Принципы проектирования углеобогатительных фабрик

Московский государственный университет инженерной экологии

 

 

 

 

Реферат на тему:

«Принципы проектирования углеобогатительных фабрик»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнила: Шахмамедова Д.З.

Группа Н-40

Проверил: Гольберг Г. Ю.

 

 

 

 

 

 

Москва 2011 

Содержание:

Введение…………………………………………………………………………..3

 

Введение

Все методы обогащения обеспечивают, в основном, более низкие эксплуатационные расходы на 1 т продукции, чем флотация, и обычно требуют меньшей установочной мощности. В гравитационном обогащении не используют дорогие реагенты, стоимость которых непрерывно растет. За исключением утилизации шламов (что является общим с флотацией), ущерб, наносимый окружающей среде сточными водами гравитационной фабрики, значительно ниже, чем сточными водами флотационной фабрики, из-за присутствия в последних органических реагентов и продуктов их реакций.

Современные изменения в области обогащения относятся к созданию высокопроизводительного, высокоэффективного, но недорогого оборудования, позволяющего получать высокие технологические показатели.

     Обогащение полезных ископаемых остается одним из наиболее важных способов разделения минералов по плотности и крупности в какой-либо среде.

Целью курсового проекта, выполняемого по дисциплине «Принципыпроектирования углеобогатительных фабрик», является прогнозирование технологических показателей подготовительных, основных и вспомогательных операций первичной переработки каменных углей (в зависимости от квалификации студента можно с применением вычислительной техники).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Социально-экономические и технические предпосылки создания обогатительной фабрики нового поколения

Неотъемлемой и основной частью угледобывающего комплекса является предприятие, осуществляющее обогащение и переработку добытого полезного ископаемого.

В настоящее время торговать высококачественной угольной продукцией стало выгодно, поэтому особое внимание уделяется углеобогатительным фабрикам, причем таким фабрикам, которые отвечают требованиям по безопасности производства и экологии, однако, в то же время, лаконичных в строительстве.

Такие углеобогатительные фабрики называют фабриками нового поколения. Обогатительная фабрика «Антоновская» является первенцем предприятий нового поколения.

В разработке технологических схем участвовала компания «СЕТКО». Годовая мощность фабрики 3 млн. т по переработке рядовых углей марок «ГЖ» и «Ж».

Необходимо отметить две особенности при проектировании фабрики «Антоновская».

Во-первых (как уже отмечалось выше), новые фабрики в Кузбассе не проектировались более 10 лет. Последняя крупная фабрика ЦОФ «Кузбасская» была сдана в эксплуатацию в 1990 г., но за этот же период на действующих фабриках проектировщиками и эксплуатационниками был внедрен ряд ресурсосберегающих и энергосберегающих технологий (ЦОФ «Абашевская», ЦОФ «Кузбасская», ЦОФ «Беловская»). В 1997 г. на ЦОФ «Кузбасская» были внедрены осадительно-фильтровальные центрифуги «Декантер» для обезвоживания зернистых гдламов и микроники до влажности 16-18%. Это позволило фабрике значительно снизить нагрузку на термическую сушку, самую дорогую и потенциально опасную составляющую процесса обогащения. На ЦОФ «Абашевская» доказана возможность эффективной сухой классификации рядовых углей по зерну 3-4 мм на грохотах типа «Ливелл». В результате были созданы предпосылки для проектирования принципиально нового предприятия, фабрики нового поколения и части технологического процесса, обеспечения безопасных условий эксплуатации, минимального воздействия на окружающую природную среду.

Вторая особенность - необходимость существенного снижения трудоемкости строительства. Фабрику необходимо было построить за 18 месяцев (вместо привычных 4-5 лет), кроме того, строительные решения должны были быть такими, чтобы в период эксплуатации не создавать проблем в части дорогостоящих ремонтов (что характерно практически для всех без исключения фабрик Кузбасса), и быть удобными для обслуживающего персонала.

Шахтоуправление «Антоновское» выбрало в качестве генерального проектировщика институт «Гипроуголь» и полностью доверило реализацию проекта не опекая по мелочам, при этом четко выполняя все свои договорные обязательства. Финансирование проекта было практически безупречно.

Промплощадка фабрики расположена в районе города Новокузнецка, генеральный план промплощадки приведен в приложении 1. Общий вид главного и инженерно-лабораторного корпусов представлен на рис.1.

Идея строительства собственной фабрики у инвестора возникла по двум причинам:

- первая - стоимость услуг обогащения рядовых углей на фабриках;

- вторая - действующий фонд углеобогатительных фабрик Кузбасса требует обновления, поскольку большинство фабрик морально и физически устарело и в ближайшие годы понадобиться принципиальная модернизация или строительство новых предприятий. Практически все фабрики введены в эксплуатацию в пятидесятые и шестидесятые годы. С 1993 г, в России закрыто 33 устаревших убыточных углеперерабатывающих предприятия.

Все основные технические решения по ОФ «Антоновская» были обстоятельно обсуждены и приняты инвестором, проектировщиком и поставщиком импортных технологий и оборудования на стадии разработки ТЭО строительства с достаточно детальной проработкой и согласованы со всеми инспектирующими организациями Кемеровской области, что позволило одновременно с согласованиями выполнять рабочую документацию по отдельным этапам строительства.

Технологические, экологические и конструктивные параметры фабрики:

• технологическая схема принята однопоточная с гидравлической отсадкой класса 3-75 мм, обогащением класса 0,1-3 мм в спиральных сепараторах и флотацией класса 0-0,1 мм с предварительной инспекцией на негабариты по классу +200 мм и додрабливанием угля до 75 мм;

-на фабрике установлено как отечественное, так и импортное оборудование, сочетание которого позволило отказаться от термической сушки товарной продукции - самого энергоемкого и экологически вредного процесса;

-для складирования и усреднения рядовых углей и товарной продукции приняты укрытые неотапливаемые напольные склады емкостью по 30 тыс. куб. м с естественным удалением метана, что обеспечивает безопасные условия эксплуатации и предотвращает загрязнение промплощадки пылью;

-водно-шламовая схема замкнута в пределах главного корпуса фабрики через ленточные пресс-фильтры, что исключает необходимость строительства наружных гидротехнических сооружений;

-компоновка оборудования фабрики выполнена по принципу комплектно-блочного метода строительства без межэтажных перекрытий в зданиях ангарного типа с мостовымиранами, на фабрике нет ни одного железобетонного перекрытия;

-строительная часть выполнена в металлических каркасах с трехслойными металлическими панелями полной заводской готовности, что превращает строительство в основном в монтажную площадку, за исключением тоннелей под складами и фундаментов;

- конвейерные галереи приняты  арочного типа из сборных трехслойных  металлических панелей и сборных керамзитобетонных лотков, монтируемых по металлическим балкам. Конвейеры приняты в подвесном исполнении, что значительно увеличивает срок службы лотков и сокращает расход воды на уборку;

- бытовое обслуживание трудящихся  принято в АБК фабрики.

Основные проектные технико-экономические показатели обогатительной фабрики «Антоновская» приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Основные проектные технико-экономические показатели

Наименование показателей	Величина
Годовой объем переработки, тыс. тонн	3000
Срок строительства, месяцев	18
Объем зданий фабрики, тыс. куб. м	241
Максимальная тепловая нагрузка, Гкал	3,41
Длительный максимум электрической нагрузки, час.	3660
Расход воды на хоз-питьевые нужды в сутки, куб.м	59
Численность трудящихся, человек	180

 

Автоматизированная система управления технологическим оборудованием ОФ «Антоновская», разработанная совместно с НИЦСУ (г. Новокузнецк), представляет собой двухуровневую систему контроля и управления.

Нижний уровень состоит из трех достаточно автономных систем оперативно-диспетчерского управления основными технологическими комплексами (АСОДУ):

- АСОДУ технологическим комплексом приемки, подготовки и складирования углей;

- АСОДУ технологическим комплексом обогащения рядовых углей и складирования концешрата и породы;

- АСОДУ технологическим комплексом погрузки концентрата.

Каждая из этих систем обеспечивает контроль и диагностику состояния поточно-транспортного оборудования и агрегатов, дистанционное и автоматическое управление (включение, выключение и переключение) поточно-транспортным оборудованием. При этом отображение оперативному персоналу информации и регистрация результатов контроля, диагностики и управления осуществляется как в обобщенном виде, так и с требуемой степенью детализации.

На верхнем уровне систем автоматизируются:

- контроль и анализ состояния отдельных технологических комплексов, и прогнозирование результатов их функционирования по данным, поступающим из систем нижнего уровня;

-контроль текущих изменений условий по поставкам сырья II отгрузке концентрата;

-обобщенное представление информации о результатах контроля, анализа и прогнозирования;

-оперативная согласованная коррекция плановых заданий им режимные параметры технологических процессов каждого из комплексов для систем нижнего уровня.

Каждая система нижнего уровня включает в свой состав:

-программные микропроцессорные контроллеры, обеспечивающие прием аналоговых сигналов измерительной информации от датчиков технологических параметров и дискретных сигналов о состоянии оборудования и агрегатов из локальных релейно-контакторных систем управления, формирование дискретных и аналоговых сигналов управления локальными релейно-контакторными системами и регулируемыми приводами, реализуя функции дистанционного и автоматического управления оборудованием и агрегатами и регулирования технологических процессов;

- рабочие станции, реализуемые на персональных ЭВМ, обеспечивающие контроль и диагностику состояния оборудования и агрегатов, технологических процессов, обобщенное и детальное представление информации оператору технологического комплекса, интерфейса с оператором в процессе управления комплексом, формирование и передачу в контроллер команд управления оборудованием и агрегатами, заданий на регулируемые технологические параметры.

Верхний уровень системы реализуется на рабочей станции главного диспетчера, обеспечивающей:

- обмен информацией с АСОДУ отдельными технологическими комплексами;

- ведение общесистемной базы данных.

Нижний уровень систем автоматизации реализован на программируемых контроллерах типа CS1 фирмы OMRON, верхний уровень - на IBM PC с использованием SCADA - пакета RealFlex.

Обмен данными между рабочими станциями и контроллерами технологических комплексов, весовьгх систем и АСУ производством осуществляется по стандартной компьютерной оптоволоконной сети.

Обогатительная фабрика «Антоновская» успешно эксплуатируется 2 года и можно констатировать следующее:

-освоены проектные показатели как по часовой, так и по суточной производительности 500 т и 10000 т соответственно и все проектные решения полностью оправдались;

-впервые в России построено предприятие нового поколения с ресурсосберегающей технологией с глубиной обогащения 0,0 мм в условиях Сибири без термической сушки, что для углей марок «ГЖ и «Ж» с выходом летучих веществ 38 - 39% очень важно в части безопасности;

-доказана возможность строительства мощного предприятия в сжатые сроки (18 месяцев) при параллельном с согласованиями ТЭО строительства выполнении рабочей документации;

-разработан ряд новых уникальных технических решений, которые могут быть использованы при проектировании и строительстве новых обогатительных фбрик (арочные галереи с подвешенными конвейерами, укрытые склады напольного типа, отсутствие промежуточных железобетонных перекрытий и др.);