一、簡述題（每題5分，共45分）1、簡述選煤廠脫水目的與意義。使固體物料與水分離，以降低濕物料中水分含量的作業(yè)叫做脫水。在選煤（礦）廠中，經(jīng)過分選后的煤帶有大量水，因此產(chǎn)品脫水作業(yè)是濕法選煤工藝過程中必不可少的重要環(huán)節(jié)。水分過高會給貯存、運輸和使用造成浪費和困難，對生產(chǎn)產(chǎn)生不利影響。選后產(chǎn)品脫水作業(yè)包括精煤、中間產(chǎn)品、尾礦的脫水。脫水的意義：A、降低產(chǎn)品中水分，滿足一定產(chǎn)品質量要求。B、減少無效運輸，降低運輸費用。C、防止凍車，影響冬季鐵路運輸。D、回收分選過程中所用大量水。2、物料性質對脫水效果有何影響？A、孔隙度物料中空隙部分與總容積之比值稱為孔隙度?？紫抖却髸r存在水分多，毛細管作用弱而水分易脫除；孔隙度小時存在水分少，但毛細管作用強。B、比表面積它是指單位質量物料所具有的總表面積。比表面積越大，吸附的水分越多，脫水越困難。C、潤濕性潤濕性差的疏水性礦物，含水量少易脫除；而親水性礦物的含水量較疏水礦物多且難脫除。D、細泥含量泥質物料屬于親水礦物，一方面它充填于物料間隙使毛細管作用增強；另一方面它附著在礦粒表面，使物料水分增高。這兩種情況的水均不易脫除。E、密度同樣質量的物質，密度越大，比表面積越小，水分含量越低，吸附的也少。F、物料粒度大小及粒度組成物料的粒度組成越小，其比表面積越大，吸附的水分越多，脫水越困難；物料的粒度組成較均勻時，顆粒間空隙較大，容納的水分多，但易于脫除；若粒度組成不勻，細顆粒將充填在粗粒的空隙中，使顆粒間空隙微小，毛細管作用增強，水分難于脫除。3、試解釋凝聚與絮凝的概念。凝聚-在煤泥水中加入電解質而使懸浮液失穩(wěn)性，形成凝塊的現(xiàn)象，叫做凝聚。絮凝一細粒物料通過高分子絮凝劑的作用，構成松散、多孔、具有三維空間結構的絮狀體，稱為高分子絮凝，簡稱絮凝。4、顆粒在懸浮液中保持分散而不凝聚沉淀原因有哪些？（1）顆粒具有雙電層結構，不同顆粒表面帶有相同符號的電荷，互相之間有一定的排斥力，是顆粒處于分散狀態(tài)（2）顆粒表面具有未得到補償?shù)逆I能，水偶極子可以在表面進行定向排列，顆粒表面形成一定厚度的水化膜，阻止顆?；ハ嘟佑|（3）顆粒較細時，所受重力作用極小，而布朗運動的作用相對強烈，促使顆粒處于分散狀^態(tài)。5、試述分級過程中淺池原理。假定懸浮液的顆粒和流動速度在整個水池斷面上是均勻分布的并保持不變的;懸浮液在分級設備中的流動，是理想的緩慢流動，顆粒只要一離開流動層，即認為已經(jīng)成為沉物。又稱淺池原理6、簡述沉降曲線繪制及目的。根據(jù)沉降試驗，每隔一定時間要記錄澄清層的高度。以沉降時間為橫坐標、澄清區(qū)的高度為縱坐標，做出沉降時間與澄清高度的關系曲線，稱為沉降曲線。7、試述科一克萊文杰靜態(tài)沉降模型中心論點。自由沉降區(qū)的濃度通常等于進入濃縮機的懸浮液的初始濃度；在自由沉降區(qū)內(nèi)顆粒呈群體以相同的速度沉降，稱為區(qū)域沉降，以區(qū)別于兩向流中固體顆粒的自由沉降；區(qū)域沉降的特點是，在該區(qū)每一個截面均以同一速度下降，同一層的顆粒也以同一速度下降，而且各層均相同；懸浮液在自由沉降區(qū)的這種沉降速度只是該區(qū)濃度C的函數(shù)，而與顆粒大小、密度無關。即：u=f(C)8、簡述應用沉降一沉積曲線法計算濃縮機底流濃度和濃縮機面積工作步驟。公式：計算底流濃度Cp=C0H0?t2?exp[-tl/(t2-tl)]/[(H2-Hl)(t2-tl)](2-28)計算比濃縮面積：q=(t2-t1)?exp[t1/(t2-t1)]/C0H0(2-29)配制與設計的濃縮機給料濃度相同的懸浮液，進行靜態(tài)沉降試驗，做出沉降一沉積曲線，在沉降曲線上的過渡段任取一點B(t2,H2),過該點做沉積曲線的切線，與縱軸交于Hj，切點為A(t1,L1)；根據(jù)式(2-28)和式(2-29)計算濃縮機底流濃度Cp和比濃縮面積q；根據(jù)計算出的幾組Cp和q值，做出比濃縮面積一底流濃度圖，其形式如圖2-27所示。根據(jù)要求，從曲線上找出合適Cp和q值。已知q后，就可以計算濃縮機的面積和直徑。F=qGD=1.13F1/2式中：G——濃縮機入料中的煤泥噸數(shù)，t/h；q——濃縮機的比濃縮面積，m2/(t?h)。9、簡述選煤廠重力脫水方法。重力脫水分兩種：一種是利用水本身所受重力使煤和水自然分離，例如脫水斗式提升機、脫水煤倉；另一種是利用機械振動作用使水受到擠壓和慣性力的作用而使煤水分離，如脫水篩等。10、簡述影響脫水篩脫水效果的因素。物料性質一形狀、粒度、密度、成分(泥含量大時難脫水)脫水篩的結構性能一篩面、面積、孔徑等操作因素一頻率、給料量及固液比11、解釋離心脫水概念。離心脫水：利用離心力進行固體和液體的分離過程稱為離心脫水過程12、解釋分離因數(shù)概念及其表示意義分離因數(shù)是表示離心力大小的指標，也是表示離心脫水機分離能力的指標。分離因數(shù)Z越大，物料所受離心力越強，越容易實現(xiàn)固液分離。而離心機的分離因數(shù)與篩籃轉速n的平方和旋轉半徑的一次方成正比。采用提高轉速提高分離因數(shù)比通過增加半徑提高分離因數(shù)更加有效。因此離心機的結構常采用高轉速、小直徑。13、簡述離心脫水機工作效果的影響因素。有兩個：機械結構和工藝條件因素，其中，機械結構因素有：分離因數(shù)一一分離因數(shù)反映離心力的大小，它由轉速決定并影響脫水后產(chǎn)品的水分。通常產(chǎn)品水分在10%以下時，再提高分離因數(shù)不但不能降低產(chǎn)物水分，反而會增高離心液中的固體含量而增加物料在離心液中的損失。水分在10%以上時，提高分離因數(shù)可增強離心機的脫水作用、降低產(chǎn)品水分。篩籃的結構參數(shù)——由于物料在螺旋卸料離心脫水機中的運動速度由篩籃與刮刀的相對轉速決定，所以篩籃的高度和半錐對螺旋卸料離心脫水機影響并不大。振動離心脫水機的篩籃高度越大，產(chǎn)品水分越低；而半錐角主要影響離心液中的固體含量，錐角越小離心液中固體含量越低，對水分影響較小。篩籃直徑主要影響設備的生產(chǎn)能力。不當?shù)靥岣呱a(chǎn)能力，可使篩面上物料層過厚而影響脫水過程順利進行，增加脫水后產(chǎn)品水分。篩網(wǎng)特征一一篩網(wǎng)特征主要指篩縫寬度。螺旋卸料離心脫水機和振動卸料離心脫水機都采用條縫篩網(wǎng)，縫寬常為0.25-0.5mm。在一定范圍內(nèi)，縫寬對脫水后產(chǎn)品水分影響不明顯，而對物料在離心液中的損失有較大影響，縫寬與損失幾乎成正比。14、簡述沉降式離心脫水機工作過程。礦漿經(jīng)給料管給入離心脫水機轉鼓錐段中部，依靠轉鼓高速旋轉產(chǎn)生的離心力而使固體在沉降段進行沉降并脫除大部分水分。沉降至轉鼓內(nèi)壁的物料，被轉子推移到離心過濾脫水段。在離心力的作用下物料進一步脫水，脫水后的物料經(jīng)排料口排出。由溢流口排出的離心液含有少量微細顆粒，而由過濾段排出的離心液通常含固體量較高，需進一步處理。15、簡述沉降式離心脫水機工作效果評價及主要影響因素。工作效果評價（1）脫水產(chǎn)品水分（2）離心液中固體含量（3）脫水中的降灰作用（4）脫水中的粉碎程度影響因素分兩類，一類屬于機械結構方面的因素，一類屬于公益條件方面的因素。其中機械結構參數(shù)有分離因數(shù)、篩籃直徑、錐角、高度、篩網(wǎng)特征等分離因數(shù)一一反映離心力大小，由轉速決定，影響脫水后產(chǎn)品水分。通常產(chǎn)品水分在10%以上時，提高分離因數(shù)可增強離心機脫水作用，降低產(chǎn)品水分；在10%以下時，提高分離因數(shù)不僅不能降低產(chǎn)品水分，反而增高離心液中固體含量，增大無聊在離心液中損失。篩籃結構參數(shù)——篩籃的高度和半錐角。對于振動卸料離心脫水機，篩籃高度越大，產(chǎn)品水分越低；半錐角影響離心液中固體含量，半錐角越小，離心液中固體含量越低，對水分影響越小。篩籃直徑一一影響設備生產(chǎn)能力。如果不適宜的提高生產(chǎn)能力，使篩面物料層過厚，將會影響脫水過程的順利進行，增加脫水后產(chǎn)品水分。篩網(wǎng)特征一一指篩縫寬度。一定范圍內(nèi)，篩縫對產(chǎn)品水分影響不明顯，而對物料在離心液中損失有較大影響，而且縫寬與損失量幾乎成正比。16、試述過濾概念及原理。過濾在工業(yè)上指通過一種介質使固體分開而實現(xiàn)固液分離的過程，均稱為過濾。過濾是將懸浮在液體或氣體中的固體顆粒分離出來的種工藝。其基本原理：在壓力差的作用下，懸浮液中的液體（或氣體）透過可滲性介質（過濾介質），固體顆粒為介質所截留，從而實現(xiàn)液體和固體的分離。17、簡述真空過濾機工作過程。當過濾圓盤順時針轉動時，依次經(jīng)過過濾區(qū)、干燥區(qū)和濾餅吹落區(qū)，使每個扇形塊與不同的區(qū)域連接。當過濾扇位于過濾區(qū)時，與真空泵相連，在真空泵的抽氣作用下過濾扇內(nèi)腔具有負壓，煤漿被吸向濾布，煤粒在濾布上形成濾餅；濾淮通過濾布進入濾扇的內(nèi)腔，并經(jīng)主軸的濾液孔排出，從而實現(xiàn)過濾。當濾扇位于干燥區(qū)時，仍與真空泵相連，但此時過濾扇已離開煤漿液面，因此真空泵的抽氣作用只是讓空氣通過濾餅并將空隙中的水分帶走而使濾餅的水分進一步降低。當過濾扇進入濾餅吹落區(qū)時，則與鼓風機相連，利用鼓風機的吹氣作用將濾餅吹落。18、簡述影響過濾效果因素。1、過濾的推動力過濾的推動力對真空過濾機而言，即是指真空度。真空度的高低直接影響過濾機的生產(chǎn)能力、產(chǎn)品水分和濾液中的固體含量。通常壓力差的增加可提高過濾機的處理能力和降低濾餅水分，特別是對細泥含量高的物料應采用較高的真空度。但是，過高的真空度容易使濾液中固體含量增大而影響過濾效果。2、礦漿性質礦漿性質是指礦漿溫度、濃度、粒度和礦漿成分。1）礦漿濃度增加，可提高真空過濾機的過濾效果，處理量增加，產(chǎn)品水分下降。2）過濾物料的粒度組成越細，過濾越難、濾餅越薄，并會增加濾餅水分，使濾餅難以脫落,降低過濾機的處理能力。如果粒度過細，可在過濾系統(tǒng)中加助濾劑，以改善過濾效果，也可以摻粗。3）礦漿成分主要指礦漿中的泡沫量。在礦漿中含有大量空氣泡時，生成的濾餅也含有氣泡特別是細小微泡，它將堵塞濾餅顆粒之間的通道、降低過濾效果。4）礦漿溫度：提高礦漿溫度，可以降低礦漿的粘度、減小過濾阻力、提高過濾速度，因而可增加濾餅厚度、降低產(chǎn)品水分。3、過濾介質的性質理想的過濾介質，應具有過濾阻力小、濾液中固體含量少、不易堵塞、易清洗等性質，并具有足夠的強度。通常，金屬絲濾布具有過濾阻力較小、不易堵塞、濾餅容易脫落等優(yōu)點，但其濾液中固體含量比較高。尼龍濾布比較耐用，特別是錦綸毯的效果很理想。但價格較高。19、簡述壓濾機工作步驟。；（1）頂緊濾板過程。使相鄰各濾板構成的許多中空濾室密封。（2）壓濾過程。用給料泵將煤漿從尾板給料孔輸送到濾室里。當所有濾室充滿煤漿時，壓濾過程即開始。（3）松開濾板過程。（4）卸料過程。開動濾板拉開裝置，傳動鏈上的拉鉤裝置相繼將濾板拉開，濾餅籍自重脫落到產(chǎn)品輸送膠帶上運出。20、簡述影響壓濾機工作因素。壓濾機工作影響因素入料壓力一一入料壓力越高，壓濾推動力越大，可降低壓濾所需時間、降低濾餅水分，并可提高壓濾機的處理量。但是，入料壓力過大會使動力消耗增大、設備磨損嚴重。入料礦漿濃度——提高入料礦漿濃度，可以縮短壓濾循環(huán)時間，并提高壓濾機的處理量，但對水分影響卻不大。從壓濾效果看，入料濃度越高越好。但壓濾入料來自耙式濃縮機底流，濃度越高越容易發(fā)生壓耙事故。入料粒度組成一一隨著-200網(wǎng)目級別含量增大，壓濾機的處理能力降低、濾餅水分增高。入料粒度較粗時的脫水效果較好，可得到較高的處理量，并可得到水分較低的濾餅。二、填空題（每題1分，共25分）二、填空題（每題1分，共25分）1、箱式壓濾機的構造包括：活動頭板、固定尾板、濾板、濾板移動裝置、主梁、液壓系統(tǒng)2、加壓過濾機結構：園盤式過濾機、加壓倉、密封排料閥、自動控制裝置。3、壓濾機分類：箱式壓濾機、隔膜壓濾機、帶式壓濾機。4、常用過濾系統(tǒng)：一級、二級、自動泄水儀。5、真空過濾機過濾過程分為：過濾區(qū)、干燥區(qū)、脫落區(qū)。6、圓盤真空過濾機結構：槽體、主軸、過濾園盤、分配頭和瞬時吹風裝置7、過濾方法分類：濾餅過濾和深戻過濾8、過濾操作方式一般有以下幾種：恒壓過濾、恒速過濾、先恒速后恒壓過濾、變壓變速過濾。9、篩網(wǎng)沉降離心機結構：包括入料、主機、傳動、保護、潤滑、沖洗和排料等部分10、振動卸料離心脫水機構造：工作部件、回轉系統(tǒng)、振動系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)11、刮刀卸料離心脫水機機體構造：機殼、工作部件、傳動系統(tǒng)、隔振12、刮刀卸料離心脫水機工作部件由篩籃、鐘形罩、刮刀轉子、給料分配盤和篩網(wǎng)組成13、離心脫水所用的脫水設備有過濾式和沉降式14、離心過濾式脫水所用的脫水設備有刮刀卸料、慣性卸料、振動卸料15、選煤廠常用浮選流程有直接浮選、濃縮浮選、半直接浮選16、選煤廠細粒煤泥水來源：分級旋流器溢流、撈坑溢流、深錐溢流17、固液體系的基本性質包括：濃度、密度、粘度、穩(wěn)定性18、機械力脫水方法有：篩分脫水、離心脫水、過濾脫水、壓力脫水19、選煤產(chǎn)品中水分賦存形態(tài):化合水、結合水、毛細管水、自由水。20、傾斜板濃縮機的入料形式：上向流、下向流、橫向流三、應用題（30分）某選煤廠分級旋流器的技術檢查資料見表1。已知入料量為950立方米/小時。分級旋流器溢流入浮選，底流經(jīng)高頻篩脫泥后摻入精煤。試進行平衡計算，并將計算結果填入數(shù)質量平衡表（表2）中。表1分級旋流器技術檢查資料產(chǎn)物入料底流溢流濃度/g/L146380100總灰分/%15.313.115