星村煤礦選煤廠降低精煤水分的實(shí)踐

魏安奇

(山東宏陽礦業(yè)有限公司，山東 嘉祥 272400)

星村煤礦選煤廠降低精煤水分的實(shí)踐

魏安奇

(山東宏陽礦業(yè)有限公司，山東 嘉祥 272400)

為解決星村煤礦選煤廠精煤水分高的問題，在對(duì)洗選系統(tǒng)調(diào)研的基礎(chǔ)上，制定改造方案。通過增加末煤弧形篩振動(dòng)電機(jī)，更換振動(dòng)篩篩板，控制原煤入選量，提高末精煤離心機(jī)轉(zhuǎn)速的措施，使精煤水分逐步降低，最終精煤水分保持在9%以下，為后續(xù)銷售工作的順利進(jìn)行提供了有力保障。

精煤水分；改造方案；原煤入選量

星村煤礦選煤廠是一座設(shè)計(jì)能力為1.20 Mt/a 的礦井型煉焦煤選煤廠，主選工藝為原煤三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選、煤泥濃縮壓濾回收的聯(lián)合工藝，工藝系統(tǒng)主要分為重介分選系統(tǒng)、介質(zhì)添加和回收系統(tǒng)、煤泥水處理系統(tǒng)三部分。入選原煤為星村煤礦優(yōu)質(zhì)氣煤，具有低灰、低硫、高發(fā)熱量等優(yōu)點(diǎn)，主要產(chǎn)品為煉焦精煤，副產(chǎn)品為中煤、煤泥、矸石，精煤主要作為煉焦配煤，中煤、煤泥用于發(fā)電，矸石供周邊磚廠制作建筑材料[1]。

由于煤層埋藏較深和綜采工藝的使用，原煤存在易風(fēng)化、粒度細(xì)等缺點(diǎn)。原煤細(xì)粒級(jí)含量過高，精煤水分超過11%，與精煤水分小于9%的市場要求差距較大，影響精煤的正常銷售和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。因此，必須采取經(jīng)濟(jì)、合理的措施，降低星村煤礦選煤廠精煤水分，提升企業(yè)經(jīng)營管理水平。

1 存在問題及原因分析

由于井下回采工作面的改變，原煤煤質(zhì)發(fā)生較大變化，過粉碎現(xiàn)象十分嚴(yán)重。0.5～6 mm粒級(jí)含量在55.10%～57.00%之間，細(xì)粒煤含量較高，脫水難度較大[2]；<0.5 mm粒級(jí)含量在23.20%～27.30%之間，灰分為21.40%，其中，0.15～0.5 mm粒級(jí)含量為60.60%，灰分為14.20%。0.15～0.5 mm粒級(jí)含量較高，而灰分不是很高，回收后可摻入精煤；但其水分過高，在16.50%～18.50%之間，摻入精煤后嚴(yán)重影響總精煤質(zhì)量，使精煤水分在11%以上。

該廠總精煤由0.15～0.5 mm 粒級(jí)末精煤和0.5～50 mm粒級(jí)塊精煤組成，<0.5 mm粒級(jí)末精煤經(jīng)分級(jí)旋流器(φ250mm×6，分級(jí)粒度為0.15 mm)分級(jí)后，由弧形篩脫水，最后由立式刮刀離心機(jī)(篩縫為0.35 mm)回收，水分在16.80%～19.20%之間；0.5～50 mm粒級(jí)塊精煤經(jīng)弧形篩和脫介篩脫水、脫介后，由臥式振動(dòng)離心機(jī)(篩縫為0.5 mm)回收，水分在8.80%～9.50%之間[3]。由兩種精煤混合成的最終精煤水分在11.10%～12.00%之間，而市場要求精煤水分在8.00%～9.00%之間，無法滿足客戶需求，進(jìn)而導(dǎo)致精煤價(jià)格低下，甚至出現(xiàn)滯銷的局面。為解決此問題，星村煤礦選煤廠積極查找原因，制定改造方案，對(duì)洗選系統(tǒng)影響脫水效果的因素進(jìn)行整改。

2 改造方案

2.1 分級(jí)旋流器組下弧形篩改造

分級(jí)旋流器的分級(jí)粒度為0.15 mm，離心機(jī)篩籃篩縫為0.35 mm，考慮傾角等因素的影響，離心機(jī)的分級(jí)粒度約為0.30 mm。為使0.15～0.30 mm粒級(jí)末精煤的脫水作業(yè)在離心機(jī)回收環(huán)節(jié)前完成，將弧形篩篩縫由0.35 mm調(diào)整成0.5 mm，并在弧形篩上加裝振動(dòng)電機(jī)[4]。經(jīng)此改造后，物料透篩率和脫水效果明顯提高，離心機(jī)入料水分降低，末精煤水分下降。改造過程中，要特別注意振動(dòng)電機(jī)安裝平衡點(diǎn)的選定和電機(jī)振幅的調(diào)節(jié)。改造后，離心機(jī)入料水分降低5個(gè)百分點(diǎn)左右，末精煤水分下降1個(gè)百分點(diǎn)左右，最終精煤水分的降幅在0.6%左右。

2.2 振動(dòng)篩篩板改造

原脫介篩篩板為條縫篩板，物料透篩率較低，在30%左右。通過更換定制篩板，將條縫篩板更換成圓孔篩板，使物料透篩率提高至60%左右，且其質(zhì)量僅為條縫篩板的60%，在降低脫介篩整體質(zhì)量的同時(shí)使其脫介效率進(jìn)一步提高[5-6]。

更換篩板后，精煤離心機(jī)入料水分下降4個(gè)百分點(diǎn)左右，末精煤水分下降1.5個(gè)百分點(diǎn)左右，總精煤水分下降1個(gè)百分點(diǎn)左右，基本使其水分控制在10%以內(nèi)。由于定制篩板的物料透篩率增加，篩板強(qiáng)度降低且易損壞，設(shè)備維修量和材料成本增加。另外，由于工藝流程中沒有設(shè)計(jì)稀介質(zhì)桶，稀介質(zhì)直接進(jìn)入磁選機(jī)。如果篩板損壞，煤塊就會(huì)直接進(jìn)入磁選機(jī)，可能對(duì)其滾筒造成損壞且煤塊不易清理。為此，在磁選機(jī)分料箱內(nèi)鋪設(shè)濾網(wǎng)，確保煤塊不進(jìn)入磁選機(jī)，也方便對(duì)煤塊進(jìn)行清理[7]。

2.3 控制原煤入選量

單位時(shí)間內(nèi)脫水設(shè)備的處理量對(duì)物料脫水效果有一定影響，但在其處理量范圍內(nèi)增加或降低原煤入選量，對(duì)物料脫水效果基本沒有影響[8-9]。為探索降低精煤水分的途徑，將原煤入選量由230 t/h降至150 t/h左右，但其水分變化不明顯，說明各設(shè)備運(yùn)行良好，且原煤入選量在其處理量范圍內(nèi)。

2.4 提高離心機(jī)轉(zhuǎn)速

經(jīng)過一系列改造后，總精煤水分有所下降，但仍不能滿足市場需要。通過與脫介篩、離心機(jī)廠家溝通，嘗試通過提高脫介篩振幅、離心機(jī)轉(zhuǎn)速來提高物料脫水效果。經(jīng)廠家技術(shù)人員論證，脫介篩振幅對(duì)篩機(jī)的動(dòng)平衡和物料的拋射角有一定影響，因此不具有可操作性。在一定程度上提高離心機(jī)的轉(zhuǎn)速對(duì)設(shè)備性能影響較小，且有利于提高物料脫水效果。因此確定通過增加傳動(dòng)電機(jī)皮帶輪直徑來提高離心機(jī)轉(zhuǎn)速，同時(shí)增加配套的降溫系統(tǒng)管路直徑，確保設(shè)備轉(zhuǎn)速提高后各部件溫升正常[10-11]。

傳動(dòng)電機(jī)皮帶輪改造完成后，首先進(jìn)行空載調(diào)試，跟蹤各機(jī)械、電氣部分的運(yùn)行情況；設(shè)備連續(xù)運(yùn)行6 h后，檢查其部件有無異常，溫升是否正常；確認(rèn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，進(jìn)行小載煤量(原煤入選量在150 t/h左右)試運(yùn)行；在離心機(jī)各部位運(yùn)行正常的條件下，將載煤量提高至正常入選量。載煤量恢復(fù)正常后，離心機(jī)各部件運(yùn)行正常，出料水分下降1個(gè)百分點(diǎn)左右，此時(shí)，總精煤水分完全滿足市場要求。

3 改造效果

通過不斷改造實(shí)踐，該廠精煤水分逐步降低，最終實(shí)現(xiàn)了精煤質(zhì)量穩(wěn)定的目標(biāo)，且其完全滿足市場要求。這對(duì)精煤銷售價(jià)格的提高起到很大的支撐作用，為企業(yè)創(chuàng)造了更多利潤。改造后，由于增加振動(dòng)電機(jī)，更換圓孔篩板，提高離心機(jī)轉(zhuǎn)速，選煤廠整體材料消耗、電力消耗有一定的變動(dòng)，小時(shí)耗電量增加約10度；由于圓孔篩板價(jià)格較條縫篩板有所降低，材料消耗增加量基本可忽略不計(jì)；精煤指標(biāo)滿足市場需求，價(jià)格提高約15元/t。改造前后的精煤水分對(duì)比結(jié)果如表1所示，此結(jié)果是實(shí)際生產(chǎn)中多次檢測結(jié)果的平均值。

每個(gè)環(huán)節(jié)的改造都使精煤水分下降一定幅度，設(shè)備潛能得到進(jìn)一步發(fā)揮，但精煤水分下降幅度最大的環(huán)節(jié)仍是離心機(jī)改造環(huán)節(jié)。只要將離心機(jī)的入料水分控制在正常范圍內(nèi)，精煤脫水效果基本可控。當(dāng)離心機(jī)脫水性能得到提升后，最終精煤水分有了較大的改觀，由此來看，設(shè)備性能的進(jìn)一步提升仍是選煤廠改造實(shí)踐過程中的首選。

表1 改造前后的精煤水分對(duì)比結(jié)果Table 1 Comparative result of moisture content of clean coal before and after modification %

4 結(jié)語

隨著礦井開采條件和煤炭賦存條件的變化，原煤煤質(zhì)等因素發(fā)生了較大變化，選煤所面臨的問題也逐步多樣化，系統(tǒng)工藝、設(shè)備改造成為解決眾多問題的重要措施之一。只有對(duì)其不斷改造、優(yōu)化，才能解決選煤生產(chǎn)中出現(xiàn)的新問題，及時(shí)滿足生產(chǎn)需要，實(shí)現(xiàn)選煤生產(chǎn)的正?；屠麧櫟淖畲蠡?。

[1] 魏安奇.星村煤礦選煤廠煤泥水優(yōu)化處理實(shí)踐[J].選煤技術(shù)，2014(1).

[2] 肖擁軍，王 筠.華豐礦選煤廠降低精煤水分的有效措施[J].煤炭加工與綜合利用，1999(6).

[3] 劉國停.通過技術(shù)改造降低精煤水分[J].煤炭技術(shù)，2008(3).

[4] 謝廣元.選礦學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2001:558-575.

[5] 平建中.呂家坨礦選煤廠降低精煤水分的技術(shù)途徑[J].選煤技術(shù)，2000(3).

[6] 劉 葆.降低精煤水分 提高經(jīng)濟(jì)效益[J].煤，2007(6).

[7] 韓克立.汪家寨選煤廠降低精煤水分的有效途徑[J].選煤技術(shù)，2000(3).

[8] 謝廣元.選煤廠產(chǎn)品脫水[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2004.

[9] 楊 松，趙立萍，費(fèi)維榮.治理精煤水分的實(shí)踐[J].礦山機(jī)械，2004(6):88-89.

[10] 張夕林，董恒賢，王志光，等.降低洗精煤水分的探討與實(shí)踐[J].煤炭加工與綜合利用，2004(4).

[11] 楊 樂，楊曉鴻.臨渙選煤廠精煤脫水系統(tǒng)的改造[J].煤質(zhì)技術(shù)，2005(6).

Practice of reducing moisture content of clean coal in Xingcun mine coal preparation plant

WEI An-qi

(Shandong Hongyang Mining Co., Ltd., Jiaxiang, Shandong 272400, China)

In order to solve problem caused by high moisture of clean coal in Xingcun mine coal preparation plant, based on the analysis of coal washing system, the methods reducing moisture content are made by adding vibration motor of fine coal sieve bend, changing sieve plate of vibrating screen, with a control of raw coal feeding amount and an increase in rotating speed of fine clean coal centrifuge.The result shows that moisture content of clean coal can be lower 9%, providing a powerful guarantee for the subsequent sales.

moisture of clean coal; modification method; raw coal feeding amount

1001-3571(2015)03-0046-02

TD94

B

2015-02-10

10.16447/j.cnki.cpt.2015.03.013

魏安奇(1988—)，男，陜西省太白縣人，助理工程師，從事選煤技術(shù)管理工作。

E-mail:weianqi0308@163.com Tel：15154786065