汉江集团铝电解槽阴极偏心炭块研究技术开发项目申报书

时间：2021-04-29 00:07:57 来源：蒲公英阅读网 本文已影响人

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汉江集团铝电解槽阴极偏心炭块研究技术开发项目申报书 本文关键词：汉江，阴极，偏心，项目申报，技术开发

汉江集团铝电解槽阴极偏心炭块研究技术开发项目申报书 本文简介：汉江集团公司2017年度技术开发项目申报书项目名称：铝电解槽阴极偏心炭块研究承担单位：汉江丹江口铝业有限责任公司（盖章）项目负责人：董鹏起止时间：2017年4月~2017年12月申报时间：2017年3月汉江集团公司技术中心制一、项目由来、意义和预期效果项目由来:铝业公司200KA电解槽2004年投产

汉江集团铝电解槽阴极偏心炭块研究技术开发项目申报书 本文内容：

汉江集团公司2017年度技术开发项目申报书

项目名称

：

铝电解槽阴极偏心炭块研究

承担单位

：

汉江丹江口铝业有限责任公司（盖章）

项目负责人：

董

鹏

起止时间：

2017年4月~2017年12月

申报时间

：

2017年3月

汉江集团公司技术中心制

一、项目由来、意义和预期效果

项目由来:

铝业公司200KA电解槽2004年投产以来，长期饱受电解槽侧部伸腿肥大，导致阳极更换困难，电解槽电压波动，电流效率差强人意的困扰。为此生产部门对电解槽侧部采取填塞保温砖，封闭厂房地沟等措施降低空气对流，以期减少热散失缓解伸腿过大的情况，目前来看效果并不明显。为此铝业公司生产部成立专班研究讨论一致认为调整阴极结构，优化阴极电流分布是解决电解槽伸腿过大，提高电解槽经济指标的有效途径。

项目意义:该项目做为铝业公司技术储备项目已于2012年成功申报国家实用新型专利，若能够施行将对改善铝业公司电解铝经济技术指标，降低吨铝消耗。提升产业竞争力起到积极的促进作用。

预期效果:

1、增加阴极导电面积，提高电解槽电流效率

2、同时由于改善磁场分布，可减小铝水液面波动，为降低电解槽电压提供空间。

二、项目的科技依据、技术背景和市场情况

项目的科学依据:

根据磁场分布情况及电解槽实际工况，如烟道端电流偏流，伸腿过大，造成换极困难等因素，将烟道端阴极炭块向外扩张5cm，阴极钢棒尺寸与位置不变。增加该部分的阴极导电面积，促使炉帮伸腿后移，增加阴极导电面积。

项目的技术背景:

公知铝电解槽阴极炭块截面为515*450mm，且各阴极炭块尺寸统一，阴极炭块组数量随槽型增减。在母线设计优良，槽况稳定的前提下对正常生产不会造成其它不良影响，但在诸如环境差强人意，磁场波动较大等情况下可以对电解槽阴极炭块开展有针对性的优化设计。

项目的市场情况:该项目试验推广后将为解决困扰铝业公司电解铝多年的技术壁垒提供技术保障，有效提高电解槽电流效率，提升公司经营效益。

三、项目研究内容及预期成果

研究内容:

在筑炉操作中将现有515*450mm规格的阴极炭块在横向排列的电解槽烟道端最外侧一块阴极，向烟道端炉帮处扩展50mm，并相应减少炉帮浇筑料使用量，在周围糊捣固压边工序中增大小面周围糊压边距离20mm，以减少侧部渗漏的可能性，提高电解槽寿命。其它筑炉工序按原有工艺流程不变。此后详细记录该电解槽各项工艺技术指标走势，与对比槽进行比对分析经济效益。

预期成果:

1、物理场综合测试报告

2、项目技术管理总结报告

3、偏心阴极炭块专利技术应用论文

4、偏心阴极炭块相关设计图纸

四、拟采取的研究方法和可实施的技术路线

该项目对横向排列式电解槽烟道端外侧阴极，在原有阴极截面尺寸的基础上阴极钢棒位置不变向，阴极炭块向电解槽外侧偏移50mm。

五、工作安排和分阶段进度

第一阶段：2017年3月～2017年4月，开展前期市场调研，对阴极炭块生产工艺进行考察，并对经济与社会效益进行测算。

第二阶段：2017年4月～5月，确定设计方案，出具施工图纸，与相关炭素厂家协商生产试验阴极的相关事宜。

第三阶段：2017年6～2017年9月，根据改造方案，对试验阴极各项数据进行统计分析，对实施效果进行评估确认；

第四阶段：2017年10～12月，出具项目实施总结报告，确认推广应用方案。

六、实现本项目预期目标已具备的条件

1、铝业公司电解车间槽况及各项工艺技术条件稳定，差异化较小，测试对比效果真实可靠。

2、电解车间领导及下属各班组长具有多年电解生产管理经验，具有较好的管理水平，同时各车间电解工从事电解生产多年，操作水平娴熟，为项目顺利开展提供了保证。

3、丹江铝业公司与丹源炭素公司具有长期良好的合作关系，阴极理化指标较为稳定，并有能力依据设计图生产试制各型阳极的条件。

4、辅修车间具有多年电解槽砌筑管理经验，具有较好的业务水平，能够确保偏心阴极项目的施工质量。

七、经费预算（拨款与自筹的资金额度、分项预算以及使用计划）

该项目技术开发经费预计为98.9万元，费用明细见下表。

经费支出预算

科

目

金额（万元）

具体事项

1、新产品设计费

0

2、新工艺规程制定费

0

3、技术图书资料费

资料翻译费

0.5

4、材料、燃料和动力费用

80

5、研发活动的工资、薪金、奖金、津贴、补贴

5

6、仪器、设备折旧费或租赁费

0

7、软件、专利权、非专利技术等摊销费

0

8、中间试验费

0

9、模具、工艺装备开发及制造费

8

10、勘探开发技术的现场试验费

0

11、成果论证、评审、验收费用

3

12、考察、培训、差旅、招待等其他费用

3

合

计

99.5

八、研究组成员情况：

姓名

性别

出生年月

专业

职称

职务

工作单位

签字

董

鹏

男

1976-10

有色冶金

高工

副处

王文辉

男

1970-10

电力工程

工程师

部长

生产部

陈选兵

男

1973-11

中文

助理

科长

生产部

费

征

男

1978-10

机械自动化

工程师

科员

生产部

陈富东

男

1976-6

冶金机械

助理

科员

生产部

王玺

男

1980-11

助理

科员

生产部

苌建国

男

1973-11

助理

主任

电解车间

卢敏

男

1976-12

助理

副主任

电解车间

刘国斌

男

1974-7

助理

主任

电解车间

郭大瑞

男

1976-10

助理

副主任

电解车间

朱建江

男

1975-3

工程师

主任

质检中心

程琳

男

1974-10

高级技师

工段长

辅修车间

汪晓红

女

1973.02

会计师

部长

财务部

九、合作单位分工情况及意见

1、生产部负责方案制定，技术指导，组织协调；

2、丹源碳素公司配合阴极炭块试制。

3、辅修车间配合电解槽筑炉。

十、主管部门审查意见:

负责人（签字）

20*年*月*日

7

篇2：小学数学课堂思维训练课题研究申报书

小学数学课堂思维训练课题研究申报书 本文关键词：小学数学，课题研究，申报，课堂，思维训练

小学数学课堂思维训练课题研究申报书 本文简介：登记号课题批准号陕西省基础教育课程改革课题申请·评审书课题名称小学数学课堂思维训练学科分类数学课题负责人房立有所在单位三岔河九年制学校陕西教育科学规划领导小组办公室二0一一年九月制一、信息表课题名称小学数学课堂思维训练主持人姓名房立有职称小高研究专长数学工作单位三岔河九年制学校通迅地址三岔河九年制学

小学数学课堂思维训练课题研究申报书 本文内容：

登记号

课题批准号

陕西省基础教育课程改革课题

申请·评审书

课

题

名

称

小学数学课堂思维训练

学

科

分

类

数学

课

题

负

责

人

房立有

所

在

单

位

三岔河九年制学校

陕西教育科学规划领导小组办公室

二0一一年九月制

一、信息表

课题名称

小学数学课堂思维训练

主持人姓名

房立有

职称

小高

研究专长

数学

工作单位

三岔河九年制学校

通迅地址

三岔河九年制学校

电子信箱

[email protected]

邮政编码

726014

联系电话

办公：2616788

手机：13991449826

主

要

参

加

者

姓

名

职称

研究专长

工

作

单

位

房立有

小高

数学

三岔河九年制学校

梁书锋

数学

三岔河九年制学校

孔军锋

小一

数学

三岔河九年制学校

张贤军

小一

数学

三岔河九年制学校

何

珊

数学

三岔河九年制学校

最终成果

完成时间

二、负责人和课题组主要成员近三年来取得的有关研究成果

成

果

名

称

著作者

成果形式

发表刊物或出版单位

发表出版时间

三、课题设计论证

·选题意义和研究价值；

·研究目标、研究内容和创新之处；

·研究思路、研究方法和实施步骤。

（限3000字内）

一、

课题研究的实践意义和理论价值

小学数学教学是提高学生素质的重要途径之一，学生素质的提高不仅在于知识的积累，更重要的是在于获取知识过程中学生数学素质的培养。数学素质其核心就是数学思维能力，它对学生掌握数学知识、认识世界、表达思想有极其重要的意义。只有加强数学思维能力的训练，才能掌握数学知识、培养能力、提高课堂教学效率。

传统教学仅仅把数学教学看成是“传授知识”或“落实双基”，课堂教学的预期效果只是使学生听得懂、能接受。因此，与之相应的教法就是不厌其烦地反复讲解，把知识嚼烂了一口一口地“喂”给学生，或是让学生模仿例题反复练习，这样就把数学思维能力的培养排斥在数学知识的教学之外，或者即使认识到要重视数学思维能力的培养，但不知道应有机结合数学知识来进行。事实上，学生数学思维能力的培养与数学知识教学是同步进行的，数学知识是数学思维活动的产物。在教学的每一步，不估计学生数学思维活动的水平、思维的发展、概念的形成和掌握的质量，就不能进行有效地教学。在数学教学改革中，应该把数学概念的教学和数学思维活动的教学两者有机地结合起来。因此,教师应确立数学概念教学是数学思维活动教学的观念,提高培养学生数学思维能力的自觉性,把数学思维能力的培养真正落到实处。

二、研究目标

以理论为指导，遵循学生数学思维特点，发挥课堂教学主渠道作用，注重情感培养，落实数学双基，开展思维训练，发展提升逻辑思维、形象思维层次，萌发培植直觉思维，优化思维方法和思维品质，提高学生思维能力。

三、研究内容

重点探究课堂思维训练的六种方法：

（1）表述法。就是指学生用口头和书面语言把思维过程表述出来，讲清思维过程，写清思维步骤，使内部思维外显化。并促进思维过程条理化、具体化、明确化。

（2）图表法。就是指导学生将思维过程用图的形式展示出来，如应用题的线段图、分析图，工作问题表格式分析等（此法对学生的思维水平要求较高，适用于高年级）。

（3）操作法。就是指导学生将想的过程通过学具、电教媒体等形式展示出来，以内部思维指导外部操作，将内部思维转化为外部动作。（适用于低年级与几何图形类知识的教学）

（4）渗透法。就是把思维的方法、思维策略等渗透在教学过程中进行。立足课堂，以典型的知识内容为媒体，使学生在理解知识的过程中理解并掌握相应的思维过程，以“润物细无声”的方式培养学生的思维品质。

（5）专项训练法。就是教师根据学生学习的实际情况，精选相关内容，进行专项训练，如各种类型应用题的题组训练，根据具体题型，要求学生理解并掌握分析和综合的思维过程等。

（6）互学法。就是指导学生互相交流解题思维过程以及解题时思维方法、思维策略等，从而达到互相学习共同提高的目的。由于学生之间的思维能力、知识结构、语言表达等方面相当接近，所以他们的互学更能起到榜样示范的作用。

四、课题研究方法的设计

１、操作演示。思维始于操作，操作促进思维。在教学过程中，教师应多开展些直观操作活动，有助于学生对概念的形成和巩固。

２、反馈举例。在教学中，教师不仅要求学生能用自己的语言表述概念，而且还要求学生在表述概念的同时，举例加以说明，促使学生认知水平向较高层次发展，帮助学生建立新的认知结构。

３、推理判断。由于学生缺乏科学判断经验和综合分析能力，在认识数学知识的过程中，容易被概念的非本质属性所诱惑，造成认识上的偏差。因此，在教学过程中，教师要积极开展对比、辨析、推理、判断等教学活动，让学生在肯定或否定的思维训练中，建立准确、清晰的数学概念。

4、尝试错误。所谓尝试错误,即学生从正面接触知识,建立概念后,教师从概念的反面有针对性地创设一种错误的情景,引导学生深入到这种特定的情景中，运用已有的知识和经验,去分析错因,尝试矫正.

5、变换叙述。学生认识某一数学知识后,变换概念的叙述形式,可以让学生从多侧面、多角度地认识概念，同时能考查学生对概念的理解程度,达到巩固的目的。

五、研究过程设计

第一阶段:准备阶段（2011.7—2011.10）

（1）界定课题、开题论证阶段。

（2）收集有关理论，学习国内外有关培养学生创造性思维能力的资料和成功经验。

（3）制定课题研究方案。

（4）召开研讨会，对课题方案进行修正。

（5）培训实验教师，组织教师学理论，学方案。

第二阶段：实施阶段（2011.11—2013.7）

（1）根据研究方案，启动课题研究。

（2）要求课题组成员每两周撰写一篇教学反思或教学随笔，每学期写一篇课题教学论文。

（3）课题组成员每月进行一次课题理论学习与研究，努力提高课堂思维训练的教学策略。

（4）及时收集研究信息，注意调整，不断完善操作过程。

（5）定期召开研讨会，总结交流经验。

第三阶段：总结阶段（2013.7—2013.12）

（1）对本课题研究进行有效性分析和反思性评价，撰写研究报告。

（2）展示研究成果。

（3）召开鉴定会，对课题研究进行评审验收。

四、完成课题的可行性分析

·已取得相关研究成果的社会评价（引用、转载、获奖及被采纳情况），主要参考文献（限填10项）；

·主要参加者的学术背景和研究经验、组成结构（如职务、专业、年龄等）；

·完成课题的保障条件（如研究资料、实验仪器设备、研究经费、研究时间及所在单位条件等）。

（限1500字内）

一、完成本课题研究任务的保证措施

1、端正教育思想，加强理论学习

认真组织实验教师学习教育学、心理学和现代教育科学理论，学习报刊上有关文章，每位教师有一定数量的学习笔记，定期交流。用理论指导实验，保证实验的方向性和科学性。

2、深入钻研教材，合理确定训练要点。

要形成“教研组——备课组——实验教师”的实验网络，组织教师“讲五课”活动，即备课、说课、讲课、评课、写课。

3、加强课堂教学研究，及时改进教学方法。

结合教材，根据学生实际，指导学生有目的、有程序地训练。

二、课题研究领导小组

组长：王彦平

成员：房立有

梁书锋

孔军锋

张贤军

何

珊

五、研究成果

序号

完成时间

成

果

名

称

成果形式

负责人

六、课题负责人所在单位意见

公

章：

负责人签章：*年*月*日

2011年度基础教育课程改革课题申报汇总表

___________市(区)教育行政部门(盖章)

申报者

单位

课题名称

联系方式

电子信箱

刘朝锋

三岔河九年制学校

初中语文阅读指导

2616788

[email protected]

房立有

三岔河九年制学校

小学数学课堂思维训练

2616788

[email protected]

填表人：刘朝锋

房立有

填表时间：2011年9月

联系电话：2616788

篇3：粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究科研项目申报书

粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究科研项目申报书 本文关键词：粗细，混合，项目申报，科研，工艺

粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究科研项目申报书 本文简介：科研项目实施方案项目名称：粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究项目承担单位：兖州煤业股份有限公司南屯煤矿项目负责人：管振祥起止年限：2008年3月-2008年9月兖州煤业股份有限公司二○○八年二月6一、项目来源《粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究》的提出来源于煤矿清仓的迫切需要

粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究科研项目申报书 本文内容：

科研项目实施方案

项目名称：粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究

项目承担单位：

兖州煤业股份有限公司南屯煤矿

项目负责人：

管振祥

起止年限：

2008年3月-2008年9月

兖州煤业股份有限公司

二○○

八

年

二月

6

一、项目来源

《粗细混合煤泥新型水仓自动清挖工艺和系统设备研究》的提出来源于煤矿清仓的迫切需要。

目前南屯煤矿由于受开采条件的限制，九采北部泄水巷跨落已无法修复，为此设立-537二级泵房，承担矿井七采深部的排水，该排水泵房水仓位置运输环节复杂，-537二级轨道若受开采动压影响无法保证运输路线的畅通，严重影响该泵房水仓煤泥清挖，且该水仓无沉淀池，又地处九采三分区皮带机尾后方，涌水量大，大块状煤炭及煤泥直接进入该水仓，造成清挖频繁，工作量大，目前煤矿井下水仓的清理基本全部是人工清理。

通过该项目的研究，建立清挖水仓机械化作业线，为水仓中的粗细混合煤泥的清挖走出一条新路，并能实现煤泥与水的分离，从而达到安全、快速、高效、低耗的清仓效果。该项目不仅能使清仓机械化，而且可以提高清仓速度，同时大大降低了工人的劳动强度，减少了环境污染，创造了较好的经济效益。

二、项目主要研究内容及目标

1、研究目标

研制南屯煤矿粗细煤泥混合新型水仓自动清挖工艺和系统设备，对各种性质的煤泥实现自动清理、自动分离，自动装车运输，解决清仓劳动强度大，不安全，效率低，污染巷道问题。促进煤矿现代化矿井建设，实现煤泥清挖的文明生产和安全生产。

2、主要研究内容、关键技术

（1）主要研究内容

本次研究针对南屯煤矿水仓煤泥颗粒粗细分布不均，清挖周期短，劳动强度大、操作不安全等问题，深入研究水仓高效机械清挖新工艺、新设备、新方法与配套技术。

1．借鉴天科机械制造有限公司已有的细煤泥水仓煤泥清挖工艺，找到粗细煤泥并存处理的更简单，更合理，更环保的工艺方法。

2．研制煤泥清挖机和配套的移动系统、搅拌装置：

主要指标：仓口粗颗粒正常搅拌输送，搅拌、破碎与泵吸头一体化设计。φ30以下颗粒可抽排长距离输送。

3．设计高效双工作区域两端进料煤泥脱水压滤机，效率高、体积小

主要指标：压滤泵优化设计，滤布合理选用，压滤效率提高10%；压滤泵站与操作台分体设计，方便设备操作。

4.MC-1型煤泥粗分机设计定型：0.3MM以上颗粒通过粗分机分离并自动装车，所分离煤泥水自动进入缓冲搅拌罐，由高效压滤机分离处理。

水仓内的粗细煤泥可以实现自动搅拌、抽排、分级、脱水、装车流水线作业。

（2）关键技术

1、含有粗细颗粒的煤泥水搅拌、抽排、输送技术：

全新的“MQ-1型煤泥清挖输送机”:该机革新以前的设计,将煤泥的搅拌、水仓煤泥的清除、煤泥输送集为一体化的自动清挖机，该机可自行移动，搅拌与抽排高度集合、抽排设备可左右摆动、上下移动，实现不同高度、不同方位的煤泥的搅拌抽排。水平输送距离可达1200米），煤泥输送浓度达到50%，操作只需要一人，实现了真正意义上的水仓煤泥自动清挖输送。其关键技术是：自动搅拌煤泥水、自动过滤杂物、搅拌与抽排高度集合、搅拌抽排能够全方位工作，高浓度煤泥的长距离输送。

2.粗细煤泥的分离，既不影响压滤机的使用，又不能糊筛

开发设计全新的专利产品“MC-1型煤泥粗分机”：该机是专门针对煤泥性质复杂，为给连续高效压滤机提供优质的待分离煤泥而设计的煤泥分离设备，主要目的是将不便于压滤脱水的煤泥粗颗粒首先从煤泥中分离出来，从而既可提高煤泥脱水质量，又可大大提高煤泥的脱水效率。关键技术是煤泥的粗细分离、粗煤泥自动装车、细煤泥能够全部进入压滤设备。

3.洗煤泥的高效脱水

开发设计新型“ZQ-4型高效连续压滤机”:基于对煤泥脱水处理的深入研究和多年经验的总结，我们将开发新型的高效连续压滤机，该机突破传统的压滤过滤理论，在设备体积不变的条件下，大幅度提高了煤泥的单位产量。关键技术：压滤机全液压控制、双工作区域、两端进料、自动装车。

3、创新点

（1）压滤机全液压控制、双工作区域、两端进料、自动装车。。

（2）煤泥的粗细分离、粗煤泥自动装车、细煤泥能够全部进入压滤设备。

（3）自动搅拌煤泥水、自动过滤杂物、搅拌与抽排高度集合、搅拌抽排能够全方位工作，高浓度煤泥的长距离输送。

三、主要技术指标

主要技术指标

序号设备名称设备型号数量

参数名称

参数值

1煤泥清挖机MQ-1

1

输送煤泥浓度

%

45

煤泥输送粒度

mm

φ10

可输送颗粒：mm

φ30

输送出口压力

MPa

0.2

输送流量

M3/h

25-33

电机功率

kW

28

配水压力

MPa

2.5

2煤泥粗分机

MC-1

1

粗煤泥产量

T/h

5

高频振动功率

kW

3*2

搅拌功率

kW

4.0

缓冲容量

M3

2.0

3高效连续压滤机ZQ-41

干煤泥产量

T/h

10-12

煤泥含水率

%

＜30

入料压力

MPa

0.7

液压缸压力

MPa

16

泵站电机功率

kW

28

输送带电机功率

kW

3

四、项目实施的技术方案

1、总体技术方案

1）设备组成：水仓清挖系统主要由煤泥搅拌设备、煤泥输送设备、缓冲搅拌容器、煤泥分离设备（装车输送带）四大部分组成。

2）主要工艺路线：

水仓煤泥高压水冲击、搅拌、破碎----＞煤泥清挖泵输送----＞煤泥粗分（分离的粗煤泥装车）----＞缓冲搅拌容器搅匀----＞双作用压滤机分离脱水----＞皮带机自动装车。

工艺流程如下：

干煤泥自动装车

净水

副水仓

粗煤泥自动装车

水

仓

ZQ-4型高效连续压滤机

精煤泥输送

MC-1:煤泥粗分

含水煤泥输送

MQ-1：煤泥清挖输送

3.2.3、设备的布置方式：见下图一、图二

水仓煤泥经高压水冲击后搅拌达到一定浓度，大颗粒经破碎后用煤泥输送泵输送到水仓口的煤泥粗分机内，将大于0.3mm以上的粗颗粒煤泥首先分离，自动装矿车。余下的煤泥水进入缓冲容器内，缓冲容器的作用是贮存一定量的煤泥，以便保证脱水压滤机始终有足够的煤泥供应。由于煤泥沉淀快，所以必须加搅拌机构不停的搅拌，防止沉淀。脱水压滤机将缓冲搅拌罐内的煤泥以一定的压力输送入压滤机过滤室内，将煤泥脱水。脱出的煤泥经过压滤机下部的输送带自动装车或者送到另一部皮带上运走，脱出的水回到另一个蓄水水仓。煤泥清理过程完成。

2、技术途径

本项目将采用现场考察、技术调研、工艺设计、总体方案设计、设备研制、地面试验、井下工业性试验，具体为：

1）、井下水仓相关资料调研：

查资料了解水仓的现状，断面尺寸、长度。

水仓内取样，进行煤泥沉降试验、粒度分析。

拟选址。

人工清仓的存在问题。

2）、工艺设计

借鉴现机械清仓的工艺，设计新的清仓工艺。

3）、根据现场情况和现清仓周期，设计系统整体方案。

生产能力的核定

系统的组成设计

设备总体布置

4）、设备的研制

煤泥煤泥清挖输送机研制

煤泥粗分机研制

双工作区域两断进料高效连续压滤机的研制

5）、地面试验

关键设备模拟试验

6）、井下工业性试验

进行水仓的清挖，检验设备的相关参数和可靠度

7）、总结分析，形成相关研究成果，项目验收。

3、试验基地及规模

该项目试验分出厂试验和井下工业性试验。出厂试验在制造工厂地面进行，主要对设备原理性试验、基本参数进行测定。项目井下工业性试验兖矿集团兖州煤业公司南屯煤矿进行工业性试验，对设备寿命、配套性进行考核。

五、项目进度与阶段考核目标

本项目自2008年1月开始执行，2008年9月30日总结鉴定，包括现场调研、理论分析、工艺和系统设备设计制造并在南屯煤矿进行现场实验。

（1）2008年01月~2008年02月

研究计划：现场调研，井下水仓现状调查、收集资料，采集煤泥样品。

研究目标：分析分析煤泥构成和特性，分析清挖现场构造，研制合理清挖工艺；

（2）2008年03月~2008年06月

研究计划：制定工艺实现方案，系统设备的设计和制造

研究目标：系统设备完成地面模拟试运行，并进行必要改进；

（3）2008年07月

研究计划：设备完成井下安装并进行清挖煤泥试验；

研究目标：在实验基础上，完成设备定型；

（4）2008年09月

项目总结，提交总体研究报告，评审鉴定。

六、

协作单位及试验地点

1.协作单位基本情况

徐州天科机械制造有限公司是省级高新技术企业，拥有中高级人才二十多人，具有教强的开发能力，长期从事水仓设备的研发，在行业处于领先地位。拥有国家专利5项，通过省部级技术鉴定项目1项，获省科技基金资助的项目1项，通过矿务集团技术验收的项目3项。长期以来公司按照ISO-9000标准建立并实施了质量体系，实行从采购、设计、生产、销售等全过程的质量控制。公司生产的水仓自动清挖设备在全国八十多个矿井使用，受到广大用户的好评。公司拥有整套水仓设备试验设施，保证了产品的可靠性。从人员设备都可保障课题的正常进行。

2.

试验地点的条件

南屯煤矿是我国大型现代化高产高效矿井，在开采、掘进等方面具有雄厚的实力。长期以来，南屯煤矿坚持科学技术是第一生产力的思想，走产学研相结合的道路，解决了煤炭生产中的一系列科技难题，推动了煤炭生产技术的发展，取得了显著的科技成果。同时培养了一大批具有较高科技水平的技术队伍。在各个方面走在行业的前列。

南屯煤矿由于受开采条件的限制，九采北部泄水巷跨落已无法修复，为此设立-537二级泵房，承担矿井七采深部的排水，该排水泵房水仓位置运输环节复杂，-537二级轨道若受开采动压影响无法保证运输路线的畅通，严重影响该泵房水仓煤泥清挖，且该水仓无沉淀池，又地处九采三分区皮带机尾后方，涌水量大，大块状煤炭及煤泥直接进入该水仓，造成清挖频繁，工作量大，目前煤矿井下水仓的清理基本全部是人工清理。煤泥清挖需要人工：每班需要6人施工，每班大约清挖6车，每车为3立方米。

-537水仓：外环容量1260立方米。内环容量840立方米。

共2100立方米。

-670水仓：外环容量1206立方米，内环容量1604立方米。

共2810立方米。

人工清理主要工具是铁锹、水桶、矿车，工人劳动强度大，作业环境恶劣，清理和运输对煤矿巷道污染严重。另外清理效率低下，一般一个水仓清理周期长达60天左右，给煤矿用水和治水安全造成一定的安全隐患。清理时工人在煤泥中作业，非常不安全，有些煤矿曾发生过煤泥将工人埋在泥下的事故。

水仓内的煤泥颗粒有大有小，仓口颗粒粗大、仓内细小，因此粗细煤泥混合水仓机械化，自动化清理设备的研制，就十分必要。

该项目也正是该矿在实际生产需要提出来的，可以作为该项目的井下工业性试验地点。

3.试验内容

⑴

验证水仓清挖的工艺

⑵煤泥清挖输送机试验

①

煤泥清挖输送机的基本性能考核；

②

煤泥清挖输送机可靠性。

⑶煤泥粗分机

①煤泥粗分机效果考核；

②煤泥粗分机可靠性考核。

⑷

高效连续压滤机

①高效连续压滤机效果考核；

②高效连续压滤机可靠性考核。

5）整个装载作业线试验

①

水仓清挖系统作业线清挖能力试验；

②

水仓清挖系统作业线能力匹配性试验；

③

水仓清挖系统作业线连续性考核；

④

水仓清挖系统作业线整体可靠性考核。

七、项目经费预算

单位：万元

1、项目调研、差旅、论证费

2万元

2、系统研究制造费

59.6万元

1）脱水设备研究（含泵站、加长小皮带）

32.72万元

2）缓冲罐（带搅拌）研究

2.72万元

3）煤泥清挖专用泵（一）

8.90万元

4）煤泥清挖专用泵（二）

8.80万元

5）脱水设备系统附件

0.48万元

6）螺旋式搅拌器

0.98万元

7）自动卸料装置

5万元

3、系统安装调试费

3万元

4、项目验收、鉴定费（含资料费）

2万元

费用总计

66.6万元

八、项目人员组成

（1）课题负责人（单位、姓名、职称、职务）：

兖州煤业股份有限公司南屯煤矿：管振祥

高级工程师

副总工程师

徐州天科机械制造有限公司：

刘传令

高级工程师，总经理

（2）课题工作人员

兖州煤业股份有限公司南屯煤矿：

澹凡苓

队长

宋庆亮

技术主管

范爱文

工程师

韩

刚

工程师

徐州天科机械制造有限公司：

史万明

高级工程师，总工程师

李大男

高级工程师，技术部长

季益义

高级工程师，副总经理

朱兴民

高级工程师，副总经理

董圣明

高级工程师，总装车间主任

王

栓

工程师

煤泥分级浮选工艺关键技术的分析

第5期

2007年10月

选煤技术

C0ALPREPARAT10NTECHNOLOGY

NO.5

0et.2007

文章编号:1001—3571(2007)05—0049—03

煤泥分级浮选工艺关键技术的分析

李振涛,张悦秋,谢广元,俞和胜

(1.中煤国际工程设计研究总院,北京100083;2.中国矿业大学化工学院,江苏徐州221008)

摘要:以邯郸洗选厂为例,详细介绍了煤泥分级浮选工艺改造过程中需要注意的几项关键技术,阐述了采用分级旋流器组进行浮选入料粗,细煤泥分级,0,125mm细煤泥采用新型旋流微泡

浮选柱一快速双隔膜压滤机处理,05～0.125mm粗煤泥采用原有的浮选机一过滤机处理所具有

的优势.

关键词:分级浮选;旋流微泡浮选柱;快速双隔膜压滤机

中图分类号:TD943文献标识码:A

l概况

邯郸洗选厂是我国解放后自行设计,安装的第

一

座大型选煤厂,原设计处理原煤能力150万t/a,采用跳汰粗选,重介精选,煤泥混合浮选工艺流

程.随着采煤机械化程度的提高,原煤质量逐渐变

差,而市场对产品质量的要求却日益提高,原有的

煤泥混合浮选凸现出其致命弱点:分选粒度范围过

宽,高灰细泥夹带污染精煤,导致浮选精煤灰分

高,尾煤灰分低,综合精煤质量波动大,超灰现象

严重,影响了精煤产品质量和企业的经济效益.针

对煤泥混合浮选工艺存在的问题,该厂于2003年

开始对原有的煤泥混合浮选系统进行了分级浮选工

艺改造.

2分级浮选工艺的关键技术

对于老厂进行浮选工艺改造,工艺流程的选择

应该侧重于:①工艺布置宜简单,合理,实现与原

系统其他工艺环节的有机匹配;②要实现设备大型

化,控制自动化,系统信息化;③最大限度地利用

现有的设备和设施,减少投资.邯郸洗选厂主厂房

结构为采用分级浮选提供了先决条件.但是若要完

成分级浮选工艺的改造,还须把握好分级浮选工艺

中的几个关键技术问题.

2.1分级粒度

邯郸洗选厂的人浮煤泥为中等可浮到难浮.根

据实验室试验结果和对实际生产的分析,分级粒度

定为0.125mm.按照粒度分布情况,粗,细煤泥

收稿日期:2007—09—14

作者简介:李振涛(1971一),男,陕西省宝鸡市人,高级工程

师,现任《煤炭工程》杂志总编.联系电话:(010)82276676.

各占60%,40%.分级粒度并不是一个绝对的概

念,相对于混合浮选而言,只是一个相对的概念,对于分级效率的要求并不是很严格,只要满足粗粒

级以粗粒为主,细粒级以细粒为主即可.原因是浮

选柱和浮选机的有效分选范围都是0～0.5mm,只

是浮选柱在处理细粒煤泥时具有相对优势.0.5—

0125mm粒级的粗粒煤泥采用原有的部分浮选机

一

过滤机处理;细煤泥采用新型的旋流微泡浮选柱

一

精煤快速压滤机处理.根据粗,细煤泥表现出的

不同浮选和过滤特性,采用不同的浮选和脱水设备

以及不同的加药制度,可充分发挥各自在不同粒度

范围内的分选与脱水优势,实现粗,细煤泥高精度

分选和高效脱水.

2.2分级设备——水力分级旋流器组

分级浮选能否正常运行,分级设备起着关键的

作用.采用水力分级旋流器组进行浮选人料粗,细

煤泥分级,配备12台FXJ一350组成的旋流器组

(通常使用9台,3台作为备用),以解决人料中杂

质过多,堵塞旋流器的问题;分级旋流器组配备几

种规格直径的底流口,可以根据生产情况进行灵活

的调整,实现浮选机和浮选柱人料量的最佳分配;

通过控制旋流器的入料压力,来达到调整分级粒度

的目的.增大底流口直径或提高人料压力,溢流中

煤泥含量减少,分级粒度减小;反之,则溢流中煤

泥含量增加,分级粒度加大.

2.3细粒煤泥的浮选设备——旋流微泡浮选柱

2.3.1旋流微泡浮选柱与传统机械搅拌浮选机的

性能对比

目前,分选细粒和超细粒煤的方法主要有浮

选,油团选和选择性絮凝等方法,其中只有浮选在

技术上最成熟并已产业化.但应用实践表明,传统

49

第5期选煤技术2007年1O月25日

机械搅拌浮选机存在以下缺点:①浮选槽体浅,精

煤泡沫层薄(大约200—300mm),泡沫中央带高

灰细泥多,选择性差,分选效率低;②每室设一个

叶轮,长期浸泡在矿浆中,磨损严重;③维修工作

量大,维护费用高;④占地面积大,土建投资高;

⑤每一室必须有电机,动力消耗大.

由中国矿业大学矿物加工工程研究中心研制的

旋流微泡直径为1m,1.5m,2m,3m的浮选柱已投

人工业化应用.旋流微泡浮选柱的应用不仅提高了

分选效率,而且分选粒度范围延伸到了微米级,特

别适用于超细粒物料的分选.结构简图如图1所示.

喷淋水

图1旋流微泡浮选柱结构简图

旋流微泡浮选柱主要由:浮选段,旋流段和气

泡发生器三部分构成.旋流微泡浮选柱具有以下优

点:

(1)浮选原理和重选原理(旋流力场)相配

合,提高了分选效率.

(2)单位容积处理能力大,工艺指标先进.

由于浮选柱集浮选和重选于一体,在一个柱体内能

完成粗选,精选和扫选,所以高灰细泥对精煤的污

染小,精煤灰分低,产率高,完全适用于0.5mm

级煤泥浮选,尤其适合灰分高,粒度细(

0.045mm)的难选煤泥浮选.

(3)机体外配置的射流自吸式节能微泡发生

器充气量大,气泡质量好,不堵塞,易调节,工作

稳定,易维护和更换.

(4)采用合理的柱内结构,可随时开,停机,而无须排空,物料不会发生沉积堵塞.

(5)动力消耗小,节能明显,比相同处理能

力的常规浮选机节能1/3.

(6)能使用普通浮选药剂,用量也基本相同.

2.3.2工业应用

近年来,旋流微泡浮选柱在国内得到了推广应

用,目前煤用浮选柱的应用主要围绕三方面:一是

在大型选煤厂取代工业浮选机;二是在中,小型厂

形成以浮选柱为核心的高效,简易煤泥分选回收系

统;三是在低灰,低硫煤制备及高灰,细粒分选方

面取得工业应用.

表1为3m浮选柱在大屯选煤厂的工业应用

结果.从表1中可以看出,浮选柱的精煤灰分可以

比浮选机的精煤灰分降低1～1.5个百分点,从而

确保了选煤厂出灰分8.0%精煤的要求.表2列

出了各种规格浮选柱的处理能力和配用电机功率.

可以看出,浮选柱比相同处理能力的浮选机可节能

1/2～1/3

表1击3m浮选柱与8m浮选机在大屯选煤厂的生产应用结果

可见,旋流微泡浮选柱可以作为与跳汰或重介

选配合完成全粒级煤炭分选,特别是在重介选或分

级浮选中实现细粒煤泥资源回收利用的首选设备.

50

2.4细粒煤泥的脱水设备一’XMZG一100/1090一

u型隔膜式自动压滤机

细粒煤泥的脱水设备有圆盘真空过滤机,加压

第5期李振涛等:煤泥分级浮选工艺关键技术的分析001主旦旦

过滤机,板框(或厢式)压滤机,精煤快速隔膜

压滤机.

2.4.1传统真空过滤机的缺点

真空过滤是以真空为动力造成压力差进行固液分

离的过程,但真空泵产生的真空压力差最高只能达到

0.06MPa,实际过滤表面的压力差则更低,一般小于

0.02MPa,所以真空过滤机存在脱水效率低,滤饼水

分高,能耗大的问题.尤其是处理细而粘的物料时,真空过滤脱水则更为困难.具体表现在:

(1)滤饼脱落困难,不得不借助人工捅饼.

(2)真空过滤机滤液不能出清水,滤液浓度

高,必须返回浮选,导致细煤泥在系统内循环,无

疑增加了无用功的消耗,并恶化了浮选和过滤效果.

(3)真空泵动力消耗大.

(4)滤布更换麻烦,成本也较高.

2.4.2加压过滤机的不足

运行故障较多,电控系统较复杂,故障率高;

密封排料装置用密封圈寿命短;刮板输送机底粘煤

严重;对人料浓度,粒度组成要求苛刻,人料粒度

组成变化较大时,产品水分和过滤机处理量波动

大.当人料中0.074ram含量80%时,细粒煤

泥通过滤布网孑L进入滤液的量较大,滤饼薄,加压

过滤机压力难以维持,造成滤饼水分偏高.

2.4.3板框(或厢式)压滤机用于浮选精煤脱水

存在的不足

(1)目前国内选煤厂使用的压滤机一般最小

过滤面积为340m,最大至1050m,一次循环工

作时间长,单块滤饼的体积大,不易破碎,脱水后

的产品间断集中卸料,用于浮选精煤脱水,难于保

证出厂最终精煤的粒度,水分和质量的均匀性.

(2)大型压滤机最适宜的人料浓度为500g/L

左右,用泵压人.而浮选精矿是含有大量泡沫的矿

浆,浓度通常250g/L,尤其是采用底流大排放和

直接浮选的选煤厂,其浓度一般200g/L,用泵加

压过滤难度较大.其原因:一是矿浆内的泡沫会加

重水泵使用中的气蚀现象,使泵的工作效率大幅度

下降;二是低浓度人料压滤成饼所需时间长,效果

差,生产效率低.

(3)大型压滤机的脱水功能单一,单纯依靠

给料泵的压力脱水,会使压滤时间长,滤饼水分偏

高,滤饼脱落困难.

2.4.4精煤快速隔膜压滤机

针对真空过滤机和板框(或厢式)压滤机所存

在的不足,研制开发的精煤快速压滤机具有以下特

点:①解决了传统尾矿压滤机机型大,单块滤饼体

积大且不易破碎,单循环时间长和间断集中卸料导

致的不易保证总精煤质量均匀和发生运输事故的问

题,实现了压滤速度快,进料速度快,卸饼速度快,滤饼易脱落,不粘滤布,拉板卸料速度快,辅助时

间短;②解决了浮选精矿浓度低(一般160～250

g/L,而尾矿压滤机人料一般为浓缩机底流,浓度为

500g/L左右)且含有大量泡沫,易产生气蚀现象的

问题,既提高了压滤机进料速度,又最大限度地提

高了进料压力,提高了过滤速度;③是增加吹风,挤压,强化了脱水功能,降低了精煤水分,滤饼脱

落效果得到改善.滤液可以直接进入循环水系统,克服了真空过滤机的滤液浓度高,必须返回浮选,导致恶化浮选效果的缺点;④在结构上采用中间无

支腿大梁,彻底解决了滤饼,滤液二次混污问题;

采用超高分子量聚乙烯板,质量轻,寿命长,耐腐

蚀,不老化;采用双排独立进气结构,滤饼表面水

分分布均匀,利于卸饼;采用高强度双面隔膜,可

实现挤压脱水,利于卸饼,杜绝了喷料现象.

2.5分级浮选工艺参数的自动化控制技术

实现浮选参数的自动化控制是提高浮选效果的

关键,应用浮选参数自动化控制技术,采用先进的

计量检测手段,使浮选全过程实现数据库管理,使

浮选操作摆脱了传统的黑箱模式,采用友好的人机

界面,清晰的过程参数,根据现场情况随时进行人

工干预,操作智能化,更加简单,准确和有效.浮

选自动化控制功能有七项:①实现对分级旋流器组

的人料压力控制,使其压力稳定在0.12～0.35MPa

范围内;②实现对浮选机人浮浓度的控制,使人浮

浓度保持在100～120g/L;③实现对进入浮选机的

浮选药剂量的控制,使两种药剂流量跟踪干煤泥

量;④实现对进入浮选柱浮选药剂量的控制,使两

种药剂流量跟踪干煤泥量;⑤自动监测浮选工艺相

关设备的工作状态;⑥具有浮选瞬时值与累计值等

参数的显示,打印及生产管理功能;⑦具有按班,按日,按系统的查询功能,自动更换班次.

3结束语

邯郸洗选厂煤泥分级浮选工艺改造后取得了显着

的经济效益,不仅证明了煤泥分级浮选工艺在技术上

是可行的,而且在实践中也是行得通的.文章详细介

绍了煤泥分级浮选工艺改造过程中需要把握的几项关

键技术,希望能够对计划或者正在进行煤泥分级浮选

工艺改造的选煤厂提供一定的提示和帮助.

5】

22