干擾床分選機(jī)在張雙樓選煤廠的應(yīng)用研究

王 旭，陶有俊，吳步洪

(1.中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.徐礦集團(tuán)張雙樓選煤廠，江蘇 沛縣 221006)

干擾床分選機(jī)在張雙樓選煤廠的應(yīng)用研究

王 旭1，陶有俊1，吳步洪2

(1.中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.徐礦集團(tuán)張雙樓選煤廠，江蘇 沛縣 221006)

通過對干擾床分選機(jī)的入料篩分、浮沉特性分析，探討了該廠粗煤泥干擾床分選機(jī)分選的可行性。對干擾床分選機(jī)的單機(jī)檢查進(jìn)行分析，深入研究了干擾床分選機(jī)對粗煤泥的分選效果及其生產(chǎn)穩(wěn)定性。結(jié)果表明:干擾床分選機(jī)對該廠入料具有良好的適應(yīng)性；從降灰幅度看干擾床分選機(jī)的有效分選粒級范圍為0.9～0.125mm,干擾床分選機(jī)的實(shí)際分選密度為1.77kg/L時(shí)分選精度較好(可能偏差0.07kg/L，不完善度為0.09)；生產(chǎn)整體波動(dòng)性小，粗煤泥產(chǎn)品質(zhì)量控制穩(wěn)定。

干擾床分選機(jī)；選煤廠；粗煤泥；粒度級；應(yīng)用

干擾床分選機(jī)即TBS分選機(jī)，主要用于粗煤泥分選，分選下限可達(dá)0.15mm，分選上限至2～3mm。張雙樓選煤廠主要采取的是脫泥有壓重介質(zhì)旋流器-干擾床分選機(jī)分選機(jī)-浮選的三段式工藝流程，分別洗選50～1mm，1～0.25mm以及-0.25mm粒級[1-2]。

張雙樓選煤廠干擾床分選機(jī)分選機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見表1。

1 干擾床分選機(jī)入料分析

1.1 干擾床分選機(jī)入料粒度組成分析

干擾床分選機(jī)入料粒度組成見表2，由表2進(jìn)行處理，可得圖1。

圖1 干擾床分選機(jī)入料累計(jì)粒度特性

由表2及圖1可知：①入料濃度為43%，符合干擾床分選機(jī)對其入料濃度的常規(guī)要求(40%～60%)[3]；②入料灰分為29.42%，屬中等灰分，若精煤要求灰分為9%，則干擾床分選機(jī)承擔(dān)的將會(huì)任務(wù)較重[4]；③主導(dǎo)粒級為0.9～0.5mm，產(chǎn)率為37.41%，其次為0.5～0.25mm粒級，產(chǎn)率為28.54%，即粒度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的物料產(chǎn)率近70%，且其中粗粒較多，粒度方面有利于分選進(jìn)行；-0.074mm粒級含量不大，只占到2.89%，但灰分較高，其對干擾床分選機(jī)溢流產(chǎn)品會(huì)有少量污染，選后的粗精煤產(chǎn)品仍需要脫泥。

1.2 干擾床分選機(jī)入料密度組成分析

干擾床分選機(jī)入料篩分浮沉數(shù)據(jù)見表3(因低于0.125mm各粒度級產(chǎn)率較低，故將其整合為-0.125mm一個(gè)粒級)。

由表3可知[5]：①隨粒度降低，各粒級中1.4～1.6kg/L密度級物料占本級產(chǎn)率分別為13.67%、12.60%、13.33%、9.99%、9.32%，而高密度級含量較高且物料高低密度兩極物料灰分差距很大，說明入料較易分選，煤質(zhì)較好；②除-0.125mm粒級外，其他各粒度級主導(dǎo)密度級均為-1.4kg/L，占各粒度級本級產(chǎn)率均在56%左右，且-1.4kg/L密度級物料的灰分也很低，甚至在6%以下，據(jù)此推測可獲得產(chǎn)率較高的合格產(chǎn)品；③各粒度級中+2.0kg/L密度級物料占本級產(chǎn)率都較高，在25%左右，且灰分較高在80%左右，而1.6～1.8kg/L密度級含量不大，由于干擾床分選機(jī)僅有溢流和底流兩個(gè)產(chǎn)品，因此將+2.0kg/L與1.6 ～1.8kg/L密度級物料綜合后干擾床分選機(jī)底流產(chǎn)品灰分仍會(huì)較高，應(yīng)考慮其去向。

此外，將表2和表3綜合進(jìn)行處理后即可得到干擾床分選機(jī)入料整體密度組成及其可選性曲線，二者分別見表4和圖2。

表1 干擾床分選機(jī)/XGR-3000 分選機(jī)主要技術(shù)參數(shù)

表2 干擾床分選機(jī)入料粒度組成(濃度：43% 總灰：29.42%)

表3 干擾床分選機(jī)入料各粒度級密度組成(灰分：29.42%)

表4 干擾床分選機(jī)入料混合粒級密度組成

由表4和圖2可知：本廠要求精煤總灰分為7.01%～7.50%，由于粗煤泥分選精度高，且為保證其產(chǎn)率，在此以8.00%判斷干擾床分選機(jī)入料可選性；此時(shí)δi=1.60kg/L，扣除沉矸(+2.0kg/L)為100%計(jì)算得±0.1含量為10.30%。根據(jù)煤炭可選性等級劃分標(biāo)準(zhǔn)入料的可選性可判斷為中等可選。

除以精煤灰分8.00%為目標(biāo)外，本文還以8.50%、9.00%等其他目標(biāo)灰分得到了干擾床分選機(jī)入料相應(yīng)的其他理論指標(biāo)，具體見表5。

2 干擾床分選機(jī)分選效果分析

由兩產(chǎn)品產(chǎn)率以及產(chǎn)品各自的篩分浮沉表進(jìn)行處理即可得到干擾床分選機(jī)對各粒級及綜合粒級物料分配曲線(圖3)，以及溢流中各粒度級相對于入料的產(chǎn)率和降灰幅度，將這兩者綜合得到干擾床分選機(jī)分選情況表，具體見表6。

由表6以及圖3可知：①+0.9mm粒級和0.9～0.5mm粒級物料分選精度一般，可能偏差分別為0.05kg/l和0.06kg/l，不完善度為0.10和0.09。②隨著粒度降低，各粒級實(shí)際分選密度逐漸增高，相應(yīng)產(chǎn)率增加、灰分升高、降灰幅度下降，從溢流中該粒級灰分與要求灰分比較中可知，分選效果逐漸變差，但由于實(shí)際分選密度附近中間密度物含量降低，各粒級的分選精度卻有所提高。③-0.125mm粒級原料90%以上都進(jìn)入溢流，且這部分灰分非常高，達(dá)到了52.31%；在后續(xù)的處理中應(yīng)及時(shí)將這部分物料除去以防污染精煤產(chǎn)品。

3 干擾床分選機(jī)生產(chǎn)穩(wěn)定性分析

設(shè)備良好的工作性能不僅體現(xiàn)于其分選效果上，也體現(xiàn)于該設(shè)備的可靠性以及生產(chǎn)穩(wěn)定性方面，其中前者主要指設(shè)備是否易損壞、維護(hù)工作量等，同種設(shè)備在這一方面大都比較相似，且由于干擾床分選機(jī)的可靠性在眾多參考文獻(xiàn)中都有敘述，因而在此僅對后者(不同廠差別有可能很大)做簡要敘述。

文章所用試驗(yàn)總樣分15天采制得到，可基本代表一段時(shí)間內(nèi)的干擾床分選機(jī)生產(chǎn)情況，故在此將這期間數(shù)據(jù)列出，見表7。

表5 入料理論指標(biāo)分析表

表6 干擾床分選機(jī)對各粒級及整體分選情況

圖2 干擾床分選機(jī)入料可選性曲線

圖3 干擾床分選機(jī)對各粒度級以及綜合粒級分配曲線

表7 張雙樓選煤廠干擾床分選機(jī)運(yùn)行結(jié)果數(shù)據(jù)

由表7可知，干擾床分選機(jī)入料灰分上限為33.58%，下限為23.92%，波動(dòng)情況一般；其精煤產(chǎn)率、灰分也隨入料灰分改變有所變化，二者上下限分別為80.94%、69.23%和14.26、11.30%，尾煤的產(chǎn)率、灰分上下限分別為30.77%、19.06%和77.05%、73.37%，兩個(gè)產(chǎn)品的產(chǎn)率、灰分變化都不太大，說明產(chǎn)品數(shù)質(zhì)量較穩(wěn)定。

4 結(jié)語

綜上所述，通過對入料粒度及密度組成的分析，干擾床分選機(jī)分選效果分析以及生產(chǎn)穩(wěn)定性的分析得到以下幾點(diǎn)結(jié)論。

1)經(jīng)過對入料粒度及密度組成的分析可知，粒度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的物料產(chǎn)率近70%，且其中粗粒較多，粒度方面有利于分選進(jìn)行，而且各粒度級的密度呈兩頭大、中間小的特點(diǎn)，且物料高低密度兩極物料灰分差距很大，說明入料較易分選，煤質(zhì)較好。 綜合各個(gè)方面均可看出張雙樓選煤廠干擾床分選機(jī)設(shè)備的適應(yīng)性較好。

2)鑒于干擾床分選機(jī)入料特性有利于分選，得到良好的分選效果是可想而知的，通過分析干擾床分選機(jī)實(shí)際的分選效果也得到證實(shí)。從降灰幅度看干擾床分選機(jī)的有效分選粒級范圍為0.9～0.125mm；+0.9mm和-0.125mm分選效果都較差(前者產(chǎn)率低，后者降灰幅度低)；溢流中-0.125mm粒級物料主要為高灰細(xì)泥，后續(xù)處理時(shí)應(yīng)及時(shí)將其出除去干擾床分選機(jī)對入料整體的實(shí)際分選密度為1.77kg/L，此時(shí)的分選精度較好，可能偏差0.07kg/L，不完善度為0.09。

3)通過多天連續(xù)檢查干擾床分選機(jī)的生產(chǎn)情況，得知干擾床分選機(jī)生產(chǎn)情況穩(wěn)定，較好的實(shí)現(xiàn)降灰增產(chǎn)任務(wù)，進(jìn)而為選煤廠連續(xù)、穩(wěn)定和高效運(yùn)行提供了有力的支撐。

干擾床分選機(jī)作為粗煤泥分選工藝中一種重要手段，對于其應(yīng)用是需要有一定考究的。適宜的入料特性是良好分選效果的重要前提，分選密度的調(diào)節(jié)以及各操作因素調(diào)控是實(shí)現(xiàn)精煤產(chǎn)率最大化的重要保證，因而干擾床分選機(jī)在張雙樓選煤廠的應(yīng)用較為成功，這對于其他選煤廠也具有一定的參考價(jià)值。

[1] 徐東耀，于妍,董平. 中高硫煤利用前景分析[J]. 有色金屬，2000(4)：127-129.

[2] 李延峰，劉炯天，張建軍，等.煤炭洗選脫硫新工藝探討[C]//第十屆全國煤炭分選及加工學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集. 徐州：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，2004：242-249.

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Research on application of teetered bed separator in Zhangshuanglou coal preparation plant

WANG Xu1,TAO You-jun1,WU Bu-hong2

(1.School of Chemical Engineering&Technology，China University of Mining and Technology，Xuzhou 221116，China;2.Zhang Shuanglou Coal Preparation Plant,Xuzhou Coal Mining Group，Peixian 221006,China)

The feed size composition and density components of Teetered Bed Separator(TBS) were analyzed in order to explore the feasibility of the TBS separator in ZhangShuanglou plant.A further study on the separation of coarse slime and the effect of concentration about TBS and its production stability.The results elucidated that TBS showed a good adaptability in ZhangShuanglou plant；TBS had proved efficient for concentration of coal having particle sizes in the 0.9～0.125mm fraction and TBS gave a high separation precision when the separation density is 1.77kg/L，which value of E is 0.07kg/L and value of I is 0.09；The whole processing showed little change and the quality of production was stable.

teetered bed separator；coal preparation plant；coarse slime；particle sizefraction；application

2014-07-17

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助(編號(hào)：51274200)；高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金項(xiàng)目資助(編號(hào)：20130095110010)；國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新群體項(xiàng)目資助(編號(hào)：51221462)

王旭(1990-)，蒙族，內(nèi)蒙通遼人，碩士研究生，研究方向?yàn)榈V物加工及利用，E-mail：abboylife@126.com。

TD45

A

1004-4051(2015)06-0120-04