炼焦煤选煤厂流程计算
选煤厂设计--第四章工艺流程的计算
第二节、分选作业计算
二. 计算中p和I(E)的选取
P83 表 4-5 理论与实际分选密度差值
0.1 含量 <=10
10.1-20 20.1-30
可选性
易选
中等可选 稍难选
差值
0-0.04
0-0.05
0-0.06
3.1-40 难选
0.02-0.08
≥40 极难选 0.04-0.10
注: 1).理论与实际分选密度的关系: 中煤段: p=i-(0.05-0.1) (减少污染) 矸石段: p=i+(0.1-0.2) (减少损失) 其中: p--实际分选密度;i--理论分选密度.
产品预测 预测是根据历史资料、现有的
生产水平和技术的发展方向，运用 科学方法和手段，对事物的发展趋 势做出估计和评价。
产品预测是根据原煤资料、分选 作业水平，预计出产品的结构和质 量。
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第二节、分选作业计算
一、产品预测
预测的思想:
原煤
密度
产率
灰分
1.3
...
+1.8
..
精煤
产率
灰分
中煤
产率
灰分
矸石
25
关于煤泥
26
第二节 四、次生煤泥参考表
27
名称
占本级
精煤
38.98
中煤
50.34
洗矸
10.68
小计
100
占浮沉入料 95.53
浮沉煤泥 4.47
合计
100
占全样
85.05
原生煤泥 7.95
次生煤泥 7
合计
100
占全样 31.81 41.08 8.72 81.61 81.25 3.80 85.05 85.05 7.95 7 100
选煤厂工艺流程的选择和计算
（2）选择选煤方法时应考虑的因素 煤的牌号、可选性、原煤的粒度特性和各级别的灰分、硫分、 水分、颗粒形状等。 产品的用户及用户对质量的要求等。 我国目前选煤设备的设计、制造、分选效率和选煤厂生产管理 水平。 水源、气候、交通运输及建厂地区的经济状况等。 对比基建投资、生产费用、产品价值、劳动效率等。 各种选煤方法处理粒度上、下限。见下表。
' r+2.0 = r 2.0 + x + ' r−2.0 = r 2.0 − x −
数据的核对 综合各层煤筛分和浮沉试验资料时,总计一栏由 纵向横向计算得出的总灰分差值不能超过0.1%, 否则重新计算. 在工艺设计中,通常采用小数点后一位有效数字, 必要时也可以采取至小数点后两位有效数字。 实例如下表
b： 校正值χ对小于2.0各密度级重量百分数的调整 ---- -2.0某密度级调整前重量百分数，% ----- -2.0 某密度级调整后重量百分数，% ------+2.0密度级调整前重量百分数，% ------- -2.0密度级调整前重量百分数，% c：校正值x将大于2.0和小于2.0密度级的重量百分数的调整.
6 选煤厂工艺流程的选择与计算
6.1 煤质资料和审查分析标准 6.1.1 煤质资料的内容 通常以生产煤样作为主要的原始资料。生产煤样包括：原煤的特 性及共筛分和浮沉试验资料，大块煤破碎后的筛分和浮沉试验资 料；煤泥和煤尘小筛分试验资料；中等易选和难选煤还应有中煤 （比重1.4～1.8或1.5～1.8）破碎后的筛分和浮沉试验资料。 对极难选煤或采用新的选煤方法时3，要有工业性或半工业性试 验资料。 新矿区要有煤泥沉降和煤泥水澄清的实验室和试验资料，炼焦煤 要有煤泥和煤尘的浮选试验资料和小浮沉试验资料，褐煤或矸石 易泥化的其他煤种，应有矸石泥化试验资料，此外，还应有煤层 煤样和煤田地质勘探报告等资料。
计算方法：配煤炼焦指标的计算方法
计算方法：配煤炼焦指标的计算方法1配煤炼焦的定义和意义所谓配煤炼焦是把几种牌号不同的单种煤按一定的比例配合起来炼焦。
采用配煤炼焦，不仅可以节约优质炼焦煤，还可以充分利用各种煤的结焦特性取长补短，改善冶金焦炭质量。
2入炉煤指标的确定假设我们需要制作二级焦：1、按照最新的中国冶金焦质量标准（GBT1996-2017），二级焦炭指标为：灰份≤13.50%，硫份≤0.90%，M25≥89.0%2、确定配合煤的指标范围：煤的结焦率一般为73～78%，设为75%，由于煤的灰份全部转入焦炭，则配合煤的灰份为：13.5%×75%=10.12%，配合煤灰份应小于10.13%。
煤的硫份一般60～70%转入焦炭，设为65%，则配合煤的硫份为0.9%÷65%×75%=1.04%，配合煤硫份应小于1.04%。
为避免由于煤质波动造成焦炭指标超标，配煤方案的灰份硫份要尽量低于理论值，如上述配合煤灰份理论计算只要小于10.13%就可以了，实际操作时要尽量配到9.8%以下，另外制作配煤方案还应注意配合煤水份的控制，以免影响上煤及捣固操作。
3配煤方案的制订确定配合煤的指标范围后，可以根据自己找到的几种煤源，进行各种比例搭配计算。
当然也可使用配煤软件进行自动计算，省时省力，目前“丰矿煤炭物流”公众号中的“配煤大师”可以免费使用。
4各煤种在炼焦中的不同特点不同牌号的煤各有特点，它们在配煤中起的作用也不相同，如果配煤方案合理，就能充分发挥各种煤的特点，提高焦炭质量。
例如：气煤：结焦性比焦煤、肥煤差，但其膨胀压力小，收缩大，挥发份高，在单独炼焦时，因收缩大，使焦炭裂纹增多，降低焦炭块度。
但在配煤中，可以起到减小膨胀压力，增加收缩使推焦顺利及增加化学产品和煤气的作用。
瘦煤：粘结性较差，单独炼焦时焦炭的耐磨性差，但其收缩裂纹少，在配煤中配入瘦煤，可以提高焦炭的块度。
焦煤：结焦性最好，但大部分焦煤灰份硫份较高，若在配煤中配入一些低灰低硫煤，就可以克服这一缺点。
炼焦煤选煤厂流程计算
第四章 流程计算4.1 工艺流程计算的目的、依据和原则在选煤厂设计过程中，工艺流程的计算是其中一项重要的环节，是在已确定的工艺流程和工作制度下进行的。
工艺流程计算应达到以下目的：（1） 计算出整个作业入料和排料的数量和质量；（2） 使整个工艺流程的煤、水、介质数量和质量达到平衡，为绘制数、质量工艺流程图提供可靠的依据；（3） 为计算所需各工艺设备的数量提供资料和依据； （4） 为投资概算提供分析的依据；（5） 为投产后的生产技术管理，生产指标分析对比提供参考。
为保证工艺流程计算结果的准确性和提供数据的可靠性，在流程计算时必须依据： （1） 已经科学合理地选择确定工艺流程；（2） 已经整理合格的入厂（入选）原料煤的筛分、浮沉及可选性实验资料； （3） 设计规范规定并符合实际的各种技术参数；（4） 根据选煤厂的生产能力和工作制度，可推算出的小时处理量。
Q Q Tt（4-1） 式中：Q ——选煤厂小时处理量，t/h ；Q ——选煤厂年生产能力，t/h ；T ——选煤厂年工作日数，d/a ；t ——选煤厂日工作小时数，h/d ；其中：（1） 非用户型选煤厂年工作日数可选330天，每日两班生产，工作按16小时计，即T=330，t=16；（2） 用户型选煤厂的年工作制度可以与所服务的用户厂一致。
工艺流程计算的原则和应注意的事项：工艺流程计算必须遵守数、质量平衡原则。
所谓平衡，是指进入某作业的各物料数、质量总和应等于该作业排出的物料的数、质量总和。
（1） 对于灰分、硫分等指标必须用加权平均的方法进行计算； （2） 水量指标采用水量平衡原理进行计算；（3） 百分数必须是同一基础量时才可以运算，计量单位必须相同时才可以运算。
例如，计算各个作业的质量百分数时，必须以入厂原煤（或入选）100% 为基数；（4） 计算固体物料数、质量平衡时应采用干燥基进行； （5） 进行工艺流程计算时，必须按照作业顺序进行。
4.2 准备作业的计算4.2.1 入厂物料数、质量的计算 根据给定的厂型——年处理量为150万吨，可计算出选煤厂的小时处理量，把150万吨/年带入公式（4-1）计算可得：01500000284.09/33016Q Q t h Tt === ⨯现规定入选原煤的水分为5%，则可计算出干燥基的原煤量和所带水量为：干煤量： 95%284.0995%269.89/Q Q t h =⨯=⨯=4.2.2 预先筛分的计算 预先筛分的筛孔为50mm ，筛分效率直接取100% 计算即可。
选煤厂工艺流程的选择和计算[业界精制]
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❖ 煤质方面应对比煤层厚度、家矸层及顶底板情况。
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❖ 6.1.3 煤质资料的精确性
❖ （1）按国家标准GB478-64的规定，浮沉试验后煤样灰分的差值 应符合下述标准：
❖ 煤样灰分小于15%时，相对误差不应该超过10%。
❖ 煤样灰分大于15%时，绝对误差不应超过1.5%。
❖ 浮沉试验和筛分试验前后，煤样总重量（空气干燥状态的差值 不超过2%）。
不同牌号的原煤应尽量分组或轮换入选，但究竟采用单系统轮换 洗选还是采用双系统洗选应作技术经济比较。
同牌号不同煤层的煤，如可选性相差悬殊，按最大回收率原则分 组入选，有明显收益时，应对分组与混合入选两种方法进行技术 经济比较。
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❖ （4） 主再洗的设置
❖ 是否设置再洗流程，应根据中煤情况具体分析，若中煤灰分较低， 可设再洗，回收精煤。
种产品。动力煤或化工用煤一般选出精、尾两种产品。 ❖ 矿井能开采分运的不同牌号、不同可选性或净煤硫分相差悬殊
的原煤，如产品有不同用途或不同要求，应分别入选。
❖ 选易选煤的中小型选煤厂可考虑不设再选。
❖
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（2）手选 根据矸石性质，含量和建厂地区来考虑手选。如矸石含量多入选 上限低应选出矸石以减轻破碎机的磨损。如矸石较硬、不易泥化， 可以不设手选。一般设检查性手选，拣出煤中的木块、铁器，大 块矸石、黄铁矿和其他杂物。也可用重介选或破碎选法代替。 （3） 入选方式 在一定情况下，分组或分级入选能使生产符合最大回收率原则， 但是作业系统复杂，给生产带来了困难。
焦化工序计算公式
焦化工序计算公式焦化工序计算公式（一）冶金焦抗碎强度（M40转鼓指数）冶金焦抗碎强度是反映焦炭的抗碎性能的指标，以百分比表示。
其计算公式为：逐日（月）（试验后块度大于40毫米所占的冶金焦抗碎强度（M40）（%）=百分比（%）×冶金焦产量（吨））之和×100%冶金焦总产量（吨）计算说明：按规定水分（水量）计算。
采用国外转鼓试验的，按实际情况计算，并加以说明。
（二）冶金焦抗碎强度（M25转鼓指数）冶金焦抗碎强度是反映焦炭的抗碎性能的指标，以百分比表示。
其计算公式为：冶逐日（月）（试验后块度大于25毫米所占金焦抗碎强度（M25）（%）=的百分比（％）×冶金焦产量（吨）之和×100%冶金焦总产量（吨）（三）冶金焦耐磨强度（M10转鼓指数）冶金焦耐磨强度是反映焦炭的耐磨性能的指标，以百分比表示，其计算公式为：逐日（月）（试验后块度小于10毫米所占的冶金焦耐磨强度（M10）（%）=百分比（%）×冶金焦产量（吨））之和×100%冶金焦总产量（吨）计算说明：按规定水分（水量）计算，采用国外转鼓试验的，按实际情况计算，并加以说明，该指标实质上是磨损率，指标值越小越好。
（四）冶金焦灰分冶金焦灰分是指冶金焦炭中含灰量所占的百分比。
其计算公式为：冶金焦灰分（％）=冶金焦中所含灰分总量（吨）×100%冶金焦总产量（干基）（吨）（五）冶金焦硫分冶金焦硫分是指冶金焦中含硫量所占的百分比。
其计算公式为：冶金焦硫分（％）=冶金焦中所含硫分总量（吨）×100%冶金焦总产量（干基）（吨）（六）冶金焦合格率冶金焦合格率是指检验合格的冶金焦占冶金焦检验总量的百分比。
冶金焦各种质量指标中，只要有一项不符合国家规定标准的，即视为不合格品。
冶金焦合格率的计算公式为：冶金焦合格率（％）=冶金焦检验合格量（吨）×100%冶金焦检验总量（吨）（七）全焦率全焦率（成焦率）是指入炉煤干馏后所获得的焦炭数量占入炉煤量的百分比。
选煤厂设计流程计算
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第四章 工艺流程的计算
补充内容
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第四章
工艺流程的计算
第一节 工艺流程计算的目的、 依据和原则
一、工艺流程计算的目的
在选煤厂设计过程中，工艺流程的计算是其中一 项重要的环节，是在选煤厂的工艺流程和工作制度 确定以后进行的。其目的： （1）计算出各作业入料和排料的数量和质量； （2）计算工艺流程中的煤、水、介质数量和质 量的平衡，为绘制数、质量工艺流程图提供可靠的 数据； （3）为计算所需各工艺设备的数量提供资料和 依据； （4）为投资概算提供分析的依据； （5）为投产后的生产技术管理和生产指标分析、 对比提供参考依据。
四、脱泥作业的计算
（1）若工艺流程要求脱泥时，见图4－1，从流程 计算已知γ5，作为脱泥作业的入料。 （2）从原煤筛分试验资料已知脱泥作业入料中小 于0.5mm的数量γ－0.5。 （3）脱泥效率η的选择与原煤的粒度特性、脱泥筛 的性能以及选定的筛上喷水量有关。脱泥效率与喷水 量的关系见表4－1。 （4）脱泥的筛下物γ6与筛上物γ7的计算。 γ6＝γ－0.5·η，% γ7=γ5－γ6，% 筛下煤泥的灰分A6 取筛分试验表中－0.5mm物 料的灰分A－0.5 。A5在计算流程时是已知的，则 A7＝（γ5· 5－γ6· 6）/γ7 A A
五、除尘作业的计算 （1）从工艺流程的计算，已知除尘作业的入料量γu。 （2）根据原煤筛分试验资料确定除尘作业入料中小于 0.5mm含量βu％。 （3）参阅图3－2，根据小于0.5mm煤尘量的平衡原理计 算煤尘的产率γ1。 γu·βu＝γ1·β1＋γ2β2 将γ2＝γu－γ1代入并整理，得
u 2 γ1＝ ·γu，％ 1 2
（1）工艺流程计算时必须遵守数量、质 量平衡的原则。所谓平衡，是指进入某一 作业各种物料数、质量总和应等于该作业 排出的各种物料数、质量总和。
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Q
式中：
Q0 （4-1） Tt
Q ——选煤厂小时处理量，t/h；
Q0 ——选煤厂年生产能力，t/h；
T ——选煤厂年工作日数，d/a；
t ——选煤厂日工作小时数，h/d；
其中： （1） 非用户型选煤厂年工作日数可选 330 天，每日两班生产，工作按 16 小时计，即 T=330，t=16； （2） 用户型选煤厂的年工作制度可以与所服务的用户厂一致。 工艺流程计算的原则和应注意的事项： 工艺流程计算必须遵守数、质量平衡原则。所谓平衡，是指进入某作业的各物料数、质 量总和应等于该作业排出的物料的数、质量总和。 （1） 对于灰分、硫分等指标必须用加权平均的方法进行计算； （2） 水量指标采用水量平衡原理进行计算； （3） 百分数必须是同一基础量时才可以运算，计量单位必须相同时才可以运算。例 如，计算各个作业的质量百分数时，必须以入厂原煤（或入选）100% 为基数； （4） 计算固体物料数、质量平衡时应采用干燥基进行； （5） 进行工艺流程计算时，必须按照作业顺序进行。 4.2 准备作业的计算
无压给料三产品重介质旋流器产品设计指标计算表 产率 0.00 灰分 5.46 精煤产率 16.28 精煤灰分 5.46
矸石分配率 矸石产率 矸石灰分 中煤产率 中煤灰分 0.00 0.00 5.46 0.00 5.46 ＜1.3 1.3~1.4 33.52 11.20 2.99 1.00 11.20 32.52 11.20 0.00 0.00 11.20 1.00 11.20 1.4~1.5 17.06 20.60 54.56 9.31 20.60 7.75 20.60 0.00 0.00 20.60 9.31 20.60 1.5~1.6 8.68 29.43 97.91 8.49 29.43 0.18 29.43 0.01 0.00 29.43 8.49 29.43 1.6~1.8 7.33 41.10 99.99 7.33 41.10 0.00 41.10 0.16 0.01 41.10 7.32 41.10 17.13 75.38 100.00 17.13 75.38 0.00 75.38 71.41 12.23 75.38 4.90 75.38 ＞1.8 100.00 26.64 43.26 56.74 10.90 12.24 75.34 31.02 36.20 总计 根据表 4-8 可得旋流器入料中 50~0.5mm 粒级在产品中的分配，结果见表 4-9（均为干燥基） ： Ad 表 4-9 三产品无压旋流器入料 50~0.5mm 在产品中的分配 Ad Q 产品 占本级 占全样 56.74 10.90 123.08 精煤 31.02 36.20 67.29 中煤 80.38 12.24 75.34 26.56 矸石 100.00 26.64 216.94 总计
-3
易选 0-0.04
中等可选 0-0.05
稍难选 0-0.06
难选 0.02-0.08
极难选 0.04-0.10
为了计算的方便， 本设计中旋流器产品预测采用公式法计算产品的分配率， 见公式 （4-2） ：
1 exp
1 （4-2） 1.0986 ( p E
式中：
——分配率
图 4-1 旋流器入料中 50~0.5mm 可选性曲线 由上图得出： 旋流器一段理论分选密度为 1.465 g/ml， 0.1 含量为 36%， 根据表 3-2， 评定其为难选煤。 注：当分选密度＜1.7 g/ml 时，除去＞2.0 g/ml 的含量计算作为 100% 来计算 0.1 的 含量来评价煤的可选性的好坏。 （4）旋流器分选产品的预测 按照我国的统计资料及经验，理论分选密度与实际分选密度有一定差值，其差值见表 4-7.表中差值对于中煤段取负值，对于矸石段取正值乘以 2。表中的密度差值是概略的，如 果发现所不确定的指标不合适，可以重新选择。g·cm-3 表 4-7 实际与理论分选密度差值 10.1-20.0 20.1-30.0 30.1-40.0 0.1 含量 ≤10.0 ＞40.0 可选性等级 密度差值范围/ g·cm
50~0 占本级 16.68 33.58 16.96 8.67 7.29 16.81 100.00 灰分 5.28 10.97 20.33 28.99 40.36 73.87 25.89
根据表 4-6 可得原煤 50~0mm 粒级可选性曲线，并在该表上根据所需生产的精煤的灰分可 以得出整个作业的分选边界灰分。曲线见图 4-2
1 50 100% 79.38% 79.38% Q1 =1Q 79.38% 284.09=214.24 t/h
筛上物数、质量的计算： 2 =100%-1 100% 79.38% 20.62%
Q2 Q Q1 55.65t h
A2
p ——实际分选密度
——每一密度级的平均密度
E ——可能偏差
又根据资料，重介质旋流器一段分选的可能偏差取 0.03，二段分选的可能偏差取 0.06。 精煤段： p1 =1.445 g/cm3，E=0.03 矸石段： p2 =2.05 g/cm3,E=0.06 带入公式（4-2） ，得到表 4-8 数据： 表 4-8 密度级 占本级 16.28 灰分 5.46
A 25.97%
4.2.4 破碎作业的计算 本厂的破碎作业为开路破碎作业。经破碎后，认为只有粒度变化而破碎前后数、质量不 变。筛分实验破碎级的粒度特性，代表本作业的结果。 4.3 主选作业的计算 主选作业指的是重介旋流器分选的有关计算， 它是选煤过程中最重要的环节， 也是流程
计算中的一个重点。 4.3.1 旋流器入料及产品预测的计算 （1）入料组成的计算 三产品无压旋流器的入料为准备作业完成后的煤流， 可以看做与毛煤的数质量相同。 其 入料组成为 50~0mm 粒级煤以及入料中的 50~0.5mm 粒级含量的 7% 次生煤泥。因为在旋 流器的分选过程中＜0.5mm 粒级的煤泥是不参与分选而作为悬浮液组成的一部分，所以必 须计算出＜0.5mm 粒级的煤泥含量。次生煤泥的量占旋流器入料除去带入的煤泥为 100% 后的 7% （从原煤破碎自然综合表可以看出原煤中小于 0.5 含量为 9.36%， 在＜10%范围内， 取 7%） 。次生煤泥百分率见表 4-1： 表 4-1 次生煤泥百分率 选煤方法 不分级选煤 煤类 肥、焦、瘦 其他煤种 原煤中小于 0.5mm 粒级的含量/% ＞20 10-12 7-8 20-15 9-10 6-7 15-10 7-8 5-6 ＜10 5-7 3-4
（2）分选指标的选取 分选指标的选取的目的是使得全厂的精煤产率最大。 根据等灰分原则， 根据要生产精煤 的等级（即精煤的灰分）在全部原煤即 50~0mm 粒级的可选性曲线上取得的基元灰分边界 灰分，然后根据等灰分原则在重介旋流器的入料实际参与分选的 50~0.5mm 粒度可选性曲 线上可取得一系列指标。此时可保证全厂精煤产率的最大化。 （3） 原煤 50~0mm 可选性曲线的绘制及边界灰分的选取 原煤 50~0 的浮沉综合可以由原始资料中 50~0.5mm 的浮沉组成、原声煤泥的浮沉组成
原煤 50~0mm 粒级的浮沉表，结果见表 4-6： 表 4-6 50~0mm 浮沉实验综合表 50~0.5 0.5~0 占全样 14.12 29.07 14.80 7.52 6.36 14.85 86.72 灰分 5.46 11.20 20.60 29.43 41.10 75.38 26.64 占全样 1.91 3.19 1.50 0.81 0.65 1.30 9.36 灰分 3.99 8.80 17.65 24.83 33.13 56.64 18.96 占全样 16.03 32.26 16.30 8.33 7.01 16.15 96.08
100 A1 1 A1 32.88% 100 1
4.2.3 选矸作业的计算 本厂设计确定为检查性手选，而检查性手选只拣出木块、铁器和少量的大块矸石，因此 认为经过检查性手选后，其数量和质量指标没有改变。所以破碎机入料依然为原煤的数、质 量指标，即：
Q 269.89t h
和浮沉煤泥浮沉组成三个表综合得到。 而原始资料中没有给出浮沉煤泥的浮沉组成， 认为其 密度组成和原生煤泥的组成相同，然后通过校正灰分的方法进行调整。校正方法同表 2-11 和表 2-13 中的校正方法。 原生煤泥和浮沉煤泥校正浮沉表见表 4-5：
表 4-5 密度级 ＜1.3 1.3-1.4 1.4-1.5 1.5-1.6 1.6-1.8 ＞1.8 合计 占全样 1.91 3.19 1.50 0.81 0.65 1.30 9.36
参与分选的物料煤时除去表的煤泥的量，数量上用旋流器入料的总量减去＜0.5mm 含 量即可，灰分可通过加权平均的方法求得。结果见表 4-4： 表 4-4 旋流器入料中 50~0.5mm 含量 r Ad Q 占全样 精煤 中煤 矸石 总计 56.74 31.02 12.24 100 10.90 36.20 75.34 26.64 123.08 67.29 26.56 216.94 80.38
第四章 流程计算
4.1 工艺流程计算的目的、依据和原则
在选煤厂设计过程中， 工艺流程的计算是其中一项重要的环节， 是在已确定的工艺流程 和工作制度下进行的。工艺流程计算应达到以下目的： （1） 计算出整个作业入料和排料的数量和质量； （2） 使整个工艺流程的煤、水、介质数量和质量达到平衡，为绘制数、质量工艺流 程图提供可靠的依据； （3） 为计算所需各工艺设备的数量提供资料和依据； （4） 为投资概算提供分析的依据； （5） 为投产后的生产技术管理，生产指标分析对比提供参考。 为保证工艺流程计算结果的准确性和提供数据的可靠性，在流程计算时必须依据： （1） 已经科学合理地选择确定工艺流程； （2） 已经整理合格的入厂（入选）原料煤的筛分、浮沉及可选性实验资料； （3） 设计规范规定并符合实际的各种技术参数； （4） 根据选煤厂的生产能力和工作制度，可推算出的小时处理量。