復(fù)合干法選煤技術(shù)在權(quán)臺礦的應(yīng)用

李平理 王忠民 王 雷

(徐州礦務(wù)集團(tuán)權(quán)臺煤礦,江蘇省徐州市,221153)

★煤炭科技·加工轉(zhuǎn)化 ★

復(fù)合干法選煤技術(shù)在權(quán)臺礦的應(yīng)用

李平理 王忠民 王 雷

(徐州礦務(wù)集團(tuán)權(quán)臺煤礦,江蘇省徐州市,221153)

權(quán)臺礦結(jié)合自身生產(chǎn)實際情況,經(jīng)充分論證,安裝了一套復(fù)合式干法選煤系統(tǒng)對原煤進(jìn)行分選。在權(quán)臺礦應(yīng)用出現(xiàn)的問題,對干選系統(tǒng)進(jìn)行了改造,使干選系統(tǒng)在權(quán)臺礦得到了很好應(yīng)用。

復(fù)合干法選煤 技術(shù)改造 權(quán)臺煤礦

AbstractBased upon the actual production conditions combined with sufficient arguments, Quantai Coal Mine adopts and applies a complete set of compound dry coal cleaning system for coal preparation.Coal quality is thus improved.Based upon experience accumulation in actual production,active measures are taken to cope with the technical problems encountered in Quantai Coal Mine.This greatly helps the technical upgrading and appropriate application of the dry coal cleaning system in this coal mine.

Key wordscompound dry coal cleaning system,Quantai Coal Mine,problem and renovation

權(quán)臺煤礦選煤廠1986年8月建成投產(chǎn),原設(shè)計篩選能力0.9 Mt/a,入洗能力為0.6 Mt/a。近年來,經(jīng)過技術(shù)改造,已建成篩選能力1.8 Mt/a,入洗能力為0.6 Mt/a的選煤廠。2008年根據(jù)市場需要開始生產(chǎn)冶煉精煤。入選原料是礦井生產(chǎn)的原煤,入洗原煤粒度為70～13(8)mm的篩塊煤。選煤工藝采用跳汰選煤,煤泥水采用壓濾處理。目前,選煤廠的篩選和洗選能力已經(jīng)發(fā)揮到最大,但仍難以保證對煤炭合理有效地進(jìn)行加工。

鑒于權(quán)臺礦實際條件,為了礦井的可持續(xù)發(fā)展,保持煤炭質(zhì)量的長期穩(wěn)定,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,采用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備對原煤進(jìn)行合理有效加工,已勢在必行。

1 權(quán)臺礦選煤廠工藝流程

權(quán)臺礦選煤廠引進(jìn)干選系統(tǒng)的目的是要對原篩混煤進(jìn)行分選,提高篩混煤的質(zhì)量以提高煤炭產(chǎn)品整體的銷售價格,由于該套干選設(shè)備對煤炭水分有一定要求 (Mt<9%),經(jīng)分析確定采用工藝流程如圖1所示。

圖1 復(fù)合干選系統(tǒng)設(shè)備流程圖

原煤經(jīng)過一次篩分,篩上品 (+70 mm)進(jìn)入手選系統(tǒng),篩下品 (-70 mm)進(jìn)入二次篩分,經(jīng)過再篩分后,其篩上品 (70～13 mm)進(jìn)選煤廠入洗,篩下品 (-13 mm)經(jīng)混煤上倉帶式輸送機(jī)的下部攔截后進(jìn)入干選機(jī)分選,選后精煤產(chǎn)品經(jīng)過外運(yùn)轉(zhuǎn)載落入原混煤上倉帶式輸送機(jī)中部,而后進(jìn)入混煤倉儲存和外運(yùn);中段煤通過一套中煤返洗系統(tǒng)將部分粒度好的物料返回跳汰選煤系統(tǒng)進(jìn)行水洗,增加精煤產(chǎn)量;干選矸石直接落地外運(yùn)銷售。當(dāng)入選原煤水分超過規(guī)定值或因為煤質(zhì)、設(shè)備等因素不宜干選時,通過調(diào)整第二部帶式輸送機(jī)上的分煤器使篩分的篩下品煤 (-13 mm)按原有流程進(jìn)入混煤上倉系統(tǒng)。具體設(shè)備流程見圖1。

2 干選系統(tǒng)的問題及改造

由于進(jìn)入干選系統(tǒng)的原煤為二次篩分的篩下物,所以粒度較細(xì),致使干選系統(tǒng)在權(quán)臺礦的應(yīng)用遇到很多問題。針對出現(xiàn)的問題進(jìn)行了改進(jìn)。

2.1 改造干選系統(tǒng)旋風(fēng)除塵器

復(fù)合干選系統(tǒng)中,為減少分選床上被風(fēng)吹起的煤塵對環(huán)境的污染,主選床上與主風(fēng)機(jī)間的風(fēng)路采用閉路循環(huán),即風(fēng)流從主風(fēng)機(jī)吹到床面上,再由主風(fēng)機(jī)從主選床面上將風(fēng)流吸回,在主風(fēng)機(jī)的風(fēng)流回路上加旋風(fēng)除塵器去除風(fēng)流中的煤塵,減少對風(fēng)機(jī)葉輪的磨損,同時降低污染。旋風(fēng)除塵器采用加長內(nèi)圓筒,在圓筒下口處加錐形擾流罩。

當(dāng)干選系統(tǒng)運(yùn)行一定時間后,發(fā)現(xiàn)旋風(fēng)除塵器內(nèi)外桶壁之間粘結(jié)大量的煤塵,煤塵粘結(jié)較致密,從原有除塵器頂部人孔進(jìn)入無法將之清除。由于除塵器被煤塵堵塞,致使整個干選系統(tǒng)無法正常除塵,工作環(huán)境惡化。

造成這一現(xiàn)象的原因是入選的原煤為-13 mm物料,細(xì)粒級煤塵含量較大,在50%以上,另外權(quán)臺礦原煤存在泥化現(xiàn)象,煤中水分過大就會使煤塵粘性增大,極易粘貼在除塵器的桶壁上。工作時煤塵在旋風(fēng)除塵器切向風(fēng)力的作用下,不斷沉積新煤塵,致使桶壁上的煤塵沉積堵塞除塵器,結(jié)成致密的水泥狀塊體,清理工作極為困難,工人勞動強(qiáng)度過大。

針對這種情況,第一,如發(fā)現(xiàn)煤炭較濕,報值班室停機(jī),使高水分煤不能進(jìn)入干選系統(tǒng)。第二,在設(shè)備改造上首先在旋風(fēng)除塵器的每個桶壁上方靠近進(jìn)風(fēng)口處開清理口,便于清理與桶壁相切處的風(fēng)流中的煤塵,同時在除塵器下風(fēng)擾流罩上方開人孔,便于進(jìn)人清理。第三,保證每天中班停機(jī)檢修期間定期清理除塵器,使除塵器壁保持光滑。第四,在干選機(jī)床面上方的除塵器進(jìn)風(fēng)口下端加擾流罩,使循環(huán)風(fēng)經(jīng)過一個擾流后進(jìn)入除塵器,減少進(jìn)入除塵器的粉塵量。第五,在除塵器進(jìn)風(fēng)管道上方開進(jìn)風(fēng)口,進(jìn)一步降低除塵器的風(fēng)壓,降低除塵器的吸塵壓力,以減少吸入的煤塵量,降低煤塵粘結(jié)壓力同時保證干選的用風(fēng)量。經(jīng)此改造后,每天除塵器壁上結(jié)塵厚度由原來的200 mm降低到100 mm左右。旋風(fēng)除塵器結(jié)塵堵塞的問題基本得到解決,每天結(jié)塵厚度最低時40 mm左右,且粉塵較為松散易于清理。

通過對旋風(fēng)除塵器的改造,旋風(fēng)除塵器現(xiàn)已正常工作,干選系統(tǒng)煤塵大幅降低,改善了工作環(huán)境,減輕了工人清理煤塵的勞動強(qiáng)度和勞動量,節(jié)約了用人成本。同時穩(wěn)定了干選系統(tǒng)的供風(fēng)量,確保了干選系統(tǒng)正常運(yùn)行,保證了分選效果,為煤礦創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 干選中煤返洗改造

根據(jù)礦井煤炭生產(chǎn)條件的變化,為適應(yīng)礦井生產(chǎn)實際情況,經(jīng)多方試驗、研究、論證,為提高原煤的入洗率,提高總體洗精煤產(chǎn)量,對干選系統(tǒng)工藝進(jìn)行改造。將原來的兩產(chǎn)品分選變?yōu)槿a(chǎn)品分選,一方面,可排出一部分粒度較好的中煤進(jìn)入跳汰水洗系統(tǒng)進(jìn)行分選,提高精煤產(chǎn)量;另一方面,可有效改善干選精煤和矸石的分選效果。通過對干選系統(tǒng)床面分段采樣,分析研究返洗方案,采樣結(jié)果見表1。

圖2 改造后溜槽及干選系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

根據(jù)干選系統(tǒng)床面采樣篩分試驗結(jié)果,制定干選3、4段返洗,1、2、5段入精煤的中煤返洗工藝。在原中煤斗子處增加2臺中煤給煤機(jī),自制改造了中煤斗子,為保證進(jìn)入中煤帶式輸送機(jī)產(chǎn)品的粒度組成,在中煤斗子中增加了一個活動篩板,對干選中煤進(jìn)行分級,篩條采用60Si2Mn的彈簧鋼,以增加篩面的彈性,保證篩分效果。篩條在固定篩的位置可以根據(jù)需要調(diào)節(jié),保證篩上品的粒度組成。篩上的物料通過中煤返洗輸送機(jī)進(jìn)入跳汰選煤系統(tǒng)進(jìn)行水洗,篩下的末煤進(jìn)入混煤系統(tǒng)。在煤質(zhì)較差或不需要中煤返洗時可將活動篩板搬起,使整個干選系統(tǒng)恢復(fù)到原有的工藝流程,同時使整個系統(tǒng)更加靈活以適應(yīng)煤質(zhì)的變化和市場的需要。改造后溜槽見圖2,返洗后分選情況見表2。

這一工藝混煤產(chǎn)率為56.64%,灰分24.38%,較原工藝減少了產(chǎn)量;返洗的3、4段物料產(chǎn)率為29.86%,灰分為21.51%,由3、4、5段的浮沉數(shù)據(jù)得-1.4 mm含量占80.03%,可回收精煤23.90%,提高了精煤的產(chǎn)量,返洗物料粒度+3 mm的比例為51.73%,減少了進(jìn)入跳汰系統(tǒng)的末煤含量,減輕了煤泥水處理系統(tǒng)的壓力。將5段原料加入1、2段產(chǎn)品作為干選產(chǎn)品銷售,這樣可增加分選精煤4.52 t/h,并且對產(chǎn)品質(zhì)量的影響不大,還可改善產(chǎn)品的粒度組成。由于5段含量少,且+6 mm的產(chǎn)率為36.63%,現(xiàn)以5段產(chǎn)品全部為+3 mm比例計算,可使干選精煤產(chǎn)品中粒度+ 3 mm達(dá)32.65%。

表1 干選系統(tǒng)床面采樣篩分匯總

表2 返洗后分選情況

3 結(jié)論

干選系統(tǒng)相對于其他選煤方法具有投資少、見效快、投資回收周期短、生產(chǎn)成本低、商品煤回收率高的特點。經(jīng)干選系統(tǒng)分選后,可有效排出原煤中所含的矸石,降低原煤灰分,提高產(chǎn)品發(fā)熱量,增加經(jīng)濟(jì)效益。

在權(quán)臺煤礦的應(yīng)用過程中針對出現(xiàn)的各種問題,礦選煤廠科技人員做了很多的嘗試和改造。在系統(tǒng)設(shè)備、工藝上使干選系統(tǒng)更加適合權(quán)臺礦煤質(zhì)、生產(chǎn)及市場的變化要求,提高了混煤產(chǎn)品的質(zhì)量,增加了精煤產(chǎn)量,提高了選煤產(chǎn)品的價值,創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

[1]謝廣元等著.選礦學(xué) [M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社

[2]陳建中,沈麗娟著.選礦機(jī)械 [M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院

[3]楊云松,李功民.復(fù)合式干法選煤技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用[D].國際選煤技術(shù)交流會論文 (2005)

[4]張雙全,吳國光著.煤化學(xué) [M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社

(責(zé)任編輯 康淑云)

Application of compound dry coal cleaning system in Quantai Coal Mine

Li Pingli,Wang Zhongmin,Wang Lei

(Quantai Coal Mine,Xuzhou Mining Group,Xuzhou,Jiangsu province 221153,China)

TD942.4

B

李平理 (1966-),男,江蘇徐州人,徐州礦務(wù)集團(tuán)權(quán)臺煤礦洗選科科長,長期從事煤炭開采、洗選加工、經(jīng)營管理工作。