小球和粗粒矿块同矿浆一起排出，故在中空轴颈衬套的内表面镶有反螺旋叶片。(3)棒磨机目前选矿厂使用的棒磨机，只有溢流型和开口型两种，前者用得较普遍，后者现已停止制造。棒磨机的构造与溢流型球磨机大致相同。所用磨矿介质为长圆棒。(4)离心磨离心磨是一种新型的高效率超细密设备，它分为竖式和卧式两种。根据管的数目，前者又可分为单管和三管(行星式)离心磨。(5)振动磨矿机振动磨是在高频下工作，而高频振动易使物料生成裂缝，且能在裂缝中产生相当高的应力集中，故它能有效地进行超细磨。但此种机械的弹簧易于疲劳而破坏，衬板消耗也较大，所用的振幅较小，给矿不宜过粗，而且要求均匀加入，故通常适用于将12毫米的物料磨至855微米(干磨)或50.1微米(湿磨)。水力旋流器的上部呈圆柱形，下部呈圆锥形，圆柱体的中央插入一根溢流管，上部外侧有一与其相切的进浆管。水力旋流器在我国选矿厂已有多年的应用实践，主要用于细粒级的分级、矿浆浓缩、脱泥脱水等。 (6)喷射磨矿机 喷射磨是一种把物料的细磨与分级、干燥等作业相综合的新型干磨设备。主要用在化工和建筑材料工业，但最近有用于磨矿的趋势。喷射磨的工作情况是：用高温压缩空气，或过热蒸气，或其他预热气体作介质。用含铁石英岩的喷射磨产品经磁选后的选别指标，和球磨机的及砾磨机的相比较，精矿品位约高23，铁的回收率约高215。(7)螺旋分级机螺旋分级机是与湿法球磨机配套的设备与球磨机共同完成磨碎与分级。其规格用直径表示，根据螺旋个数可分为单螺旋分级机和双螺旋分级机。按分液面的高低，其又可分为高堰式、浸入式和低堰式。(8)水力旋流器水力旋流器的上部呈圆柱形，下部呈圆锥形，圆柱体的中央插入一根溢流管，上部外侧有一与其相切的进浆管。水力旋流器在我国选矿厂已有多年的应用实践，主要用于细粒级的分级、矿浆浓缩、脱泥脱水等。重选工艺与设备在过去30年，环境意识不断增强。成本和最大回收率不再是工厂设计仅有的考虑。效率、有效的和环境允许的工艺，加之了解了最大回收率不一定导致最佳经济效益是今天的考虑。重选不受颗粒粗度的限制，假定矿物间充分解离，尾矿就能在尽可能粗的情况下排除，从而减少了磨矿能的需要。另外，重选不需要药剂。由于尾矿的排放和废物的净化被简化，不仅降低了主成本，而且降低了环境成本。重选工艺矿石的重选流程是由一系列连续的作业组成。作业的性质可分成准备作业、选别作业、产品处理作业三个部分。(1)准备作业，包括a:为使有用矿物单体解离而进行的破碎与磨矿；b:多胶性的或含黏土多的矿石进行洗矿和脱泥；c:采用筛分或水力分级方法对入选矿石按粒度分级。矿石分级后分别入选，有利于选择操作条件，提高分选效率。(2)选别作业，是矿石的分选的主体环节。选别流程有简有繁，简单的由单元作业组成，如重介质分选。(3)产品处理作业，主要指精矿脱水、尾矿输送和堆存。2.2重选设备处理现代矿物，所需的设备必须要具备以下几个特点:(1)处理量大，现代的矿物处理客观上要求以规模效应来创造效益。(2)对微细粒级效果显著，特别是对-01037mm粒级要效果明显，原有设备基本上能保证+01037mm粒级的回收。(3)富集比较高，选别指标好。(4)功耗低。(5)结构简单，便于维护。重选设备有水力分级的云锡式分级箱、分泥斗，重介质分选的圆锥形重介质分选机、重介质振动溜槽、重介质旋流器、斜轮重介质分选机，跳汰机，溜槽分选机，摇床，涡流分选机，光电分选机等。动筛跳汰机    动筛跳汰不同于广为应用的定筛跳汰，它适于洗选块煤，分选效率高，入料粒度可达300一，且工艺简单，用水量极少，节约动力。到目前为止，我国煤矿应用的动筛跳汰机有：德国KHD公司的液压型、煤炭科学研究总院唐山分院的液压型、沈阳煤研所的机械驱动型三类。现场实践证明，三种类型的工艺性能表现基本相同，表征洗选效果的不完善度I值为005-009，数量效率935-96；吨煤耗水003008 m3。采用动筛跳汰机的各选煤厂均有明显的经济效益。    适合我国煤矿现状、具有中国特色的机械式动筛跳汰机已在阜新八道壕、大屯姚桥等矿成功应用。实践证明，这种设备整机构造简单，便于掌握和维护，造价低，节水省电，处理每吨原煤的加工成本约2元。    在总结动筛跳汰机几年来使用经验的基础上，辽宁中煤洗选设备公司最新推出DTKJ-LX系列动筛跳汰机，是更为适用的机械驱动式动筛跳汰机。其主要特点是：    (1)传动装置简单紧凑，便于调节工作参数，重量只有现用传动机构的13；    (2)工作参数可依据工艺要求在宽范围内调节，可在线调节振动频率，并可为振幅和运动周期特性提供多种选择；    (3)动筛体配有导轮和缓冲减振以及事故限位装置，克服了偏摆失衡问题，运行平稳可靠；    (4)排矸轮链条设有张紧装置，可在箱体外部调节链条松紧，解决了掉链与事故处理难题；    (5)浮桶耐用可靠，不会出现渗漏和变形，能确保床层检测系统稳定运行。    此外，这种动筛跳汰机的产品(精煤、矸石)排运方式，可按现场布置要求分别采用立轮、斗式提升机或大倾角刮板机，这对于在原有厂房中添置设备极为重要。当跳汰机运转时，有两种水流在工作，一是垂直升降的变变水流，另一是水平水流。前者，是使床层中性质不同的颗粒按密度分层的动力；而后者，则主要肩负润湿原料和将已分层的低密度物及时送走的任务。由此可见，垂直交变水流，是跳汰过程中物料之所以能按密度分层的客观条件。由于它的存在，原本密集的床层获得松散，同时在已获得松散的床层中，密度、粒度、形状各不相同的颗粒，表现出不同的运动状态。导致颗粒呈现不同运动状态，为何又以密度差异居于主导作用，这是研究跳汰过程问题的核心。因此，在研究分析跳汰过程中物料按密度分层的机理时，首先讨论垂直交变水流的运动特性，以及其对床层松散和分层过程的影响。基本结构跳洗机内垂直交变水流的运动特性为了便于分析，现以简单的活塞跳汰机为例，讨论其水流的运动特性。活塞跳汰机的工作原理，如图63所示。    活塞跳汰机工作时，由于偏心轮4转动，经连杆5驱动活塞室1内的活塞6作往复上下运动。进水管7给人筛下水，在活塞往复运动的作用下，使跳汰室2中筛板3上的床层，经受着垂直升降变速水流的作用。按密度分层的跳汰过程，就是在这种条件下进行的。由图6-3可知，若偏心抢的偏心距r；连杆长度为l，并且连杆长度l比偏心距r大许多，此时，活塞上下运动的速度v可以看作是偏心轮的圆周速度在垂直方向上的投影.跳汰室内水流运动速度u比活塞运动速度v小，这是由于活塞与机壁之间有缝隙，存在漏水现象，所以应考虑一个小于1的漏水系数；再有，跳汰室面积小一般均大于活塞室横断面积A1，因此，还应考虑一个反映两室面积比的系数A1A2（见图63）。所以，跳汰室内水速速度u加速度意及行程S（波高）分别为    根据式在直角坐标中可绘制活塞跳汰机垂直交变水流的速度、加速度及行程与时间的关系曲线，如图64所示。并可看出活塞跳汰机跳汰周期特性曲线即速度曲线为一条正弦函数曲纷而水流运动的加速度曲线，是一条余弦函数曲线。    实际生产中，为了调节床层的松散状况和水流下降时的吸啜作用（床层逐渐紧密的过程中，细颗粒在下降水流作用下，穿过大颗粒间隙的现象），要从筛下给入补充水、也称顶水，它的上升流速，即图64中所标注的。结果，跳汰过程中加大了上升水流的速度，减弱了下降水流的作用。致使上升水流的作用时间稍长于下降水流的作用时间。    二、水流运动特性对