鎮城底礦選煤廠降低介耗的實踐

2018-11-16 01:44:34馮陽

選煤技術 2018年4期

馮陽

(西山煤電(集團)有限責任公司鎮城底礦選煤廠，山西古交 030203)

鎮城底礦選煤廠是一座設計能力為1.50 Mt/a的礦井型煉焦煤選煤廠，于1986年投產，2003年進行了重介系統改造，2016年，由于礦井發展需要，進行了二次擴能技改，增加了一套重介旋流器選煤系統，現為2+2模式的兩套生產工藝，全級不脫泥入選，尾煤泥采用快開壓濾機+沉降離心機回收的聯合工藝[1]，選煤廠入選能力為2.4 Mt/a，主要入選礦井2、3號煤(低硫煤)和8號煤(高硫煤)，主導產品是“鎮城底牌”十級肥精煤。2017年投產初期，由于入選原煤粒度變細，磁選機效果差，介質消耗居高不下，為此，鎮城底礦選煤廠在工藝、設備、材料、管理等方面采取了相應措施，以期達到降低介耗的目的。

1 存在問題

鎮城底礦選煤廠工藝(圖1)采用典型的2+2模式，介質回收工藝采用弧形篩+直線振動篩回收，精煤直線振動篩篩下稀介采用兩道磁選串聯回收，浮選尾礦采用并聯濃縮機濃縮，底流由沉降離心機+快開壓濾機聯合脫水處理。原煤采用全級不脫泥入選工藝，大幅度簡化了選煤廠的選煤工藝，但增加了磁選機的入料濃度[2]。

圖1 選煤廠工藝原則流程

(1)弧形篩和振動篩脫介效果差。由于入料流向、沖力的作用，當旋流器排出的物料進入分料箱時，易造成分料不均勻，弧形篩和脫介篩入料不穩定的問題。由于脫介篩噴嘴、管路的安裝高度不同，篩子兩邊物料不能徹底松散、翻轉。

(2)磁選機磁性物回收率低。磁選機磁性物回收率直接影響介耗的高低。煤質科化驗結果表明，磁選機磁性物回收率<98%，尾礦帶介量較大，這是由于入選原煤為全級不脫泥工藝，磁選機入料濃度過高，磁選機無刮刀刷卸料，造成磁選機回收率偏低。

(3)循環水濃度過高，雜物過多，易堵塞噴嘴，影響脫介效果。煤泥回收系統原則流程如圖2所示。浮選尾礦進入濃縮機601、602,601底流進入沉降離心機脫水，沉降離心機濾液進入濃縮機602后，由于<0.074 mm極細顆粒容易損失在沉降濾液中[3]，因此極細顆粒沉降困難，且在系統內惡性循環，致使循環水濃度增高。

(4)介質質量不達標，不能滿足生產的實際要求。

(5)設備、管路、溜槽老化現象嚴重，跑、冒、滴、漏問題頻發。

圖2 改造前煤泥回收系統原則流程

2 煤質特征

鎮城底礦選煤廠2003年5月和2017年3月入選原煤組成見表1，由表1可知，2017年煤泥含量24.78%較2003年的18.94%增加了5.84個百分點。

表1 2003年5月和2017年3月入選原煤數據

3 改造方案

3.1 脫介篩

3.1.1 弧形脫介篩

(1)為了使兩套系統精煤篩入料更為均勻，其中一系統精煤集料箱加裝兩個導流板，另一系統精煤篩入料管加裝帶閥門的套管。

(2)弧形篩布料箱中間加裝20 mm厚的鋼板，整個箱體分割為兩個布料箱，同時在兩個布料箱內加裝上下雙層夾角30°的導料鐵板，兩層鐵板垂直高度間隔為200 mm，確保物料能夠均勻分布在弧形篩的整個篩面上。

(3)為了減小矸石物料的流速，延長合格介質在脫介弧形篩上的停留時間，在矸石弧形篩篩面上，沿著篩寬方向每間隔100 mm增設長1.5 m的鏈條，篩寬3 m的篩面共設置32根鏈條，篩板壽命由原來的15 d延長到1個月，同時也起到了降低介耗的作用。

3.1.2 直線振動篩

(1)噴嘴與篩面的距離由原來的220 mm減少為170 mm，并將噴嘴孔徑由10 mm更換為8 mm，且加大噴水壓力，實現生產過程中的霧狀噴水[4]。

在精煤篩的三道沖水管兩側堵頭處各多增設一個噴嘴，以增加精煤篩兩側的沖水量，同時改進噴嘴清理考核制度，除每次停車后必需處理交叉噴嘴堵塞的問題外，當生產過程中出現連續兩個及以上噴嘴堵塞時，必需停車處理。

(2)增加脫介篩篩縫寬度，提高合格介質回收率[5]，將精煤平面振動篩合格介質段的第一道篩板篩縫由0.5 mm更換1 mm,改造后精煤篩產品帶介量由原來的0.04%降低到0.01%以下。

3.2 磁選機

(1)加強對分流的控制。生產中根據系統煤泥含量大小進行分流，分流過大，磁選機回收效率，合格介質桶液面不穩，影響壓力；分流過小，系統煤泥含量高，旋流器分選效果差，因此介質分流量控制在合理范圍內，一般不超過合格介質量的25%～30%[6]。

(2)降低磁選機入料濃度。為了降低磁選機入料濃度，將脫介篩上的3道噴水改為4道噴水，增加噴水量。

(3)磁選機卸料改造。磁選機卸料方式改為刮刀卸料，強制卸料，并定期檢查刮刀。

(4)磁選機加噴淋水改造。稀懸浮液給入磁選機經分選后，一部分磁選精礦由刮刀強制刮下送回合格介質桶，另一部分精礦粘附在筒皮上，對磁選機回收率造成影響，為此，在磁選機沿滾筒軸方向安裝一道噴淋水裝置，通過加壓噴淋水將筒皮上殘留介質脫除，避免磁選精礦隨滾筒摻入磁選尾礦造成介質損失，同時也滿足了合格介質桶補加清水的需要[7]。通過一段時間的取樣觀察，改造前后磁選機尾礦磁性含量見表2。

表2 改造前后磁選機尾礦帶介含量對比表

3.3 循環水及尾礦帶介控制

(1)循環水控制方案。重介二系統循環水管路上增設U型管路，在U型管路上增設濾水器，并將兩套系統的濾水器篦子間隙由6 mm降低為3 mm，避免循環水中雜物進入噴水管路、濾嘴，造成循環水堵塞問題。

(2)煤泥水工藝改進。循環水濃度過高，則分選效果變差，分選密度不穩定[8]。為了降低循環水濃度，對煤泥水系統工藝進行了改造，煤泥水系統原則流程如圖3所示。在濃縮機601底流截粗后，增加一臺磁選機，磁選尾礦由沉降離心機脫水處理，沉降離心機離心液流量的三分之一由快開壓濾機處理，流量的三分之二由濃縮機602濃縮后處理。改造前后循環水濃度對比結果見表3。