精煤產品結構調整及回收系統改造

牛宏遠，趙 旭

(新疆龍煤能源有限責任公司 營銷分公司，新疆 烏魯木齊 830000)

新疆龍煤能源有限責任公司黑眼泉選煤廠是年處理能力為180 萬t的礦井型選煤廠，2013年8月16日投產。入洗原煤為45號氣煤，主要產品及用途：精煤，用于煉焦；洗混煤用于發電等。精煤的構成：重介精煤、粗精煤和浮選精煤。

1 現 狀

投產初期，由于精煤質量指標G值(粘結指標)較低且波動范圍較大，達不到客戶的要求，影響搶占精煤市場進度。為盡快占有疆內精煤市場，保證選煤廠連續生產作業，提高精煤產品質量變得至關重要。

2 精煤主要質量指標分析

2.1 精煤質量指標

2013年6月24日試生產前所取煤樣的檢測報告見表1。

表1 原煤及精煤及中煤質量報告

從表1可以看出，精煤灰分為11.90%時，精煤G值為31，說明精煤粘結指數相對較好。提出假設：如果將精煤灰分降到盡可能低，那么精煤的G值能否會提高到我們需要的指標，即精煤G值大于65。

2013年6月27日針對精煤(即綜合精煤，包括重介精煤、浮精和粗精煤)、重介精煤、浮選精煤和粗精煤取樣，由哈密澄合煤檢中心得出的化驗質量報告詳見表2。

從表2可以看出，精煤按構成分解后的G值情況：一是精煤灰分降低時，精煤G值提高；二是精煤的粒度減少時，精煤的G值降低，即重介精煤的G值好于粗/精煤好于浮選精煤，這說明精煤的G值與灰分和粒度可能有關，精煤G值隨著灰分的提高而減小；隨著粒度減小而降低。

表2 原煤及精煤及中煤質量報告

2.2 影響精煤G值的原因分析

2013年8月16日正式投產后，表3是黑眼泉選煤廠8月17—23日監測的重介精煤(含粗精)、浮選精煤和綜合精煤化驗質量指標。

從表3檢查結果可以看出，重介精煤灰分控制在9%以下，其G值可以保證在65以上；浮選精煤G值偏低，平均為16，且降灰操作困難，浮精灰分大于11%時，G值為0；綜合精煤平均灰分9.24%、平均G值只有55，達不到用戶要求，主要影響因素為浮選精煤。因此，8月24日開始考慮浮選精煤改去中煤回收系統。

表3 8月17—23日重介精煤(含粗精)、浮選精煤及精煤快速檢查指標分析

2.3 原設計精煤回收系統工藝流程

原設計精煤回收系統工藝流程如圖1所示。

圖1 原設計精煤回收系統工藝流程

3 技改措施

3.1 浮選精煤改去中煤回收系統

3.1.1 技改方案

利用原設計2臺浮選精煤刮板機工藝布置，將機頭延伸，在其下料處增加1臺浮選精煤刮板機去中煤膠帶運輸機。原2臺浮選精煤刮板機機頭下料口處各加1道電動插板，可根據市場對精煤產品指標的要求，隨時調整浮選精煤回收路徑。

3.1.2 改后精煤G值分析

改造后，9月9—17日精煤(包括重介精煤和粗精煤)快速檢查統計分析結果如表4所示。

從表4可以看出，9月9—15日精煤灰分及G值相對穩定，且G值穩定率達到100%。但9月16—17日精煤灰分波動較大，G值穩定性差，波動范圍在35～84之間，穩定率為60%～76%。

表4 2013年9月9—17日精煤快速檢查分析

3.1.3 精煤G值波動原因分析

2013年9月18日對改后精煤及產品構成做了0.5 mm粒級篩分試驗，試驗結果如表5所示。

從表5可以看出，粗精煤中小于0.5 mm含量占85.71%，灰分為12.32%，G值只有35，是導致精煤G值不穩定的主要原因。這是因為原料煤質量發生了變化，煤泥含量升高，即煤泥含量增加(由原來的20%增加到25%～30%)，部分小于0.5 mm的低G值粗精煤回到精煤，使細粒級精煤含量增大造成的。

表5 精煤產品構成篩分試驗

3.2 粗精煤改去中煤系統

3.2.1 技改方案

(1)甩掉原粗精煤回收系統，包括2臺粗精煤臥式篩網沉降離心機和2臺精煤刮板運輸機；

(2)在原預留空間(中煤高頻篩位置)新增1套粗精煤回收系統，包括新增1臺精煤高頻篩，利用1臺中煤離心機脫水。

(3)精煤濃縮旋流器底流由原來去粗精煤臥式篩網沉降離心機，改去新增精煤高頻篩，篩上物經中煤脫介篩下料溜槽直接去中煤離心脫水機，再去中煤膠帶運輸機，篩下水去中煤泥桶。

3.2.2 改后精煤質量指標

改造前后主要生產指標(快速檢查日報統計分析結果)如表6所示。

表6 改造前后精煤質量指標對比分析

從表6可以看出，改造后精煤的G值更加容易控制，既保證了精煤G值的穩定率，又保證了精煤G值的合格率。

至此，整個改造基本完成，精煤灰分可通過控制分選密度隨時調整，精煤G值得到了有效保證。

3.3 改后工藝流程

改造后工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后精煤回收系統工藝流程

4 發明點或創新點

(1)突破了選煤廠常規生產工藝設計的束縛，是一種生產工藝的創新。黑眼泉煤礦特有的煤質特點：一是每變換一個煤層都要經歷薄煤帶、泥巖、矸石易泥化、煤泥含量大等因素的影響；二是入浮煤泥灰分高，可浮性差，分選出的浮選精煤產率低、灰分高，因此，此次改造是黑眼泉選煤廠生產工藝的一次大膽創新。

(2)優化、簡化了生產工藝。克服了原設計粗精煤回收工藝的缺點：一是臥式篩網沉降離心機故障率高；二是臥式篩網沉降離心機入料為精煤濃縮旋流器組底流，之間只有一緩沖箱易堵冒料。

(3)新增2臺設備：1臺精煤高頻篩和1臺浮選精煤刮板運輸機；改造2臺浮選精煤刮板運輸機；利用了1臺中煤離心脫水機，閑置了2臺臥式篩網沉降離心機和2臺粗精刮板運輸機，實現節能降耗的目的。

(4)由于浮選精煤進入中煤系統，其灰分可最大限度提高，浮選精煤產率提高(即中煤產率提高)，煤泥產率相對降低，從而減少了煤泥占地。

4 經濟效益

4.1 項目投資

此項工程總投入為66.53萬元。其中：① 設備投入為57.2萬元，包括1臺浮選精煤刮板運輸機28萬元；1臺高頻篩(型號JKS2041)15.2萬元；415、416精煤刮板機延長，2臺減速機調整9.6萬元，2臺電動插板4.4萬元；② 材料費5.05萬元；③ 安裝費4.08萬元。

4.2 新增銷售額

改造期為1個多月，改造后精煤產率由24.65%下降到17.28%，下降了7.37個百分點，中煤產率由54.50%提高到61.87%，提高了7.37個百分點，但精煤的售價由190元/t提高到260元/t，而中煤的售價仍為110元/t 。

按入洗能力180萬t計算，年增收180×{(17.28%×260+61.87%×110)-(24.65%×190+54.50%×110)}=1116.00萬元。

4.3 節支總額

臥式沉降離心脫水機2×201.5=403 kW、2臺粗精煤刮板機15+4=19 kW停開，新增1臺刮板機55 kW、1臺電磁高頻篩7 kW，節電共計360 kW，如果每天按生產16 h計算，入洗量按5 000 t，噸煤電耗減少1.15 kW·h計算，年節支1.15×180×0.439=90.87萬元。

4.4 新增利潤

新增利潤=新增銷售額+節支總額=1116.00+90.87=1206.87萬元。

4.5 投資回收期

此次改造總投入為66.53 萬元，回收期為66.53÷1206.87=0.05 a，即不到1個月就可回收全部投入成本。

5 社會效益

(1)實現以精煤G值指導生產操作，精煤質量更加容易控制，精煤G值穩定率接近100%；

(2)產品結構得到優化，資源得到合理利用，減少煤泥占地。

6 結 語

通過調整精煤產品結構，改進生產回收工藝，不僅解決了搶占精煤市場的問題，而且獲得了良好的經濟和社會效益。