復(fù)合式干法選煤技術(shù)的研究與試驗應(yīng)用

馬建軍

摘 要：本文介紹了復(fù)合式干法選煤設(shè)備的機理結(jié)構(gòu)、分選原理、分選特點，并通過正行礦的試驗數(shù)據(jù)表明了該設(shè)備在動力煤分選上排除矸石雜質(zhì)、脫除硫鐵礦的作用。

關(guān)鍵詞：干法選煤 技術(shù)研究 試驗應(yīng)用

中圖分類號：TD942 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0084-01

正行煤業(yè)是山西汾西瑞泰能源集團有限責(zé)任公司下屬的礦井，它是由左權(quán)縣佳新能源、下其至煤礦兼并重組而成，礦井位于左權(quán)縣城北約20 km處，礦井開采14#-15#煤層，整合后設(shè)計生產(chǎn)能力300萬t/a，現(xiàn)屬于基建礦井，井下地質(zhì)復(fù)雜，斷層較多，嚴重影響煤質(zhì)致使煤質(zhì)波動大，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，且該礦的選煤系統(tǒng)只是簡易篩選分級在提高煤炭質(zhì)量上受限，無法滿足用戶要求；通過干法選煤設(shè)備試驗后煤炭質(zhì)量能取得良好的效果。

1 復(fù)合式干法選煤設(shè)備結(jié)構(gòu) 分選原理

干法分選機結(jié)構(gòu)：由分選床、振動器、風(fēng)室、機架和吊掛裝置等組成。分選床由床面、背板、格條、排料擋板組成。床面下有可控制風(fēng)量的風(fēng)室，由離心通風(fēng)機供風(fēng)，氣流通過床面上的風(fēng)孔作用于分選物料。由吊掛裝置將分選床、振動器懸掛在機架上，可任意調(diào)節(jié)分選床的縱向和橫向角度。

分選原理：利用振動力和風(fēng)力的綜合作用造成床層松散和礦粒按密度分層。入選物料由給料機送到分選床的給料口，在床面上形成一定厚度的床層，最下層的物料直接與振動的床面接觸，床面振動產(chǎn)生的慣性力使下層物料由排料擋板向背板運動，由于背板的阻擋，引導(dǎo)物料向上運動，而上層物料受背板的推力和重力作用，沿表層向排料邊下滑，在整個物料層上下形成正反方向速度梯度。最上層密度最小的煤首先通過排料擋板排出，其余物料繼續(xù)做下一周期循環(huán)運動。由于振動力和連續(xù)進入分選床的物料壓力，使不斷翻轉(zhuǎn)的物料形成近似螺旋運動，并向矸石端移動。因床面寬度逐漸減縮，上層密度相對較低的煤不斷排出，直到最后排出密度大的矸石和硫鐵礦，風(fēng)力的作用一方面加強粒群的松散；另一方面就是與細粒煤組成氣固兩相混合介質(zhì)，提高分選精度。

2 復(fù)合式干法選煤設(shè)備適用范圍及特點

適用范圍：適用于動力煤排矸、降低商品煤灰分、提高發(fā)熱量，避免了濕法選煤增加產(chǎn)品水分的缺點；適用于褐煤、易泥化煤、劣質(zhì)煤、易選煤的分選；可用于高硫煤脫除粒狀、塊狀黃鐵礦硫。

特點：（1）投資少、不用水，工藝簡單，不需建廠房，例如FGX-12型復(fù)合式干法選煤系統(tǒng)處理能力120 t/h設(shè)備投資僅90多萬元。（2）生產(chǎn)成本低，勞動生產(chǎn)率高。噸原煤加工費僅2元，在選煤方法中生產(chǎn)成本最低；用工少，勞動生產(chǎn)率可達200 t/工。（3）商品煤回收率高。與水洗相比，干選不產(chǎn)生煤泥水，不僅有效回收細粒級煤，除塵系統(tǒng)收集的煤塵也可回收。（4）選后商品煤水分低。干法選煤不僅不增加產(chǎn)品水分，還有一定脫水作用，從而減少了水分對發(fā)熱量的影響。（5）可出多種灰分不同的產(chǎn)品。有利于經(jīng)營者在滿足商品煤用戶的條件下取得最大經(jīng)濟效益。（6）人料粒度寬，范圍為80～0 mm混煤，可分選褐煤、煙煤、無煙煤，目前主要針對動力煤排矸。（7）對入選原煤水分無嚴格要求，以在分選床上能松散開為參考，由于風(fēng)力作用，在分選過程中可去除一定比例的外水，從而進一步提高原煤質(zhì)量。（8）除塵效果采用兩段或一段并列除塵工藝和負壓操作，保證大氣環(huán)境和工作環(huán)境不受粉塵污染，排出的部分氣體含塵量<50 mg/m3，符合環(huán)保要求。（9）占地面積小，只需水泥地面基礎(chǔ)即可安裝。（10）建設(shè)周期短，投產(chǎn)快。復(fù)合式干選系統(tǒng)為鋼結(jié)構(gòu)、由設(shè)備制造廠提供構(gòu)件，安裝調(diào)試后即可投產(chǎn)，該設(shè)備運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作簡單，維修量小。

3 復(fù)合式干法選煤設(shè)備在正行礦試驗分選效果

（1）試驗煤樣：粒度為0～60 mm的混煤、工程煤、劣質(zhì)煤。（2）試驗設(shè)備：FGX-1型移動式復(fù)合式干法選煤設(shè)備；入料粒度0～60 mm；處理能力8～10 t/h。（3）試驗步驟：在0～60 mm原煤堆放場多點取樣，然后用鏟車攪拌均勻，使煤樣具有代表性。用鏟車取處理好的0～60 mm煤樣3噸，然后鏟至干選機原煤倉，開動干選機所有設(shè)備，根據(jù)煤質(zhì)情況調(diào)整干選機參數(shù)（主機激振力、各風(fēng)室風(fēng)量、主機床面角度等參數(shù)）使干選機進入最佳運行狀態(tài)。然后用取樣器同時取出干選機排料擋板排出的所有物料，然后分別將精煤、中煤、矸石稱重計算出各段產(chǎn)率并分別進行化驗。（4）干選試驗的各產(chǎn)品產(chǎn)率及質(zhì)量如表1。（5）試驗分析：從表1中可以看出，各產(chǎn)品二段中含有一定比例的中煤，如果該設(shè)備在實際運用中，再采用中煤回選工藝，就是第一次分選出來的中煤產(chǎn)品再經(jīng)過二次干選，中煤中可再排矸石大約60 %，這樣一段產(chǎn)率還可以增加5 %，從試驗結(jié)果中得出三個品種選后商品煤與選前原煤低位發(fā)熱量相比都有很明顯提高，結(jié)果表明選前原煤質(zhì)量越差，選后精煤質(zhì)量提高幅度越大。

4 結(jié)語

復(fù)合式干法選煤對于改善動力煤質(zhì)量，降灰脫除硫鐵礦有顯而易見作用，并投資少、見效快，以最低的投資和運行成本實現(xiàn)動力煤效益最大化，可作為高灰劣質(zhì)煤進行簡易加工的方向。endprint