呂梁山煤電公司選煤廠技術改造

張春輝

(霍州煤電集團呂梁山公司選煤廠,山西省呂梁市,033102)

呂梁山煤電公司選煤廠技術改造

張春輝

(霍州煤電集團呂梁山公司選煤廠,山西省呂梁市,033102)

分析了呂梁山煤電公司選煤廠煤質變化及工藝系統現狀,通過對現有工藝系統的優化改造,有效提高了精煤產率和系統的處理量。

選煤廠 選煤工藝 浮選系統 煤泥水處理系統 技術改造

呂梁山煤電公司選煤廠原設計原煤處理量3.0 M t/a,其隸屬于霍州煤電集團呂梁山煤電公司,屬中央型煉焦煤選煤廠,主要入洗呂梁山煤電公司所屬木瓜礦、龐龐塔礦原煤。原生產工藝為+50 mm預先脫泥,50～0.5 mm進入有壓三產品重介旋流器分選,-0.5 mm采用微泡浮選工藝。隨著所屬礦區機械化開采程度提高及煤層埋深加大,煤質發生了較大的變化,末煤量顯著增加,因此,選煤廠亟待改造以適應新的煤質特點。

1 原選煤工藝存在的問題

1.1 煤質的變化

(1)原煤分選性差異大,新增入洗的龐龐塔5#煤可選性差,中煤產率大,一般可達35%;木瓜10#煤和龐龐塔10#煤中煤很少,約7%左右,易浮選。

(2)原煤含矸石量差異大,龐龐塔5#煤含矸量達到45%,尤其是+300 mm的塊矸較多。

(3)原生煤泥量增加,尤其煤質較脆的煤種次生煤泥增加,其中龐龐塔10#煤及木瓜10#煤的原生煤泥量在20%～23%。

(4)浮選差異較大,龐龐塔5#煤泥屬極難浮選,龐龐塔10#煤泥及木瓜10#煤泥極易浮選。

1.2 原分選工藝的不適應性

由于原設計技術的局限性及煤質變化的不可預測性導致原分選工藝的不適應。

(1)原煤分級能力偏小,破碎精度不足,入選原煤中+300 mm粒度含量及含矸量大幅增加,原煤分級篩面積較小及原煤分級破碎機破碎精度不足(要求小于等于50 mm),造成破碎機超負荷運行,同時手選粗矸的破碎能力達不到后續工藝排放要求,原煤準備能力實際處理量只有650 t/h,低于714 t/h的設計要求。

(2)介質回收系統不適應,原煤的含泥量增加,造成磁選機入料濃度急劇增大,介耗遠大于2.5 kg/t原煤的設計指標。

(3)由于煤泥的不均勻性及浮選差異性,造成煤泥水分選和浮選精煤、尾礦脫水能力嚴重不適應,入選難選煤時,浮選精煤灰分居高不下,且尾礦脫水能力低,入選易選煤時尾礦灰分偏低且浮選精煤脫水能力不足。

2 技術改造方案

2.1 原煤系統改造

(1)更換原煤分級篩。原煤分級篩為自定中心圓振動篩(USK3052),分級效率低,磨損嚴重,處理量達不到設計要求,同時震動對廠房鋼結構造成安全隱患,因此,在充分調研論證的基礎上選用澳大利亞3661型申克篩,篩板篩孔選用正六角形(原為圓孔),提高了開孔率,處理能力提高到800 t/h。

(2)更換分級破碎機。原有FP50AM型破碎機采用單電機驅動,動力負荷不足,經常出現液力耦合連接器銷子“剪斷”事故,同時破碎機齒板磨損較嚴重,破碎分級效果無法達到工藝要求。經考察選用新型2DSKP75200破碎機,采用雙電機驅動,齒板選用進口高強耐磨材質,配套進口SEW減速器,采用新的破碎機后,破碎上限粒度可達450 mm(原設計僅300 mm),破碎能力適應了原煤煤質的變化。

(3)更換粗矸破碎機。選煤廠原使用PE600×900復擺顎式破碎機,由于處理能力不足嚴重影響生產。根據選煤廠情況,選用2DSKP-75×100雙齒輥破碎機,處理能力達到150 t/h,解決了粗矸破碎問題。

以上3項技術改造,徹底解決了原煤準備環節的瓶頸問題,原煤準備能力得以提高。

2.2 介質回收系統改造

2.2.1 介質回收系統存在問題

選煤廠原設計使用4臺藝利磁選機,其中2臺用于精煤脫介,2臺用于中煤、矸石脫介,由于含泥量的增加造成介質消耗一度達到每噸原煤需3.0～3.5 kg,遠遠大于每噸原煤需2.5 kg的設計標準。經分析,主要原因是磁選機處理能力不夠,設備工況不良。

2.2.2 介質降耗措施

(1)降低進入介質系統煤泥含量。實施選前脫泥技改,增大脫泥篩篩縫規格,增加脫泥噴水工序,改善脫泥效果;調整煤泥分級旋流器參數,保證-0.5 mm煤泥去浮選,介質系統含泥量大為減少,同時有利于重介系統密度控制的平穩。

(2)降低脫介篩噴水雜質濃度。原脫介篩噴水雜質濃度高,由于其中所含的極細煤泥比表面積大、吸附力強,對脫介極為不利,后經系統調整,實現了清水脫介。

(3)嚴格介質入庫管理。加強對介質驗收工作,嚴格控制入庫磁鐵礦粉質量指標,磁性物含量大于或等于90%,-325網目含量大于或等于90%,真密度大于或等于4.0 g/cm3,水分小于或等于8%。

(4)增大介質回收能力。增加兩臺精煤磁選機和一臺中矸磁選機。

改造后每噸原煤需介質1.88 kg。

2.3 煤泥水系統改造

2.3.1 原煤泥水系統存在問題

(1)改造前共3臺微泡浮選機(WPF型),其中2臺?5000用于粗選,一臺?6000用于精選,每臺處理能力為650 m3/h,處理難浮煤泥時只能達設計能力的50%。

(2)浮選循環礦漿量過大,葉輪氣蝕現象嚴重,浮選精煤泡沫流動性差,不能及時排出,手摸沒有粒度感,對粗顆粒的浮選效果差。

(3)入浮煤泥性質差異較大,造成浮選效果差異極大。選煤廠入選4種原煤,生產3種產品:入選木瓜9#、10#煤生產11級主焦煤,煤泥易選;入選龐龐塔10#煤生產10級高硫1/3焦精煤,煤泥易選;入選龐龐塔5#煤生產10級低硫1/3焦精煤,煤泥極難選。因龐龐塔5#煤煤泥浮選選擇性很差,浮選精煤粗選灰分均大于14.90%,掃選精煤灰分遠大于10級精煤標準(9.51%～10.00%),浮選尾礦灰分在32%～35%。

(4)煤泥水系統脫水能力不足。在實際生產中,入洗易選木瓜10#煤生產11級焦煤時浮選精煤產量達到90 t/h,而實際浮選精煤脫水處理能力僅達65 t/h;入洗難選龐龐塔5#煤生產10級1/3焦煤時浮選尾煤灰分偏低,尾煤量達85 t/h,而尾煤脫水能力僅65 t/h,故原生產技術系統在入洗兩種不同分選程度的原煤時,浮選精煤和尾煤的脫水能力都不足。

2.3.2 煤泥水系統改造

針對煤泥水系統現狀,對浮選工藝、浮選精礦和浮選尾礦脫水系統進行了技術改造。

(1)拆除原3臺微泡浮選機,增加2臺XJM-S28(五室:三室粗選+兩室精選)浮選機,浮選工藝為一次粗選或二次精選工藝。

(2)增加3臺高效“快開”壓濾機替換原5臺隔膜壓濾機(400 m2)中的3臺,組成新的精礦、尾礦脫水工藝。其中,浮選精煤脫水以2臺96 m2加壓過濾機為主,3臺過濾面積為480 m2的高效“快開”壓濾機及1臺(或2臺)LW Z1200×1800A的沉降過濾式離心脫水機為輔;浮選尾礦脫水以原2臺400 m2隔膜壓濾機為主,以有能力切換處理煤泥的2臺“快開”壓濾機及1臺(或2臺)LWZ1200×1800A的沉降過濾式離心脫水機為輔。

(3)增加浮精煤濾液濃縮、回收工藝。利用1臺閑置的?20 m高效濃縮機,將臥式沉降過濾離心機浮精煤濾液和加壓過濾機濾液進行濃縮沉淀,使得濾液濃度由之前的50 g/L左右增加到300 g/L左右,濃縮后底流由“快開”壓濾機回收。不僅縮短了壓濾機注料時間,提高了生產效率,而且提高了精煤回收量。

3 改造效果

(1)入選木瓜10#煤生產11級焦精煤時,浮選抽出率由58.36%提高到83.45%,提高了25.09%;生產10級1/3焦精煤時,對于入選龐龐塔5#難浮煤泥的浮選,采用三室粗選+兩室精選的流程,其浮精灰分由14.90%降到9.75%,實現了與重選精煤的同級生產,浮選抽出率提高了18.96%,相應生產2#精煤的總產率提高了1.99%,最終浮選尾礦灰分提高到52.19%。

(2)總浮精煤脫水處理量達到120 t/h,提高了55 t/h;總尾礦脫水能力達到100 t/h,提高了35 t/h;通過臥式沉降離心機和“快開”壓濾機處理浮精煤和尾礦的靈活切換,可以再提高處理能力45 t/h,煤泥水系統脫水能力實現了靈活切換,滿足了不同煤質入洗時煤泥水系統脫水需求。

(3)系統最大處理能力由650 t/h提高到760 t/h,提高了17.00%,由于各環節處理工藝的改造,且選煤廠實行新的選煤生產組織規范(每年330 d,每天16 h工作制),2010年全年入洗量達到403萬t,較設計能力提高100多萬t。

4 結語

在選煤廠生產實踐中,由于入選原煤煤質隨著煤礦開采條件改變而發生變化,因此洗選工藝也必須隨之不斷完善,對于最為關鍵原煤準備系統和煤泥水系統,應及時調整工藝,投入新設備,以增大系統處理能力。呂梁山煤電有限公司選煤廠通過不斷探索,解決了原煤準備、浮選、脫水系統的難題,入選能力得到提高。

Technical transformation of Lvliangshan Coal Preparation Plant

Zhang Chunhui
(Lvliangshan Coal Preparation Plant of Huozhou Coal Electricity Group,Lvliang,Shanxi033102,China)

This paper analyzed the coal property and process system at the present situation of Lvliangshan coal preparation plant,optimized and transformed the existing process system,effectively imp roved the coal clean efficiency and the system capacity.

coal preparation plant,coal property,out rate of coal flotation,de water ability,technical transformation

TD948

B

張春輝(1966-),男,山西平遙人,高級工程師,現任山西霍州煤電集團呂梁山煤電有限公司選煤廠副廠長,主要從事選煤生產技術、工藝管理、選煤設備研究工作。

(責任編輯 張毅玲)