Проект угольной обогатительной фабрики

Кроме указанных в таблице, в некоторых бассейнах выделяются промежуточные марки: газовые жирные (ГЖ), коксовые жирные (КЖ), коксовые вторые (K₂), слабоспекающиеся (СС). Угли марок Г, ГЖ, Ж, КЖ, К и ОС подразделяются на технологические группы по спекающей способности; для указания технологической группы к буквенному обозначению марки прибавляется цифра, указывающая низшее значение толщины пластического слоя (у) в данных углях, например Г6, Г17, КЖ14 и т.п. Для углей конкретных бассейнов величины классификационных показателей (V^Г и у)регламентируются ГОСТом. Для получения металлургического кокса используется смесь различных марок углей — шихта, основным компонентом которой являются угли с высокими спекающими свойствами.

Подразделение ископаемых углей на бурые, каменные и антрациты принято в большинстве стран Европы (в некоторых — с выделением дополнительно лигнитов). В основу принятой в 1956 Европейской экономической комиссией ООН Международной системы классификации каменных углей также положены выход летучих веществ (V^Г) для углей с V^Г > 33% — высшая теплота сгорания влажной беззольной массы (Q^в_безз), спекающая способность и коксуемость. Тип угля обозначается кодовым трёхзначным номером, первая цифра которого указывает класс угля (по V^Г или Q^в_безз), вторая — группу (по спекающей способности, определённой методом Рога или индексом вспучивания в тигле), третья — подгруппу (по коксуемости, определённой методами Одибер-Арну или Грей-Кинга). В США и некоторых др. странах ископаемые угли подразделяются на лигниты, суббитуминозные, битуминозные угли и антрациты; классификационными параметрами приняты: для лигнитов, суббитуминозных и битуминозных (с высоким V^Г >31%) углей — теплота сгорания беззольной массы, для битуминозных с V^Г < 31% и антрацитов — выход летучих веществ и содержание связанного углерода.

Маркировка углей, отражая  комплекс определённых технологических  свойств разновидностей ископаемых углей, используется как основной критерий в практике промышленного использования углей. Для конкретных направлений потребления устанавливаются дополнительные технические требования. Резкое снижение теплового эффекта сгорания ископаемых углей экономических показателей их использования за счёт балласта (золы и влаги) определяет необходимость брикетирования углей с высокой естественной влажностью и предварительного обогащения высокозольных углей (см. Обогащение полезных ископаемых). Предельная зольностьископаемого угля, направляемых на слоевое сжигание, не должна превышать 20—37%, на пылевидное сжигание — 45%.

Для коксования используются малозольные (обогащенные) спекающиеся  каменные угли, в которых лимитируется содержание серы и фосфора. Для полукоксования, газификации, получения жидкого  топлива, горного воска и др. направлений  потребления нормируются спекаемость, сернистость, зольность, кусковатость, термическая стойкость, содержание смол, битумов и др. показатели качества.

1 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОИЗВОДСТВА И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СПЕЦКОКСА ИЗ КАРАГАНДИНСКИХ ТРУДНООБОГАТИМЫХ СПЕКАЮЩИХСЯ УГЛЕЙ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ЗОЛЬНОСТИ КОНЦЕНТРАТА

Постоянно сохраняющаяся  напряженость в обеспечении черной металлургии коксующимися углями хорошо спекающихся марок, несмотря на опережающую  отработку их запасов (табл 1), предопределяет необходимость расширения угольный сырьевой базы коксования, прежде всего  направлении увелечения использования  в шихте слабоспекающихся углей.

В соответствии с разработанной  Манчерметом СССР целевой программы  по ХІІ пятилетку и последующие  годы обновление основных производственных фондов коксохимического производства на базы новых технологических процессов  подготовка шихты (набирательное дробление, частичное брикетирование, трамбование, термоподготовка) и коксования (формованный  металлургический кокс) с доведением уже к 1990 г. Обьемов производства кокса с применением этих процессов  до 22,9 млн.т позволит высвободить  порядка 6 млн.т хорошоспекающихся  углей, заметно улучшит на этой основе состав шихты для традиционный технологии коксования и в целом повысит  качество металлургического кокса  до уровня, необходимого для запланированного снижения его удельного расхода  на выплавку чугуна с 541,2 кг/т в 1985 г. До 523 кг/т в 1990 г.

Наряду с этим ключевым направлением совершенствования структуры  обеспечения черной металлургии  углями для коксования крупным резервом экономии хорошоспекающихся углей  является замена металлургического  кокса во внедоменных производствах (в 1985 г. На эти нужды были израсходованно более 9 млн.т или 12,6 % металлургического кокса) специальными видами кокса из недефицитных углей.

 В этой связи как  первоочередное для реализации  уже в ХІІ пятилетне следует  расматривать предложение ГКНТ  об организации производства  спецкокса с использованием карагандинских  труднообогатимых спекающихся углей,  отгружаемых в настоящее время  на энергетические нужды. В  основе этого предложения лежат  результаты исследований и опытно-промышленных испытаний ряда научно-исследовательских организации (КНИУИ, ХМИ АН КазСССР, ВУХИН, КазНИИГипрофосфор и др) и производственных коллективов (По «Карагандауголь», Карагандинский металлургический комбинат, Алтайский коксохимический завод, Чимкентское ПО «Фосфор» и др.), докозавшых реальную возможность получения из шихты с участием труднообогатимых углей Карагандинского бассеина марки К (концентрат ПОФ «Сабурханская» зольностью около 28%) высокозольного (18-20%) кокса и его использования взамен металлургического в производстве фосфора и ферросплавов.

С целью оценки народнохозяйственных эффективности этого мерроприятия и разработка рекомендаций по наиболее рациональному варианту его промышленной реализации ВНИИКТЭП с привлечением институтов Минуглепрома СССР, Минчермета СССР и Минудобрении выполняя комплексный  технико-Экономический анализ, приняв в качестве исходных следующие данные: 

1. Технико-экономические показатели добычи и обогащения карагандинских углей, привлекемых в сырьевую базу коксования.

Это в основном высокозольные (зольностью до 40%) угли нижних пластов Карагандиннской свиты (К₃, К₂, К₁) с хорошей спекаемостью (толщиной пластического слоя 12-18 мм), относительно небольшим содержанием серы (0,5-0,9%), выходом летучих (менее 33%) и суммарным содержанием плавких микрокомпонентов в среднем около 62%. Запасы этих углей в бассеине до глубины 600 м оцениваются в 1,8 млрд.т балансовые запасы на 01.01.85 г. – 230,8 млн.т . в настоящее время добыча углей с участием нижних пластов ведется на 7 шахтах («Майкудукская», им «Костенко», «Северная» им.60-летя Октябрской революции, им. «Горбачева», «Кировская» и «Дубовская») с суммарным обьемом около 12,8 млн.т и сохранится до 2000 года на уровне 8-9 млн.т., в том числе углей из пластов К₃, К₂, К₁ – 6-8 млн.т (табл.2).

Себестоимость добычи угля на этих шахтах в 1985г, составила около 11 руб/т (средняя по бассеину 13,9 руб/т) при плане на 1986 г.м – 12,2 руб/т  и по оценке на 1990 г. – 12,95 руб/т (табл.3). Затраты на поддрежание производственных мощностей на ХІІ пятилетку составляют около 1,1 руб/т , что в 2,7 раза ниже, чем  в среднем по бассеину.

Угли нижних пластов   К₃, К₂, К₁ Карагандинской свиты характеризуются очень трудной обогатимостью, низким (около 15%) выходом концентратных фракций (плотностью 1400 кг/м3) и высокой (до 15%) их зольностью, что крайне затрудняет использование этих углей в шахте для производства доменного кокса и они вынужденно в рядовом виде отгружаются как энергетическое топливо.

Для производства высокозольного кокса рассмотраны несколько  вариантов обогащения углей пластов  К₃, К₂, К₁, различающихся по технологии, зольности концентрата и обьемом переработки. При этом обогащение рядовых углей по машинным классам крупности более 13 мм во всех вариантах принято в тяжелых средах с зольностью крупногоконцентрата 30-62% и направлением его на слоевое сжигание. Обогащение классов крупностью менее 13 мм рассмотрено в трех вариантах:

• Отсадкой с зольностью концентрата 24%;
• Отсадкой с выделением промпродукта и зольностью концентрата - 20%;

В трехпродуктовых тяжелосредних  гидроциклонах с зольностью концентрата 14%.

Уголь крупностью менее 0,5 мм во всех вариантах обогащается флотацией.                 

Таблица 1

Структура запасов  и добычи коксующихся углей

Таблица 2

Добыча углей  на шахтах, добывающих угли пластов  К₁, К₂, К₃ по плану ПО «Карагандауголь» на 1990 г

Таблица 3

Себестоимость добыча угля на шахтах ПО «Карагандауголь» (уголь  марки КР)