陽城煤礦選煤廠粗煤泥分選系統工藝調整與設備優化

李遠清，宗建文，張 星 ，潘保東

(1.濟寧礦業集團 陽城煤礦，山東 濟寧 271000；2.威海市海王旋流器有限公司，山東 威海 264200)

陽城煤礦選煤廠粗煤泥分選系統工藝調整與設備優化

李遠清1，宗建文1，張 星2，潘保東2

(1.濟寧礦業集團 陽城煤礦，山東 濟寧 271000；2.威海市海王旋流器有限公司，山東 威海 264200)

為解決陽城煤礦選煤廠溢流水跑粗而導致的精煤損失與旋流器入料濃度過高的問題，該廠對粗煤泥分選系統工藝與設備進行了調整與優化，并對結構優化后的FBS粗煤泥分選機進行了單機檢查，結果表明，改造后的FBS粗煤泥分選機分選精度為0.07,數量效率為95.44%，可使總精煤產率提升1.75個百分點。

粗煤泥；FBS粗煤泥分選機；粗煤泥分選系統；數量效率；總精煤產率

1 概述

陽城煤礦選煤廠是隸屬于濟寧礦業集團的一座現代化煉焦煤選煤廠，設計生產能力為2.0 Mt/a。該廠于2014年進行了技術改造，增加了粗煤泥分選系統(工藝流程見圖1)，選用FBS2100粗煤泥分選機對粗煤泥進行分選，獲得了較好的技術經濟效果[1-3]。但是，隨著近年來礦井產量的提升與開采工藝的變化，原煤中煤泥的含量不斷提高，嚴重影響了角錐池的分級與沉淀效果，造成部分粗煤泥未經分選直接進入濃縮池。為解決這一問題，陽城煤礦選煤廠特對粗煤泥分選系統進行了工藝調整，并對該系統中的FBS粗煤泥分選機結構進行了優化。

圖1 陽城選煤廠粗煤泥分選系統工藝流程

2 工藝調整與設備優化

2.1 工藝調整

由于入選量的增大與原煤中煤泥含量的提高，角錐池底流濃度出現大幅攀升，由原120 g/L升高至180 g/L左右，嚴重超出后續作業FX500旋流器的入料濃度，使旋流器分級效果變差，導致底流濃度過高出現易堵塞的問題。針對這些問題，在保持原工藝流程不變的條件下，增加了2臺FX500旋流器，與系統中原有的2臺FX500旋流器共同處理角錐池底流。

增加設備后，FX500旋流器組的總入料量可由原340 m3/h提升至700 m3/h，有效地降低了角錐池底流濃度，使其由180 g/L左右降至110 g/L，滿足了旋流器的入料濃度要求，同時也解決了角錐池溢流跑粗的問題。

2.2 FBS2100粗煤泥分選機結構優化

由于新增的兩臺FX500旋流器的安裝方式和安裝位置必須與原旋流器對稱放置，因此需對FBS粗煤泥分選機的入料裝置和補水裝置進行優化。

2.2.1 雙切線入料井

新增兩臺FX500旋流器后，受現場空間的影響，導致FBS粗煤泥分選機的原有入料井不能滿足要求，必須對入料井結構進行調整。經過反復試驗，將FBS粗煤泥分選機原單切線入料井變為雙切線入料井(圖2)，改造后的雙切線入料井完全可以滿足現場FX500旋流器安裝的要求。

圖2 雙切線入料井結構簡圖

2.2.2 自凈水箱

受選煤廠循環水濃度的影響，FBS粗煤泥分選機在運行一段時間后，在水箱中容易沉淀一部分煤泥，當水箱中沉積的煤泥達到補水板的高度后，就會出現堵塞補水孔的現象，補水孔一旦出現堵塞，就會嚴重影響分選機頂水上行的均勻性，出現分選死區，影響分選效果。為解決此問題，選煤廠采用自凈水箱代替了原水箱。

自凈水箱與原水箱在結構上大體類似，區別在于泵送過來的頂水經補水環進入水箱的方式。原水箱頂水進入水箱的方式為垂直進入，以這種方式進入的優點是水箱內部的水流相對平穩；自凈水箱頂水進入水箱的方式為切線給入，頂水在水箱內形成環形流動，從而帶動沉積的物料進行旋轉，這時只需要將排污閥打開，沉積的煤泥會從排污口排出，完成水箱的自凈功能。

3 效果分析

3.1 FBS粗煤泥分選機入料、溢流及底流粒度組成分析

在FBS粗煤泥分選機正常運行期間，分別采取入料、溢流和底流進行篩分試驗[4-7]，試驗結果見表1—3。

表1 FBS粗煤泥分選機入料篩分試驗結果

表2 FBS粗煤泥分選機溢流篩分試驗結果

表3 FBS粗煤泥分選機底流篩分試驗結果

由表1—3數據可以看出：FBS粗煤泥分選機入料中1～0.15 mm粒級所占比例為73.01%，該粒級物料適合采用FBS粗煤泥分選機進行分選；>1 mm、<0.15 mm粒級含量較少，但是灰分較高，其中<0.15 mm粒級經過FBS粗煤泥分選機幾乎沒有被分選，全部進入溢流，而>1 mm粒級受自身粒度和密度的影響，較多進入分選機底流。鑒于上述試驗結果，在計算FBS分選機分選精度時可以將<0.15 mm粒級物料扣除。

3.2 FBS粗煤泥分選機入料、溢流及底流密度組成分析

表4—6所示為FBS粗煤泥分選機入料、溢流及底流扣除<0.15 mm粒級后的密度組成。

表4 FBS粗煤泥分選機入料浮沉試驗結果

表5 FBS溢流浮沉試驗結果

表6 FBS底流浮沉試驗結果

由表4—6數據可以看出，經FBS粗煤泥分選機分選后，溢流產品的密度組成主要集中在<1.4 g/cm3密度級，1.4～1.8 g/cm3密度級所占的比例為5.25%，溢流中沒有>1.8 g/cm3密度級產物存在；尾煤中<1.4 g/cm3密度級占1.62%，1.4～1.8 g/cm3密度級占8.75%，>1.8 g/cm3密度級為主導密度級，所占比例為89.64%。由此可以得出結論，FBS粗煤泥分選機能夠按照入料密度的差異實現精確分選。

3.3 FBS分選機分選效果評價

為確定分選機的分選精確度，特對FBS分選機進行了分選效果評定。

由分選機入料、溢流和底流的浮沉組成可知三者綜合灰分分別為32.57%、8.86%和76.69%，根據灰分守恒原則，可以求得溢流產物的產率為65.10%。

根據入料的可選性曲線(圖3)可以查得：當精煤灰分為8.86%時，精煤理論產率為68.21%，由此可以得出FBS粗煤泥分選機的數量效率為：

圖3 FBS粗煤泥分選機入料可選性曲線

通過計算重產物的分配率，可以得出重產物的分配曲線，如圖4所示。

圖4 重產物分配曲線

根據重產物的分配曲線，可得出FBS粗煤泥分選機的Ep值和I值分別為[10-11]：Ep=0.070，I=0.117。

4 效果分析

陽城煤礦選煤廠通過對粗煤泥分選系統進行工藝調整和設備優化，粗煤泥回收系統運行良好，可使粗精煤的產量由原來的17.44 t/h提升至24.44 t/h，在原生產基礎上提升精煤產率約1.75個百分點。此外，FBS粗煤泥分選機單機技術檢查結果表明，優化后，該機可以取得較好的分選效果：Ep=0.070，I=0.117，數量效率在90.00%以上。目前其精煤灰分可以控制在9.00%以下，尾煤灰分在70%以上，尾煤帶精率低于2%。

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[11] MT/T811—1999 煤用重選設備分選下限評定方法(I)[S].

The coarse slime separation system at Yangcheng Mine Washery underwent process re-adjustment and equipment optimization

LI Yuan-qing1, ZONG Jian-wen1, ZHANG Xing2, PAN Bao-dong2

(1. Yangcheng Coal Mine, Jining Mining Group, Jining 271000, Shandong, China; 2. Haiwang Hydrocyclone Co., Ltd., Weihai 264200, Shandong, China)

High loss of clean coal and excessively high concentration of cyclone feed are the troubles confronted by the washery due to presence of excessive quantity of coarser particles in spitzkasten overflow. In order to tackle this problem, readjustment and optimization of the process and equipment are carried out for the coarse slime separation system. Results of test indicates that after renovation, the fluidized-bed separator can now work with a sharpness of separation of 0.07and an organic efficiency of 95.44%, allowing, therefore, an increase of the total yield of clean coal by 1.75 percentage points.

coarse slime; fluidized-bed separator(FBS); coarse slime separation system; organic efficiency; total yield of clean coal

1001-3571(2016)04-0048-03

TD942

B

2016-06-14

10.16447/j.cnki.cpt.2016.04.013

李遠清(1972—)，男，山東省濟寧市人，高級工程師，從事煤礦與選煤廠機電管理工作。

E-mail：13583736977@163.com 電話：0537-7160098

李遠清，宗建文，張 星，等. 陽城煤礦選煤廠粗煤泥分選系統工藝調整與設備優化[J]. 選煤技術，2016(4)：48-50,57.