Перспективы развития технологических схем для углеобогатительных фабрик

Татьяна Хамзина, аспирант ИГД имени Чинакала СО РАН, главный технолог ООО «Сибгипрошахт»

Работы по созданию углеобогатительных фабрик будущего дают возможность оценить перспективу совершенствования техники и технологии углеобогащения, определить направления развития отрасли и условия реализации лучших решений, обеспечивающих рост производительности труда, повышение эффективности обогащения и улучшение качества товарных продуктов.

Оценка изменения качества добываемых каменных углей и антрацитов показала, что тенденция развития техники и технологии добычи в сочетании с разработкой пластов углей низкого качества определяет повышение зольности добываемых углей. Анализ направлений использования каменных углей и антрацитов и прогноз тенденций его развития показал, что требования к качеству товарных углей и его стабильности будут возрастать. Техника и технология обогащения углей и антрацитов располагают большим числом методов, процессов и оборудования, которые применительно к характеристике перерабатываемых рядовых углей и требованиям к ассортименту продуктов могут быть использованы в различных сочетаниях. Сочетание процессов и аппаратов определяется технологической схемой, которую принимают для обогатительной фабрики на стадии ее создания и изменяют в процессе модернизации в соответствии с характеристиками обогащаемых углей, требованиями к ассортименту и качеству продуктов обогащения и возможностями применения новых технологических и инженерных решений.

При выборе технологической схемы фабрики, основных обогатительных и вспомогательных операций и оборудования должны быть соблюдены следующие требования:

—        максимальное извлечение полезной части в товарные продукты;

—        минимальное, но достаточное для выполнения первого условия число процессов и операций в технологической схеме.

Эффективным средством выполнения условий минимизации числа процессов и операций являются:

—        соблюдение принципа: «каждому процессу и аппарату — свой продукт»;

—        каждый процесс и операция — как подготовительная, так и обогатительная — должны завершаться в аппарате, принятом для этого процесса. При этом должны быть исключены повторные операции и циркуляция продуктов;

—        эффективность каждого процесса и операции должна удовлетворять требованиям допустимой погрешности.

Для современных фабрик основным направлением в технологии является охват обогащением всех классов крупности. Однако реализация этого направления при правильном выборе характеристике углей и требований к продуктам обогащения должна быть различной. Эффективность технологического процесса зависит от особенностей применяемого обогатительного оборудования, общей характеристики обогащаемых углей, а также от качества подготовки и технологических условий проведения процесса. Анализ связей подготовительных и обогатительных операций показал, что требования к подготовительным операциям, в частности к классификации на машинные классы, должны определяться не характеристикой процесса, проводимого на стадии подготовки (например, грохочения), а условиями, определяющими максимальный технологический эффект обогатительной операции, а также технологической схемы фабрики и суммарными затратами на комплекс операций.

Основными направлениями перспективы развития технологических схем для углеобогатительных фабрик являются:

—        неуклонное повышение мощности фабрик;

—        создание фабрик с универсальными технологическими схемами, позволяющими перерабатывать угли с любой характеристикой обогатимости и получать готовую продукцию гарантированного качества;

—        применение высокопроизводительного оборудования, обеспечивающего малопоточность технологического процесса;

—        использование новейших достижений науки и техники, позволяющих принимать в проектах малооперационные схемы с замкнутым водно-шламовым циклом;

—        комплексное использование сырья;

—        широкое внедрение математических методов инженерных расчетов на компьютере.

Определяющее значение правильного выбора технологической схемы и зависимость результатов работы фабрики от данного фактора выдвинули необходимость всесторонней оценки углей как объекта обогащения и сравнительной оценки вариантов технологических схем. Технологическая схема современной углеобогатительной фабрики представляет собой сложную систему, которая характеризуется сочетанием множества технологических, технических и экономических параметров. Экономико-математическая модель этой системы представляет основу для анализа и оценки технологических схем углеобогатительных фабрик и их оптимизации в технологическом и экономическом аспектах, в их аппаратурном оснащении и др. Расчет вариантов с применением математического моделирования и использование современных автоматизированных расчетных программ позволяют с помощью численных экспериментов проанализировать большое число их и выбрать из них оптимальный по заданным критериям и ограничениям. В общем случае оптимальность технологической схемы фабрики определяется совокупностью нескольких разнородных показателей, например выходом товарных продуктов, их качеством, эксплуатационными и капитальными затратами. Методы выбора технологических схем и технических средств для их оснащения широко применяются не только при проектировании новых фабрик, но и при техническом перевооружении действующих фабрик, являясь средством повышения их эффективности.

Поделиться статьёй