新窯選煤廠原煤篩分工藝改造實(shí)踐

劉志強(qiáng)，陳志勇

(天地科技股份有限公司神木分公司 新窯選煤廠運(yùn)營(yíng)部，陜西 榆林 719300)

新窯選煤廠原煤篩分工藝改造實(shí)踐

劉志強(qiáng)，陳志勇

(天地科技股份有限公司神木分公司 新窯選煤廠運(yùn)營(yíng)部，陜西 榆林 719300)

針對(duì)新窯選煤廠原煤水分高，干法篩分時(shí)篩孔易堵塞的問(wèn)題，將原煤干法篩分工藝改成濕法篩分工藝。篩分工藝改造后，原煤篩分效率平均提高35.20個(gè)百分點(diǎn)，噸原煤介耗量下降0.85 kg；生產(chǎn)系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性得到改善，帶來(lái)了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

干法篩分；濕法篩分；篩分效率；介耗量；工藝改造

新窯選煤廠是由天地科技股份有限公司運(yùn)營(yíng)的設(shè)計(jì)能力為2.0 Mt/a的礦井型動(dòng)力煤選煤廠，系統(tǒng)小時(shí)處理量為379 t。洗選工藝為原煤13 mm分級(jí)后塊煤淺槽重介質(zhì)分選機(jī)分選，末煤1 mm脫泥后兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選，粗煤泥弧形篩回收，細(xì)煤泥濃縮、壓濾回收的聯(lián)合工藝[1-2]。該廠入選原煤為低灰、低硫、特低磷、高揮發(fā)分、富油、高熱值煤，化學(xué)反應(yīng)性、熱穩(wěn)定性、抗碎強(qiáng)度均較好，是良好的動(dòng)力、氣化、低溫干餾用煤。

該廠于2013年9月18日正式投產(chǎn)，鑒于產(chǎn)品銷售形勢(shì)較好，2014年4月對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)能改造，目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)小時(shí)原煤處理量達(dá)到550 t。擴(kuò)能改造工程于2014年5月6日順利竣工并投產(chǎn)。

1 存在問(wèn)題及原因分析

由于銷售形勢(shì)較好，2014年4月對(duì)新窯選煤廠進(jìn)行擴(kuò)能改造，改造目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)原煤小時(shí)處理量達(dá)到550 t。改造過(guò)程中，將原煤分級(jí)粒度由13 mm調(diào)整到18 mm，投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)存在如下問(wèn)題。

(1)由于原煤篩分效率低(平均為52%)，大量末煤進(jìn)入淺槽重介質(zhì)分選機(jī)，對(duì)其分選精度產(chǎn)生很大影響，塊精煤、末精煤的灰分難以控制[3]。

(2)部分未經(jīng)脫泥的末煤進(jìn)入塊煤系統(tǒng)，大量細(xì)泥在介質(zhì)系統(tǒng)循環(huán)，致使磁選機(jī)入料濃度高，精煤脫介困難，介質(zhì)回收效果差。該選煤廠末精煤帶介量達(dá)到2.10 kg/t，磁選尾礦帶介量達(dá)到0.50 g/L，噸原煤介耗量為1.90 kg。

(3)入選原煤水分偏高(在11%～15%)，以18 mm為分級(jí)粒度進(jìn)行干法篩分時(shí)，分級(jí)篩篩孔堵塞嚴(yán)重，原煤篩分效果較差。隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，分級(jí)篩篩孔被堵塞越來(lái)越嚴(yán)重，原煤篩分效率不斷下降，物料帶介量逐漸升高(表1)，導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)不穩(wěn)定，合介桶、混料桶桶位快速下降，影響正常生產(chǎn)[4-5]。

表1 物料帶介量隨生產(chǎn)時(shí)間變化情況

(4)為提高篩分效率，生產(chǎn)過(guò)程中不得不停機(jī)清理篩機(jī)篩面，正常情況下每個(gè)生產(chǎn)班(為8 h)清理一次篩面，影響生產(chǎn)時(shí)間30 min；如果原煤水分在14%以上，所需時(shí)間更長(zhǎng)。由于每天必須完成額定精煤產(chǎn)量，而清理篩機(jī)篩面浪費(fèi)了一定的時(shí)間，致使設(shè)備檢修時(shí)間縮短，故障率增高[6-7]。

以18 mm為分級(jí)粒度對(duì)原煤進(jìn)行干法篩分時(shí)，篩分效果較差，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生了很大影響，解決原煤的有效篩分問(wèn)題迫在眉睫。

2 改造方案的確定

2.1 初步改造方案

針對(duì)分級(jí)篩篩孔堵塞嚴(yán)重的問(wèn)題，擬將原煤18 mm干法篩分工藝改成濕法篩分工藝，以達(dá)到降低介耗，保證生產(chǎn)系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定的目標(biāo)。

篩分工藝改造前，循環(huán)水系統(tǒng)主要設(shè)備和流程如表2、圖1所示。

表2 循環(huán)水系統(tǒng)主要設(shè)備

圖1 篩分工藝改造前的循環(huán)水流程圖Fig.1 Flowsheet of circulating water system before modification

由表2、圖1可知：系統(tǒng)煤泥水泵處理量為780 m3/h，磁選尾礦泵處理量為600 m3/h，在考慮脫泥篩篩下物時(shí)，設(shè)備處理量趨于飽和。因此，在不調(diào)整設(shè)備的前提下，將原煤干法篩分工藝改為濕法篩分工藝時(shí)，不能使循環(huán)水系統(tǒng)水量大量增加。

2.2 方案的優(yōu)化

根據(jù)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，結(jié)合原煤濕法篩分的要求，制定了兩種原煤篩分工藝改造方案。方案一：將循環(huán)水引至原煤分級(jí)篩，實(shí)現(xiàn)原煤的濕法篩分；方案二：將原來(lái)直接進(jìn)入煤泥桶的磁選尾礦引至原煤分級(jí)篩，作為原煤濕法篩分的預(yù)濕水，并取消脫泥篩的沖水。兩種方案的預(yù)計(jì)用水量對(duì)比結(jié)果如表3所示。

表3 兩種方案的預(yù)計(jì)用水量

由表3可知：方案一中脫泥篩和原煤分級(jí)篩的用水量為440 m3/h，脫介篩的用水量也為440 m3/h，總循環(huán)水量為脫泥篩、原煤分級(jí)篩、脫介篩用水量之和，即總循環(huán)水量為880 m3/h；方案二中脫泥篩和原煤分級(jí)篩的用水量為150 m3/h，脫介篩的用水量為440 m3/h，總循環(huán)水量為590 m3/h。相較而言，方案二中的總循環(huán)水量更少，且在循環(huán)水泵的額定流量?jī)?nèi)。因此，采用方案二對(duì)原煤篩分工藝進(jìn)行改造。

3 改造方案的實(shí)施

根據(jù)改造方案，將磁選尾礦至脫泥篩的管道接到原煤分級(jí)篩，以磁選尾礦作為原煤濕法篩分的預(yù)濕水，直接以噴水的形式噴在分級(jí)篩篩面上[8]。采用φ4 cm的鍍鋅管和絲扣彎頭做噴頭，設(shè)置兩排噴水，每排七個(gè)噴頭。將磁選尾礦作為噴水引至原煤分級(jí)篩后，原煤分級(jí)效果和系統(tǒng)穩(wěn)定性提高；磁選尾礦桶液位通過(guò)泵的出料閥門控制，保證了桶位的穩(wěn)定和脫泥篩噴水的正常供應(yīng)[9-10]。原煤篩分工藝改造后的循環(huán)水流程如圖2所示。

圖2 篩分工藝改造后的循環(huán)水流程圖

4 改造效果

篩分工藝改造后，原煤分級(jí)效果和物料帶介情況均得到改善(表4)。隨著生產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，原煤分級(jí)篩篩孔沒(méi)有出現(xiàn)大面積堵塞的現(xiàn)象，原煤篩分效率和物料帶介量也沒(méi)有出現(xiàn)較大的波動(dòng)，生產(chǎn)中不再需要停機(jī)清理篩面，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大幅降低。每個(gè)生產(chǎn)班生產(chǎn)時(shí)間增加了30 min，每天檢修時(shí)間增加了1 h，設(shè)備故障率下降，生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定性得到提高。

表4 物料帶介量隨生產(chǎn)時(shí)間變化情況

篩分工藝改造后，系統(tǒng)介耗量明顯下降(表5)，噸原煤介耗量下降0.85 kg。該廠原煤實(shí)際入選量為2.64 Mt/a，因此每年可節(jié)省介質(zhì)量2 244 t。按目前介質(zhì)價(jià)格1 100元/t計(jì)算，每年可節(jié)省介質(zhì)成本246.84萬(wàn)元。

表5 改造前后的介耗量對(duì)比結(jié)果

5 結(jié)語(yǔ)

新窯選煤廠完成原煤18 mm濕法篩分工藝改造后，原煤篩分效率(在85%以上)明顯提高，篩面堵塞問(wèn)題得到徹底解決，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大幅下降。采用磁選尾礦作為原煤濕法篩分用水，既沒(méi)有增加系統(tǒng)循環(huán)水量，又可加大脫介篩的噴水量，提高脫介效果，降低生產(chǎn)成本。此外，原來(lái)用于清理篩面的時(shí)間現(xiàn)在用來(lái)檢修設(shè)備，為系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)提供了保障。根據(jù)該廠的原煤篩分實(shí)踐，對(duì)于水分較高的原煤，建議采用濕法篩分工藝，以提高篩分效率，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

[1] 周 曦.洗選煤技術(shù)實(shí)用手冊(cè)[M].北京：民族音像出版社，2003.

[2] 葉大武. 我國(guó)選煤現(xiàn)狀與技術(shù)改造[J].選煤技術(shù)，1999(2).

[3] 董林義.李雅莊礦洗煤廠原煤系統(tǒng)技術(shù)改造實(shí)踐[J].選煤技術(shù),2009(1).

[4] 梁清陽(yáng),趙選選,王睿虹. 沙曲礦井原煤洗選的幾點(diǎn)看法[J].選煤技術(shù),2002(3).

[5] 劉向東,梁占榮,高凱峰. 粘濕原煤的干法篩分[J].選煤技術(shù),2011(3).

[6] 陳德帥,張 輝,張成勇,等. 觀音堂煤礦原煤的深度篩分[J].選煤技術(shù)，2001(5).

[7] 李振成.平煤八礦選煤廠原煤篩分破碎、脫泥技術(shù)的研究與實(shí)施[J].煤炭加工與綜合利用，2014(9).

[8] 王恩生，王傳明，許宗偉. 淮南礦區(qū)原煤篩分技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐[J].煤炭加工與綜合利用，2012(3).

[9] 姜繼壽.原煤分級(jí)篩分篩能力的高效改造[J].科學(xué)與企業(yè)，2011(13).

[10] 魏兵虎. 趙家寨煤礦原煤篩分系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)及設(shè)備選型[J].煤炭工程，2012(5).

Practice of modification on raw coal screening process in Xinyao coal preparation plant

LIU Zhi-qiang, CHEN Zhi-yong

(Xinyao Coal Preparation Plant Operation Department, Tiandi Science & Technology Co Ltd,Shenmu Branch, Yulin, Shaanxi 719300, China)

To solve the problem caused by washing raw coal with high content of moisture and clogging in dry screening, wet screening process is modified into dry screening process. The result shows that screening efficiency is increased by 35.20 percent on average, and that medium consumption is lowered by 0.85 kg, which improves continuity and stability of separation system as well as brings remarkable economic benefit.

dry screening; wet screening; screening efficiency; medium consumption; technological modification

1001-3571(2015)01-0045-03

TD941+.3

B

2015-01-02

10.16447/j.cnki.cpt.2015.01.013

劉志強(qiáng)(1981—)，男，河南省禹州市人，助理工程師，從事選煤廠生產(chǎn)管理工作。

E-mail：lzhq6666@sina.com Tel：15934340989