葫蘆素選煤廠工藝特點及改造措施

成國利

（北京中煤煤炭洗選技術(shù)有限公司，內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000）

1 選煤廠簡介

葫蘆素選煤廠位于鄂爾多斯市烏審旗圖克鎮(zhèn)，設(shè)計原煤處理能力13 Mt／a，由中煤邯鄲設(shè)計有限公司設(shè)計，2015年底投產(chǎn)。選煤方法為：大于13（或大于25）mm干法分級，3 mm濕式脫泥，塊煤淺槽分選，末煤不洗選，粗煤泥弧形篩+煤泥離心機脫水回收，細煤泥濃縮后由加壓過濾機和快開壓濾機回收。中塊煤產(chǎn)品外銷、其他精煤和末煤供應(yīng)煤化工項目用戶。銷售的塊精煤限下率要求小于17%，灰分小于10%，全水分不大于11%，收到基低位發(fā)熱量（Qnet，ar）大于25.08 MJ／kg；末精煤產(chǎn)品灰分小于15%，全水分不大于15%，收到基低位發(fā)熱量（Qnet，ar）大于 21.74 MJ／kg。原煤分級篩下（小于13 mm粒級）物料與粗煤泥摻合后作為末原煤產(chǎn)品。

2 煤質(zhì)特點

葫蘆素煤礦所采煤牌號以不粘煤為主，現(xiàn)實際生產(chǎn)原煤和原設(shè)計煤質(zhì)資料相比主要有以下不同：

（1）原煤水分、灰分和矸石含量偏高。原設(shè)計煤質(zhì)資料中原煤水分為10.85%，灰分為14.96%，屬于低灰分煤。實際生產(chǎn)中入廠原煤水分一般在18.0%～20.0%，灰分為27.0%～32.0%，已經(jīng)屬于中灰分煤。由于末煤不入洗，造成末煤產(chǎn)品水分高，產(chǎn)品膠帶運輸機滑煤、水煤潰倉時有發(fā)生，給生產(chǎn)、儲存、外運都帶來了較大困難。

（2）原煤中150～13 mm級含量58.28%，灰分16.64%，其中大于 1.8 kg／L密度級含量13.45%（占原煤7.74%），灰分73.32%。而實際矸石產(chǎn)率已經(jīng)達到18.0%左右，灰分83.41%。

（3）夾矸多為泥巖、砂質(zhì)泥巖，頂?shù)装逡陨百|(zhì)泥巖和粉砂巖為主，矸石存在一定的泥化現(xiàn)象。

3 工藝特點

選煤廠生產(chǎn)工藝適應(yīng)性強，有很好的靈活性，具體表現(xiàn)在：

（1）當(dāng)入洗原煤煤質(zhì)好時，系統(tǒng)可滿足只分級、不入洗，產(chǎn)品有塊煤和末煤兩種，此操作方式是在淺槽分選機系統(tǒng)檢修時使用；當(dāng)煤質(zhì)變差時，啟動塊煤分選系統(tǒng)。

（2）淺槽分選的精煤可以和末原煤（小于13 mm粒級）以各種比例混合作為混煤產(chǎn)品，板框壓濾機煤泥和加壓過濾機煤泥也是如此。

（3）為了簡化工藝，原煤13 mm干法分級和3 mm濕法脫泥在同一臺香蕉篩上完成。

（4）加壓過濾機和板框壓濾機共用同一入料攪拌桶，加壓過濾機槽放空閥和倉放空閥及回流閥全部回入料攪拌桶。

（5）原煤倉、產(chǎn)品倉全部采用薄殼鋼筋混凝土球倉，直徑54 m，容量6萬t。產(chǎn)品倉下設(shè)6臺可逆帶式輸送機，方便配煤，并滿足汽車裝車和化工供煤同時進行。

4 生產(chǎn)存在的問題與不足

隨著礦井的持續(xù)生產(chǎn)，原煤煤質(zhì)和原設(shè)計已有較大差別；同時為保證選煤生產(chǎn)安全連續(xù)穩(wěn)定運行，提高產(chǎn)品質(zhì)量，最大程度提高選煤經(jīng)濟效益，現(xiàn)有生產(chǎn)工藝和環(huán)節(jié)已經(jīng)不能適應(yīng)生產(chǎn)需要。主要存在的問題如下：

（1）原煤水分高，水分一般為 19.0%～20.0%，原煤分級效果和脫泥效果大幅下降，致使原煤分級篩處理能力下降，同時大量粉煤隨塊煤（大于13 mm級物料）進入淺槽分選機，惡化淺槽分選機的分選效果。

（2）加壓過濾機入料來自濃縮機底流，其粒度組成如表1。

表1 加壓過濾機入料粒度組成

從表1可以發(fā)現(xiàn)，入料中小于0.075 mm粒級含量超過75%，大于0.25 mm粒級含量僅為2.20%。由于入料粒度過細，造成加壓過濾機濾餅薄、排料周期長、單機處理量低、煤泥水分高達27.56%，遠不能滿足生產(chǎn)要求。

（3）生產(chǎn)中難免因脫泥篩板、弧形篩板、離心機篩籃磨損致使較大顆粒物料進入旋流器組堵塞底流口，從而使物料全部或部分進入濃縮機造成跑粗，影響濃縮機的正常運行。

（4）原設(shè)計中矸石含量13.45%，矸石膠帶帶寬800 mm、帶速1.6 m／s。而實際矸石含量已經(jīng)達到18.21%，生產(chǎn)中常常因矸石膠帶過載而停機。

5 改造情況

（1）為適應(yīng)原煤水分大幅提高，同時提高原煤分級脫泥效果和處理量，對分級脫泥篩進行了以下改造：入料溜槽加裝擋料板，入料閘板改為鋸齒形閘板（如圖1），以使入料沿篩面均勻分布；分級段篩板改為15 mm，篩板改為彈性桿、自清潔高效篩板，并加擋水堰；脫泥段沖水、噴水全部采用循環(huán)水，采用帶擋水堰的高效篩板，以提高脫泥效果。

圖1 分級脫泥篩入料溜槽閘板改造示意

（2）加壓過濾機和板框壓濾機入料桶分別設(shè)置，加壓過濾機回料返回加壓過濾機入料桶，并在入料桶上加摻粗裝置，以改善加壓過濾機的入料粒度組成（如圖2）；加壓過濾機槽、倉放空進濾液桶。

圖2 加壓過濾機入料桶增加摻粗裝置示意

改造后加壓過濾機入料粒度組成見表2。

表2 改造后加壓過濾機入料粒度組成

（3）在煤泥桶上增加截粗裝置，避免大顆粒物料進入煤泥桶，弧形篩下水和煤泥離心機離心液返回煤泥桶（如圖3），同時避免因篩板篩籃磨損后大顆粒物料進入濃縮機的問題。

圖3 煤泥桶上增加截粗裝置示意

（4）501矸石膠帶提速改造。原設(shè)計帶速為1.6 m／s， 帶寬800 mm， 改造后帶速為3.15 m／s，大幅提高了輸煤量，滿足了生產(chǎn)需要。

6 改造效果

通過一系列改造，葫蘆素選煤廠生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定，高效運行，處理能力大幅提高，由原來的1600 t／h提高到現(xiàn)在的 2650 t／h； 各種工藝指標(biāo)穩(wěn)步提升，材料消耗大幅下降，其中加壓過濾機煤泥水分降到24.14%（空干基水分3.74%），介耗從 1.26 kg／t降低到 0.53 kg／t， 絮凝劑消耗從10.5 g／t原煤降到6.1 g／t原煤；同時產(chǎn)品質(zhì)量進一步穩(wěn)定和提高，滿足了客戶的需求，提高了企業(yè)的信譽。