新窯選煤廠原煤篩分工藝改造實踐

劉志強，陳志勇

(天地科技股份有限公司神木分公司 新窯選煤廠運營部，陜西 榆林 719300)

新窯選煤廠原煤篩分工藝改造實踐

劉志強，陳志勇

(天地科技股份有限公司神木分公司 新窯選煤廠運營部，陜西 榆林 719300)

針對新窯選煤廠原煤水分高，干法篩分時篩孔易堵塞的問題，將原煤干法篩分工藝改成濕法篩分工藝。篩分工藝改造后，原煤篩分效率平均提高35.20個百分點，噸原煤介耗量下降0.85 kg；生產系統的連續性和穩定性得到改善，帶來了較好的經濟效益。

干法篩分；濕法篩分；篩分效率；介耗量；工藝改造

新窯選煤廠是由天地科技股份有限公司運營的設計能力為2.0 Mt/a的礦井型動力煤選煤廠，系統小時處理量為379 t。洗選工藝為原煤13 mm分級后塊煤淺槽重介質分選機分選，末煤1 mm脫泥后兩產品重介質旋流器分選，粗煤泥弧形篩回收，細煤泥濃縮、壓濾回收的聯合工藝[1-2]。該廠入選原煤為低灰、低硫、特低磷、高揮發分、富油、高熱值煤，化學反應性、熱穩定性、抗碎強度均較好，是良好的動力、氣化、低溫干餾用煤。

該廠于2013年9月18日正式投產，鑒于產品銷售形勢較好，2014年4月對其進行擴能改造，目標是實現小時原煤處理量達到550 t。擴能改造工程于2014年5月6日順利竣工并投產。

1 存在問題及原因分析

由于銷售形勢較好，2014年4月對新窯選煤廠進行擴能改造，改造目標是實現原煤小時處理量達到550 t。改造過程中，將原煤分級粒度由13 mm調整到18 mm，投產后發現生產系統存在如下問題。

(1)由于原煤篩分效率低(平均為52%)，大量末煤進入淺槽重介質分選機，對其分選精度產生很大影響，塊精煤、末精煤的灰分難以控制[3]。

(2)部分未經脫泥的末煤進入塊煤系統，大量細泥在介質系統循環，致使磁選機入料濃度高，精煤脫介困難，介質回收效果差。該選煤廠末精煤帶介量達到2.10 kg/t，磁選尾礦帶介量達到0.50 g/L，噸原煤介耗量為1.90 kg。

(3)入選原煤水分偏高(在11%～15%)，以18 mm為分級粒度進行干法篩分時，分級篩篩孔堵塞嚴重，原煤篩分效果較差。隨著生產時間的延長，分級篩篩孔被堵塞越來越嚴重，原煤篩分效率不斷下降，物料帶介量逐漸升高(表1)，導致生產系統不穩定，合介桶、混料桶桶位快速下降，影響正常生產[4-5]。

表1 物料帶介量隨生產時間變化情況

(4)為提高篩分效率，生產過程中不得不停機清理篩機篩面，正常情況下每個生產班(為8 h)清理一次篩面，影響生產時間30 min；如果原煤水分在14%以上，所需時間更長。由于每天必須完成額定精煤產量，而清理篩機篩面浪費了一定的時間，致使設備檢修時間縮短，故障率增高[6-7]。

以18 mm為分級粒度對原煤進行干法篩分時，篩分效果較差，對生產系統產生了很大影響，解決原煤的有效篩分問題迫在眉睫。

2 改造方案的確定

2.1 初步改造方案

針對分級篩篩孔堵塞嚴重的問題，擬將原煤18 mm干法篩分工藝改成濕法篩分工藝，以達到降低介耗，保證生產系統連續、穩定的目標。

篩分工藝改造前，循環水系統主要設備和流程如表2、圖1所示。

表2 循環水系統主要設備

圖1 篩分工藝改造前的循環水流程圖Fig.1 Flowsheet of circulating water system before modification

由表2、圖1可知：系統煤泥水泵處理量為780 m3/h，磁選尾礦泵處理量為600 m3/h，在考慮脫泥篩篩下物時，設備處理量趨于飽和。因此，在不調整設備的前提下，將原煤干法篩分工藝改為濕法篩分工藝時，不能使循環水系統水量大量增加。

2.2 方案的優化

根據生產現場實際情況，結合原煤濕法篩分的要求，制定了兩種原煤篩分工藝改造方案。方案一：將循環水引至原煤分級篩，實現原煤的濕法篩分；方案二：將原來直接進入煤泥桶的磁選尾礦引至原煤分級篩，作為原煤濕法篩分的預濕水，并取消脫泥篩的沖水。兩種方案的預計用水量對比結果如表3所示。

表3 兩種方案的預計用水量

由表3可知：方案一中脫泥篩和原煤分級篩的用水量為440 m3/h，脫介篩的用水量也為440 m3/h，總循環水量為脫泥篩、原煤分級篩、脫介篩用水量之和，即總循環水量為880 m3/h；方案二中脫泥篩和原煤分級篩的用水量為150 m3/h，脫介篩的用水量為440 m3/h，總循環水量為590 m3/h。相較而言，方案二中的總循環水量更少，且在循環水泵的額定流量內。因此，采用方案二對原煤篩分工藝進行改造。

3 改造方案的實施

根據改造方案，將磁選尾礦至脫泥篩的管道接到原煤分級篩，以磁選尾礦作為原煤濕法篩分的預濕水，直接以噴水的形式噴在分級篩篩面上[8]。采用φ4 cm的鍍鋅管和絲扣彎頭做噴頭，設置兩排噴水，每排七個噴頭。將磁選尾礦作為噴水引至原煤分級篩后，原煤分級效果和系統穩定性提高；磁選尾礦桶液位通過泵的出料閥門控制，保證了桶位的穩定和脫泥篩噴水的正常供應[9-10]。原煤篩分工藝改造后的循環水流程如圖2所示。

圖2 篩分工藝改造后的循環水流程圖

4 改造效果

篩分工藝改造后，原煤分級效果和物料帶介情況均得到改善(表4)。隨著生產時間的延長，原煤分級篩篩孔沒有出現大面積堵塞的現象，原煤篩分效率和物料帶介量也沒有出現較大的波動，生產中不再需要停機清理篩面，工人勞動強度大幅降低。每個生產班生產時間增加了30 min，每天檢修時間增加了1 h，設備故障率下降，生產系統的穩定性得到提高。

表4 物料帶介量隨生產時間變化情況

篩分工藝改造后，系統介耗量明顯下降(表5)，噸原煤介耗量下降0.85 kg。該廠原煤實際入選量為2.64 Mt/a，因此每年可節省介質量2 244 t。按目前介質價格1 100元/t計算，每年可節省介質成本246.84萬元。

表5 改造前后的介耗量對比結果

5 結語

新窯選煤廠完成原煤18 mm濕法篩分工藝改造后，原煤篩分效率(在85%以上)明顯提高，篩面堵塞問題得到徹底解決，工人勞動強度大幅下降。采用磁選尾礦作為原煤濕法篩分用水，既沒有增加系統循環水量，又可加大脫介篩的噴水量，提高脫介效果，降低生產成本。此外，原來用于清理篩面的時間現在用來檢修設備，為系統的連續、穩定生產提供了保障。根據該廠的原煤篩分實踐，對于水分較高的原煤，建議采用濕法篩分工藝，以提高篩分效率，保證生產系統的連續性和穩定性。

[1] 周 曦.洗選煤技術實用手冊[M].北京：民族音像出版社，2003.

[2] 葉大武. 我國選煤現狀與技術改造[J].選煤技術，1999(2).

[3] 董林義.李雅莊礦洗煤廠原煤系統技術改造實踐[J].選煤技術,2009(1).

[4] 梁清陽,趙選選,王睿虹. 沙曲礦井原煤洗選的幾點看法[J].選煤技術,2002(3).

[5] 劉向東,梁占榮,高凱峰. 粘濕原煤的干法篩分[J].選煤技術,2011(3).

[6] 陳德帥,張 輝,張成勇,等. 觀音堂煤礦原煤的深度篩分[J].選煤技術，2001(5).

[7] 李振成.平煤八礦選煤廠原煤篩分破碎、脫泥技術的研究與實施[J].煤炭加工與綜合利用，2014(9).

[8] 王恩生，王傳明，許宗偉. 淮南礦區原煤篩分技術應用實踐[J].煤炭加工與綜合利用，2012(3).

[9] 姜繼壽.原煤分級篩分篩能力的高效改造[J].科學與企業，2011(13).

[10] 魏兵虎. 趙家寨煤礦原煤篩分系統工藝設計及設備選型[J].煤炭工程，2012(5).

Practice of modification on raw coal screening process in Xinyao coal preparation plant

LIU Zhi-qiang, CHEN Zhi-yong

(Xinyao Coal Preparation Plant Operation Department, Tiandi Science & Technology Co Ltd,Shenmu Branch, Yulin, Shaanxi 719300, China)

To solve the problem caused by washing raw coal with high content of moisture and clogging in dry screening, wet screening process is modified into dry screening process. The result shows that screening efficiency is increased by 35.20 percent on average, and that medium consumption is lowered by 0.85 kg, which improves continuity and stability of separation system as well as brings remarkable economic benefit.

dry screening; wet screening; screening efficiency; medium consumption; technological modification

1001-3571(2015)01-0045-03

TD941+.3

B

2015-01-02

10.16447/j.cnki.cpt.2015.01.013

劉志強(1981—)，男，河南省禹州市人，助理工程師，從事選煤廠生產管理工作。

E-mail：lzhq6666@sina.com Tel：15934340989