高效簡(jiǎn)化煉焦煤選煤廠從設(shè)想到實(shí)現(xiàn)

陳偉 王傳真 朱干彬 王守強(qiáng)

【摘要】本文介紹了渦北選煤廠的選煤工藝的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)要說(shuō)明了主體工藝流程、設(shè)備選型、工藝布置和實(shí)際生產(chǎn)指標(biāo)方面的情況。

【關(guān)鍵詞】煉焦煤選煤廠；選煤工藝；設(shè)備選型；生產(chǎn)指標(biāo)

0概述

與動(dòng)力煤選煤廠相比，煉焦煤選煤廠要求精煤產(chǎn)品質(zhì)量高、分選粒度下限低，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)不僅工藝流程非常復(fù)雜的、數(shù)量龐大的設(shè)備，而且會(huì)給生產(chǎn)管理帶來(lái)很大難度，大大增加了選煤廠建設(shè)費(fèi)用和生產(chǎn)成本。

針對(duì)以上問(wèn)題，渦北洗煤廠在設(shè)計(jì)和施工中簡(jiǎn)化工藝流程、設(shè)備選優(yōu)、合理布局，形成由兩臺(tái)三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器、三臺(tái)機(jī)械攪拌式浮選機(jī)組合的技術(shù)、水平、效益一流，達(dá)到一級(jí)洗水閉路循環(huán)實(shí)現(xiàn)清水選煤?，F(xiàn)具備雙系統(tǒng)同時(shí)生產(chǎn)能力，單系統(tǒng)小時(shí)處理能力不低于680噸的煉焦煤選煤廠模式。

1選煤工藝簡(jiǎn)介

采用三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器-浮選聯(lián)合流程。

原煤不脫泥經(jīng)潤(rùn)濕后進(jìn)入無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選+0.3mm粒級(jí)的煤炭，以單一低密度懸浮液系統(tǒng)一次分選出質(zhì)量合格的精煤、中煤和矸石，在有需要時(shí)也可以以低密度懸浮液系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高密度分選，分選出精煤和矸石；用“弧形篩—高頻篩—煤泥離心機(jī)”組合回收優(yōu)質(zhì)粗精煤泥，大大減少進(jìn)入生產(chǎn)費(fèi)用相對(duì)較高的浮選作業(yè)的煤泥量；用機(jī)械攪拌式浮選機(jī)分選-0.3mm粒級(jí)的煤泥。經(jīng)濟(jì)合理地實(shí)現(xiàn)煤泥全部廠內(nèi)回收、洗水閉路循環(huán)、清水選煤。

渦北洗煤廠工藝流程圖見(jiàn)圖1。

1.1原料煤準(zhǔn)備

進(jìn)廠原煤分級(jí)后，篩上塊煤經(jīng)手選后破碎，與篩下物一起運(yùn)至主廠房進(jìn)行分選。

1.2分選、脫介、脫水作業(yè)

入選原料煤不脫泥，不分級(jí)，經(jīng)潤(rùn)濕后給入無(wú)壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，以單一低密度懸浮液一次性分選出精煤、中煤和矸石。精煤、中煤產(chǎn)品分別脫介脫水分級(jí)后，篩上塊煤經(jīng)臥式離心機(jī)二次脫水作為精煤、中煤產(chǎn)品；矸石經(jīng)過(guò)脫介脫水后成為矸石產(chǎn)物。

１．３介質(zhì)回收

合格懸浮液經(jīng)泵打入無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器。精煤、中煤和矸石稀懸浮液分別進(jìn)入各自的磁選機(jī)，磁選合格介質(zhì)返回合格介質(zhì)桶。脫介篩稀懸浮液按產(chǎn)品分別磁選，有利于介質(zhì)系統(tǒng)的粗精煤泥回收。

１．４粗煤泥回收

粗精煤泥的回收采用弧形篩—高頻篩—立式離心機(jī)組合的工藝流程，精煤磁選尾礦經(jīng)粗精煤泥回收系統(tǒng)回收后進(jìn)入精煤產(chǎn)品皮帶。

１．５浮選生產(chǎn)工藝

渦北選煤廠浮選為不脫泥直接浮選，該工藝具有工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、設(shè)備投入較少的優(yōu)點(diǎn)，具體為粉精煤磁尾桶中的物料經(jīng)篩縫0.5mm粉精煤弧形篩分選后，篩下物進(jìn)入30m濃縮機(jī)，濃縮機(jī)底流進(jìn)入礦漿準(zhǔn)備器，與浮選藥劑充分混合后，自流進(jìn)入浮選機(jī)。浮選精礦由加壓過(guò)濾機(jī)脫水后作為浮精產(chǎn)品，濾液則循環(huán)至浮選機(jī)。

２主體設(shè)備選型

渦北洗煤廠在設(shè)備選型上實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)優(yōu)化，大量采用為高效節(jié)能設(shè)備，給選煤廠正常、高效、低成本運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造了有利條件。

2.1無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器

主選設(shè)備選用3NWZX1300/920A系列無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器，單機(jī)處理原料煤能力達(dá)350～400，入料粒度為80-0 mm，分選效率≥95%，分選下限≤0.3mm，從三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的規(guī)格和單機(jī)處理能力上看，總體技術(shù)水平國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。

渦北洗煤廠設(shè)計(jì)選用了無(wú)壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器。旋流器以無(wú)壓給料，可減少原料煤過(guò)度破碎而產(chǎn)生的次生煤泥量，降低了介質(zhì)泵、管道磨損的程度和生產(chǎn)系統(tǒng)的故障率，并有利于提高重介質(zhì)旋流器入選粒度上限。同時(shí)每個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)配備了介質(zhì)密度自動(dòng)檢測(cè)控制裝置，操作的可控性強(qiáng)，生產(chǎn)管理方便。

２．２機(jī)械攪拌式浮選機(jī)

浮選設(shè)備選用6臺(tái)XJM-SA20系列煤用機(jī)械攪拌式浮選機(jī)，一臺(tái)四槽，單槽容積20m3，礦漿通過(guò)量560～960m3/h，入料粒度1-0mm，攪拌轉(zhuǎn)速980rpm，最大充氣速率≥1.2 m3/ m2min。

在中國(guó)選煤行業(yè)使用的浮選設(shè)備中，以機(jī)械攪拌式浮選機(jī)為主，約占80%，其次為浮選柱，約占15%，噴射式浮選機(jī)約占5%。該機(jī)適用于<0.5mm級(jí)煤泥的分選，尤其對(duì)較粗粒級(jí)（0.5～0.2mm），浮選效果好于浮選柱和噴射式浮選機(jī)。XJM-SA20系列煤用機(jī)械攪拌式浮選機(jī)具備較強(qiáng)的礦漿通過(guò)量和煤泥處理能力； 充氣效率高，而且在工作狀態(tài)下可隨意調(diào)節(jié)進(jìn)氣量；浮選速度快，適應(yīng)能力強(qiáng)，粗、細(xì)粒級(jí)煤泥均能獲得理想的分選效果； 能耗低，裝機(jī)和實(shí)耗功率均低于同類(lèi)浮選機(jī)；結(jié)構(gòu)合理，葉輪和定子優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用耐磨材料，使用壽命長(zhǎng)；運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，效果穩(wěn)定，維護(hù)方便。

３工藝布置

主廠房采用多層式廠房設(shè)計(jì)，一層布置各種桶、池、泵類(lèi)，主要的皮帶運(yùn)輸設(shè)備布置在二層，部分輔助設(shè)備如離心機(jī)、磁選機(jī)、加壓過(guò)濾機(jī)等布置在局部三層，廠房的四層主要布置了弧形篩、直線振動(dòng)篩、高頻篩等設(shè)備，旋流器布置在五層，六層主要是浮選機(jī)，主廠房?jī)?nèi)各層主要設(shè)備上方設(shè)置橋式起重機(jī)，可對(duì)廠房?jī)?nèi)70%設(shè)備檢修提升。

通過(guò)提高磁選機(jī)布置高度，使磁選入料實(shí)現(xiàn)自流，減免了稀介質(zhì)桶和稀介質(zhì)泵的設(shè)置。不僅是選入料，渦北洗煤廠充分發(fā)揮了多層式廠房具有物料自流的優(yōu)勢(shì)，減少設(shè)備臺(tái)數(shù)，體現(xiàn)了節(jié)能的優(yōu)越性。

4生產(chǎn)指標(biāo)

選煤廠一期工程于2013年3月份進(jìn)入帶煤試生產(chǎn)階段，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，每?jī)膳_(tái)旋流器形成一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，故而旋流器的入洗量按照兩臺(tái)合并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)， 2013年3月份至2013年12月份的有關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)如表1。

表1

實(shí)際數(shù)據(jù)指標(biāo)與初設(shè)指標(biāo)的合并對(duì)比表如表2。

表2

說(shuō)明：實(shí)際年處理能力：686.85×2×16×330=659.38（萬(wàn)噸）

通過(guò)以上數(shù)據(jù)指標(biāo)對(duì)比，可以看出，渦北選煤廠工藝系統(tǒng)2013年的運(yùn)行數(shù)據(jù)中處理能力、電耗、水耗都比初步設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)要好，僅是介耗一項(xiàng)與初步設(shè)計(jì)還有所差距。

5結(jié)語(yǔ)

在選煤廠設(shè)計(jì)上，廠型向大型化方向發(fā)展，采用先進(jìn)、可靠、大型、高效和機(jī)電一體化設(shè)備，以減少設(shè)備臺(tái)數(shù)，簡(jiǎn)化工藝流程，有利于提高自動(dòng)化程度，節(jié)省基建投資和加工成本，提高選煤效率、全員效率和經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

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［３］周少雷.高效選煤新技術(shù)與新設(shè)備[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.

［責(zé)任編輯：薛俊歌］