Файл: Бурштейн, Г. Я. Экономика обогащения углей.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 103

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

По оси абсцисс на этом графике отложим через любые, но равные интервалы возможные варианты обогащения в порядке от наименее сложных способов (начиная с рядового угля) и до наиболее глубокого обогащения (например, обогащения в тяжелых средах при глубине

.обогащения до 6 мм).

Вариант обогащения Усло8ные обозначения -.

пласт зольност ью 9,!')%

------------пласт зольност ью 69,82%

Рис. 4. Зависимость себестоимости 1 т пара на месте добычи угля от глубины и методов обогащения по пластам с наименьшей и наибольшей зольностью при смешанном сжигании. Изменение зольности на 1% соответствует изменению к. п. д. сжигания на 1%. Себестоимость добычи принята для трех вариантов

Для отражения влияния уровня себестоимости угля выберем три любых варианта с шаговым увеличением каждого последующего на 2 руб/т. Такой график приведен на рис. 4.

Анализ кривых, расположенных на рисунке, совместно с уча­ ствовавшими в его образовании величинами показывает, что измене­ ния в величине себестоимости приводят к совершенно параллельному расположению ломаных линий на более высоких ординатах, отлич­

58

ных каждая от следующей на величину, равную шаговому увеличе­ нию исходной себестоимости, деленному на паропроизводительность того или иного угля. Это означает, что величина себестоимости добычи угля оказывает пропорциональное влияние только на абсо­ лютный уровень себестоимости пара (в каждом соответствующем варианте обогащения), не нарушая закономерности ее изменений, зависящих от способа обогащения.

Поскольку на оси абсцисс отложены различные варианты услож­ няющегося обогащения (качественно, т. е. на равных интервалах), ломаные линии (все три, т. е. при разных уровнях себестоимости исходного угля) показывают общую тенденцию снижения себестои­ мости пара по мере усложнения обогащения и увеличения его глу­ бины.

Для уточнения и углубления этих выводов придаем каждому варианту обогащения углей вес, равный суммарному выходу про­ дуктов обогащения, и располагаем их для 12 шахтопластов разной зольности (в возрастающем порядке по оси ординат) в убывающем порядке по этому признаку (на оси абсцисс) и одновременно вырав­ ниваем полученные ломаные линии способом наименьших квадратов. Результаты обработки данных приведены на рис. 5. Анализ графиков, расположенных на рис. 5, показывает, что при весе, заданном раз­ личным вариантам обработки углей, они весьма незначительно отклонились (порядок вариантов на оси абсцисс) или поменялись смежными местами по сравнению с расположением их на рис. 4, что делает оба графика почти полностью корреспондирующими. Кроме того, приданный вариантам вес привел к постепенному увели­ чению длины всех кривых по мере возрастания зольности углей (точнее, для более зольных углей), что связано с убыванием суммар­ ного выхода продуктов обогащения у более зольных углей.

На этом более представительном графике (см. рис. 5) все кривые подтверждают закономерное снижение себестоимости пара по мере углубления обогащения, несмотря на одновременное снижение выхода продуктов обогащения, что подтверждает возрастающую экономичность более глубокого обогащения.

Для дальнейшего последовательного углубления полученных выводов разложим суммарные кривые *, полученные ранее для трех пластов резко различной зольности (15,04; 24,08 и 39,82%), на кривые себестоимости добычи, обогащения и сжигания и сопоставим их с кривыми, характеризующими динамику индекса теплового ба­ ланса (рис. 6).

Совместный анализ сводных и слагающих кривых позволяет сделать следующие выводы. С углублением обогащения кривые индексов теплового баланса возрастают (у данных пластов), т. е.,_ несмотря на углубление обогащения и связанные с этим потери, энергетический (общий) результат использования углей улучшается.

1 Для контрастности показателей всюду принимаем коэффициент <р равным 1% изменения к. п. д. на 1% зольности.


Вариант обогащения

Рис. 5. Зависимость себестоимости 1 т пара на месте добычи угля от глубины и методов обогащения по пластам различной зольности при смешанном сжигании:

1 — рядовой

уголь

без выборки породы;

2 — сортированный уголь без выборки породы]

з — рядовой

уголь

с выборкой породы +

100 мм; 4 сортированный уголь с выборкой

породы +

100 мм;

5 — рядовой

уголь с

выборкой породы +

25

мм; 6 — сортированный

уголь с

выборкой

породы + 25

мм; 7 — уголь, обогащенный

в

реожелобах до глубины

25 мм; 8

— уголь, обогащенный в тяжелых средах до глубины 25 мм; 9 — уголь, обогащен-

ный в реожелобах до глубины 13 мм; 10 — уголь, обогащенный в тяжелых средах до глубины ЛЗ мм; 11 — уголь, обогащенный в реожелобах до глубины 6 мм; 12 — уголь, обогащенный

в тяжелых средах до глубины 6 мм

Убывающий характер кривых себестоимости добычи и сжигания угля обусловлен не только ранее установленными закономерно-

--------- индекс теплового Баланса.

--------- суммарная себестоимость 1 тпара

--------- себестоимость добычи угля на 1тпара

--- себестоимость сжигания угля на 1тпара

себестоимость обогащения угля на 1тпара

Рис. 6. Зависимость суммарной себестоимости 1 т пара и ее слагаемых на месте добычи угля от глубины и методов обогащения по пластам различной золь­ ности при смешанном сжигании. Изменение зольности на 1% соответствует из­ менению к. п. д. сжигания на 1%. Условные обозначения те же, что на рис. 5

стями, но и тем, что индексы теплового баланса в данном случае увеличиваются.

В отличие от кривых себестоимости добычи и сжигания угля кривые себестоимости обогащения возрастают, но величина этого

61


возрастания настолько мала, что без труда перекрывается первыми двумя кривыми (.слагаемыми общего результата).

Для полноты оценки полученных закономерностей была про­ изведена их проверка по трем пластам, по которым индексы теплового баланса оказались убывающими, т. е. действовали в противополож­

ном направлении

(марка и зольность этих пластов: первого — Ж

и Ас = 31,96%,

второго — Ж и Ас = 20,39% и третьего — Г

иА с = 36,15%).

Всвязи с различными направлениями (по величине и знаку)

составляющих кривых результаты тоже оказались разными.

Для первого пласта суммарная себестоимость пара увеличилась главным образом за счет себестоимости добычи и обогащения угля. Только кривая себестоимости сжигания оказалась, как всегда, убывающей, но ее уменьшение, естественно, оказалось недостаточным для перекрытия неблагоприятного влияния всех остальных слагае­ мых (кривых).

Для второго пласта (следует учесть, что его зольность намного меньше) все кривые, как общие, так и слагающие, уложились в ранее приведенные общие закономерности, поскольку убывание индекса теплового баланса было столь незначительным, что легко перекры­ валось намного более значительным убыванием ценностных факто­ ров С '

Только для третьего пласта снижение индекса теплового баланса привело к росту общей себестоимости пара и ее составляющих (кроме себестоимости сжигания). Следует при этом учесть, что большое влияние оказала трудная обогатимость этого пласта, поскольку по мере углубления обогащения суммарный выход продуктов его обогащения снизился до 58,5%.

Таким образом, следует считать, что ранее установленные законо­ мерности являются правилом, а иные исключением. Это значит, что, пользуясь при общих решениях этими закономерностями в частных случаях, например при убывающем индексе теплового баланса, при трудной обогатимости того или иного угля и других неблагоприятных факторах, для таких углей следует производить специальный анализ, обеспечивающий полную обоснованность технико-экономических ха­ рактеристик в части определения эффективности их обогащения (по рекомендуемой методологии).

Вопрос о влиянии исходной зольности на себестоимость пара рассматривается на основе изучения значительного числа шахтопластов разной зольности и при различной себестоимости добычи соответствующих углей.

Для полноты картины производились расчеты при всех возможных значениях коэффициента ср (от 0,2 до 2% изменения к. п. д. сжигания на изменение 1% А с) и для разных вариантов обогащения. Себе­ стоимость добычи 1 т угля принята равной 5 руб. 75 коп. Результаты

1 Известную роль здесь сыграла, видимо, и легкая обогатимость этого пласта — суммарный выход всех продуктов обогащения более 95%.

62



оказались совершенно однозначными по характеру полученных кривых (ломаных) при наличии лишь тех или иных степеней крутизны подъема соответствующих кривых (при разных значениях угловых коэффициентов). Поэтому для уяснения общей тенденции оказалось достаточным подвергнуть выравниванию одну или две кривых. Соответствующие результаты приведены на рис. 7.

Из всех этих расчетов и графической их обработки может быть сделан один основной вывод: себестоимость пара закономерно и довольно значительно возрастает в зависимости от зольности сжи­ гаемых углей.

Вместе с тем полученные результаты показывают, что при прочих равных условиях уровень себестоимости в абсолютном выражении закономерно снижается для углей каждого значения зольности по мере применения обогащения и увеличения его глубины. Таким образом, для каждого вида углей образуется своего рода пучок кривых, в котором они располагаются одна под другой по мере пере­ хода от рядовых углей к наиболее глубоко обогащенным (не только в смысле глубины обогащения, но и в смысле применения более слож­ ных, но зато и более совершенных и эффективных методов обогаще­ ния).

При этом кривые в пучке располагаются довольно кучно и для каждого значения зольности расстояния по нормали между смежными или близкими кривыми невелики. Так. например, для зольности РО,39 % себестоимость 1 т пара по мере перехода от рядовых углей к углям, обогащенным в тяжелых средах (при глубине до 6 мм), снижается (при принятых исходных и расчетных данных; при дру­ гих — кривые ведут себя более или менее однозначно) с 1 руб. 23 коп. до 1 руб. 10 коп; аналогично при зольности 30,16% — с 1 руб. 48 коп. до 1 руб. 26 коп. и т. д.

Поскольку для этих графоаналитических расчетов принимались расчетные данные по верхнему возможному пределу, при снижении (улучшении) расчетных данных полученные результаты следует считать достаточно вероятными.

Все вышеперечисленные выводы получены при обработке мате­ риалов и расчетах в условиях смешанного сжигания. Для расширения области применения этих закономерностей и их проверки аналогичные расчеты были произведены и для условий пылеугольного сжигания. При этом графики, отражающие взаимосвязи закономерностей, получены однозначными, отличающимися только количественно. Естественно, что при пылеугольном сжигании темпы увеличения себестоимости пара для более зольных углей (вертикальные разности ординат для каждого соответствующего варианта) значительно меньше, чем при смешанном сжигании.

Для углубленного анализа полученных кривых по нескольким пластам было произведено разложение их на составляющие (слагае­ мые себестоимости пара) в сопоставлении с индексами теплового баланса (рис. 8). При этом оказалось, что (для иллюстрации выбран пласт со снижающимся индексом теплового баланса, марки А и

63