選煤廠粗煤泥回收設(shè)備及工藝改造

麻曉雷

（山西新元煤炭有限責(zé)任公司，山西晉中 045400）

0 引言

煤炭是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中不可或缺的能源之一。隨著工業(yè)的發(fā)展，對(duì)煤炭的需求品類有所不同。為滿足生產(chǎn)要求，通常需要對(duì)煤炭進(jìn)行篩選，已達(dá)到各行業(yè)對(duì)煤炭的需求[1]。某煤廠屬于礦井型選煤廠，共有兩個(gè)洗選系統(tǒng)，一個(gè)為重介塊炭洗選系統(tǒng)，一個(gè)為跳汰粒級(jí)煤洗選系統(tǒng)。該礦選煤廠重介系統(tǒng)煤泥通過240#皮帶機(jī)進(jìn)入粒級(jí)煤系統(tǒng)，由于粗煤泥水分為33.76%，常造成粒級(jí)煤原煤篩堵塞篩孔，限下率超標(biāo)，嚴(yán)重影響粒級(jí)煤的質(zhì)量。為提高粒級(jí)煤質(zhì)量，2016年選煤廠新增重介粗煤泥回收系統(tǒng)，在新壓濾車間和粒級(jí)煤圓筒倉(cāng)之間新建重介粗煤泥回收車間，對(duì)重介粗煤泥進(jìn)行回收，回收后的粗煤泥進(jìn)入干燥車間烘干，烘干后摻入末煤銷售。

1 工藝流程

在重介主廠房增加兩臺(tái)泵，將撈坑底流打至A602濃縮機(jī)，濃縮機(jī)底流用泵打至壓濾車間旁新建的粗煤泥回收車間，回收的粗煤泥給至A822皮帶機(jī)，經(jīng)轉(zhuǎn)載給至A827皮帶機(jī)進(jìn)入烘干系統(tǒng)，濾液和A602濃縮機(jī)溢流經(jīng)收集池收集后用泵打至601濃縮機(jī)。

重介粗煤泥回收系統(tǒng)主要處理的是撈坑底流0～0.75 mm的粗精煤。重介粗煤泥系統(tǒng)處理能力為25 t/h。粗煤泥系統(tǒng)年處理量為13.2萬(wàn)t（工作制度：年工作330天，日工作16 h。兩班生產(chǎn)，一班檢修）。

2 改造方案

在新壓濾車間北側(cè)建一個(gè)粗煤泥回收車間，在主廠房232、233機(jī)尾分別安裝兩臺(tái)底流泵，將重介煤泥水打至粗煤泥回收車間，在粗煤泥回收車間安裝沉降過濾式離心脫水機(jī)進(jìn)行煤泥脫水，脫水后煤泥給至A822帶式輸送機(jī)。離心機(jī)的離心液和A602濃縮機(jī)溢流經(jīng)收集池收集后用泵打至601濃縮機(jī)。

電氣方面：在重介主廠房2#配電室和壓濾車間配電室分別增加兩臺(tái)低壓控制柜和遠(yuǎn)程分站集中控制柜各一套，完成對(duì)新增設(shè)備的集中控制。兩臺(tái)撈坑底流泵（55 kW）和沉降過濾式離心脫水機(jī)（200 kW）由變頻器控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的啟動(dòng)控制。兩臺(tái)撈坑底流泵和濾液泵通過變頻器實(shí)現(xiàn)流量控制，以滿足工藝系統(tǒng)的要求。A602底流泵出口增加電磁流量計(jì)和懸浮液密度計(jì)，通過調(diào)整濾液泵流量實(shí)現(xiàn)離心機(jī)入料濃度的閉環(huán)控制，確保入料濃度穩(wěn)定。收集水池安裝靜壓式液位計(jì)，通過變頻器調(diào)整收集池泵流量，實(shí)現(xiàn)收集池液位自動(dòng)控制。

3 粗煤泥回收設(shè)備選型

3.1 煤泥脫水設(shè)備的選擇

臥式篩網(wǎng)沉降離心機(jī)又稱為沉降過濾離心機(jī)，結(jié)合離心沉降和離心過濾兩種不同的脫水方式，主要用于0.045～1mm煤泥等細(xì)顆粒物料的脫水處理。與加壓過濾機(jī)相比，具有處理能力大、產(chǎn)品水分低、占地面積少、耗電少和工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)[1]。此煤泥脫水設(shè)備，產(chǎn)品水分低，處理能力大。這種新型工藝可發(fā)揮兩種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，提高系統(tǒng)的效率，尤其是在降低粉煤產(chǎn)品水分方面顯示很大優(yōu)勢(shì)。通過不斷與國(guó)外進(jìn)行技術(shù)交流、合作和設(shè)備引進(jìn)，在加上國(guó)內(nèi)加工制作水平的提高，有越來(lái)越多的中國(guó)選煤廠使用篩網(wǎng)沉降離心機(jī)作為原生煤泥、浮選精煤和尾煤脫水設(shè)備[2-3]。

臥式篩網(wǎng)沉降離心機(jī)的主要工作部件——轉(zhuǎn)子，是一個(gè)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)的筒體，其兩端支撐在軸承上，由一根靜置的送料管將物料輸送到轉(zhuǎn)子內(nèi)部。由于螺旋高速旋轉(zhuǎn)，在離心力場(chǎng)的作用下，固體首先沉降到轉(zhuǎn)鼓的內(nèi)壁，溢流液體則通過后端的溢流口流出機(jī)外[4]。為使累積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固體便于排出，轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部安裝一個(gè)螺旋輸送器。驅(qū)動(dòng)螺旋使螺旋和轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)的差速，沉降在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固體被螺旋輸送器往前推送，經(jīng)過沉降段第一次沉降脫水，固體經(jīng)過篩網(wǎng)段時(shí)，在離心力場(chǎng)的作用下再次過濾脫水，固體到達(dá)排料口后，通過卸料刮刀排出機(jī)外。

BSB系列臥式篩網(wǎng)沉降離心機(jī)整機(jī)采用電機(jī)和皮帶驅(qū)動(dòng)；設(shè)計(jì)吸取轉(zhuǎn)鼓端軸向排料和徑向排料的優(yōu)點(diǎn)，防止堵料事故的發(fā)生；為延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，選用優(yōu)質(zhì)鋼材制作設(shè)備的結(jié)構(gòu)件；在易磨損部位，采用貼磁和碳化鎢等技術(shù)方案以提高設(shè)備的耐磨性能和耐腐蝕性能[5]。所有軸承和傳感器及主要電器元件采用進(jìn)口元件，以保證機(jī)器的運(yùn)行安全可靠。

3.2 沉降過濾式離心機(jī)脫水機(jī)選型要求

（1）入料粒度：≤0.75 mm；

（2）處理能力：25 t/h；

（3）產(chǎn)品水分含量：＜15%；

（4）濾網(wǎng)間隙：0.3～0.35 mm；

（5）入料濃度：20%～40%；

（6）濾液濃度：＜20 g/L；

（7）罩殼內(nèi)壁、卸料刮刀、螺旋葉片、轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁襯高鋁耐磨陶瓷；

（8）可局部更換磨損嚴(yán)重的篩網(wǎng)模塊；

（9）電動(dòng)機(jī)：Y3系列，功率200 kW，防護(hù)等級(jí)：IP55，電壓380 V，有測(cè)溫電阻；

（10）配帶電控系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)，電控要有軟啟動(dòng)；

（11）可實(shí)現(xiàn)故障自診斷、自排除功能。有完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括有流量監(jiān)測(cè)裝置、扭矩監(jiān)測(cè)裝置、溫度監(jiān)測(cè)裝置、振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。發(fā)生突發(fā)性運(yùn)行事件會(huì)自動(dòng)報(bào)警并自動(dòng)記錄存儲(chǔ)，自行判斷分析。重大運(yùn)行事件則自動(dòng)關(guān)機(jī)，停止運(yùn)行[6]。

3.3 設(shè)備選型表

設(shè)備選型參數(shù)表，如表1所示。

表1 設(shè)備選型參數(shù)表

4 效果

工程實(shí)施后，重介系統(tǒng)煤泥不再進(jìn)入粒級(jí)煤系統(tǒng)，減少粒級(jí)煤原煤篩堵篩現(xiàn)象，提高篩分效率，減少粒級(jí)煤限下超標(biāo)的次數(shù)，提高粒級(jí)煤質(zhì)量，回收的粗煤泥進(jìn)入烘干車間烘干，摻入末煤，有很高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益[7]。1t煤泥售價(jià)按80元，1t末煤售價(jià)按400元，1 t煤泥回收干燥后約為0.8 t，摻入末煤，按末煤售價(jià)為320元，一噸煤泥可獲得240元的效益。重介系統(tǒng)一年生產(chǎn)煤泥約20萬(wàn)t，獲得4 800萬(wàn)元的效益，除去人工、成本材料費(fèi)用，大約獲得1 500萬(wàn)元的效益。

5 結(jié)束語(yǔ)

選煤廠重介粗煤泥回收工程從2015年8月27日開始土建施工，2016年12月15日完工。正式投入使用后，效果十分明顯，脫水后的煤泥水分一般在11%～12%之間，很好地緩解煤泥水處理系統(tǒng)的壓力，提高粒級(jí)煤的質(zhì)量，為將來(lái)末煤全入洗工程奠定很好的基礎(chǔ)[8]。