成國(guó)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)
葫蘆素選煤廠位于鄂爾多斯市烏審旗圖克鎮(zhèn),設(shè)計(jì)原煤處理能力13 Mt/a,由中煤邯鄲設(shè)計(jì)有限公司設(shè)計(jì),2015年底投產(chǎn)。選煤方法為:大于13(或大于25)mm干法分級(jí),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(jī)脫水回收,細(xì)煤泥濃縮后由加壓過(guò)濾機(jī)和快開(kāi)壓濾機(jī)回收。中塊煤產(chǎn)品外銷(xiāo)、其他精煤和末煤供應(yīng)煤化工項(xiàng)目用戶(hù)。銷(xiāo)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(jí)篩下(小于13 mm粒級(jí))物料與粗煤泥摻合后作為末原煤產(chǎn)品。
葫蘆素煤礦所采煤牌號(hào)以不粘煤為主,現(xiàn)實(shí)際生產(chǎn)原煤和原設(shè)計(jì)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(jì)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(shí)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(yùn)輸機(jī)滑煤、水煤潰倉(cāng)時(shí)有發(fā)生,給生產(chǎn)、儲(chǔ)存、外運(yùn)都帶來(lái)了較大困難。
(2)原煤中150~13 mm級(jí)含量58.28%,灰分16.64%,其中大于 1.8 kg/L密度級(jí)含量13.45%(占原煤7.74%),灰分73.32%。而實(shí)際矸石產(chǎn)率已經(jīng)達(dá)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。
選煤廠生產(chǎn)工藝適應(yīng)性強(qiáng),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(shí),系統(tǒng)可滿(mǎn)足只分級(jí)、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(jī)系統(tǒng)檢修時(shí)使用;當(dāng)煤質(zhì)變差時(shí),啟動(dòng)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(jí))以各種比例混合作為混煤產(chǎn)品,板框壓濾機(jī)煤泥和加壓過(guò)濾機(jī)煤泥也是如此。
(3)為了簡(jiǎn)化工藝,原煤13 mm干法分級(jí)和3 mm濕法脫泥在同一臺(tái)香蕉篩上完成。
(4)加壓過(guò)濾機(jī)和板框壓濾機(jī)共用同一入料攪拌桶,加壓過(guò)濾機(jī)槽放空閥和倉(cāng)放空閥及回流閥全部回入料攪拌桶。
(5)原煤倉(cāng)、產(chǎn)品倉(cāng)全部采用薄殼鋼筋混凝土球倉(cāng),直徑54 m,容量6萬(wàn)t。產(chǎn)品倉(cāng)下設(shè)6臺(tái)可逆帶式輸送機(jī),方便配煤,并滿(mǎn)足汽車(chē)裝車(chē)和化工供煤同時(shí)進(jìn)行。
隨著礦井的持續(xù)生產(chǎn),原煤煤質(zhì)和原設(shè)計(jì)已有較大差別;同時(shí)為保證選煤生產(chǎn)安全連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行,提高產(chǎn)品質(zhì)量,最大程度提高選煤經(jīng)濟(jì)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(wèn)題如下:
(1)原煤水分高,水分一般為 19.0%~20.0%,原煤分級(jí)效果和脫泥效果大幅下降,致使原煤分級(jí)篩處理能力下降,同時(shí)大量粉煤隨塊煤(大于13 mm級(jí)物料)進(jìn)入淺槽分選機(jī),惡化淺槽分選機(jī)的分選效果。
(2)加壓過(guò)濾機(jī)入料來(lái)自濃縮機(jī)底流,其粒度組成如表1。
表1 加壓過(guò)濾機(jī)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(jí)含量超過(guò)75%,大于0.25 mm粒級(jí)含量?jī)H為2.20%。由于入料粒度過(guò)細(xì),造成加壓過(guò)濾機(jī)濾餅薄、排料周期長(zhǎng)、單機(jī)處理量低、煤泥水分高達(dá)27.56%,遠(yuǎn)不能滿(mǎn)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(jī)篩籃磨損致使較大顆粒物料進(jìn)入旋流器組堵塞底流口,從而使物料全部或部分進(jìn)入濃縮機(jī)造成跑粗,影響濃縮機(jī)的正常運(yùn)行。
(4)原設(shè)計(jì)中矸石含量13.45%,矸石膠帶帶寬800 mm、帶速1.6 m/s。而實(shí)際矸石含量已經(jīng)達(dá)到18.21%,生產(chǎn)中常常因矸石膠帶過(guò)載而停機(jī)。
(1)為適應(yīng)原煤水分大幅提高,同時(shí)提高原煤分級(jí)脫泥效果和處理量,對(duì)分級(jí)脫泥篩進(jìn)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(jí)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(jí)脫泥篩入料溜槽閘板改造示意
(2)加壓過(guò)濾機(jī)和板框壓濾機(jī)入料桶分別設(shè)置,加壓過(guò)濾機(jī)回料返回加壓過(guò)濾機(jī)入料桶,并在入料桶上加摻粗裝置,以改善加壓過(guò)濾機(jī)的入料粒度組成(如圖2);加壓過(guò)濾機(jī)槽、倉(cāng)放空進(jìn)濾液桶。
圖2 加壓過(guò)濾機(jī)入料桶增加摻粗裝置示意
改造后加壓過(guò)濾機(jī)入料粒度組成見(jiàn)表2。
表2 改造后加壓過(guò)濾機(jī)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(jìn)入煤泥桶,弧形篩下水和煤泥離心機(jī)離心液返回煤泥桶(如圖3),同時(shí)避免因篩板篩籃磨損后大顆粒物料進(jìn)入濃縮機(jī)的問(wèn)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(jì)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(mǎn)足了生產(chǎn)需要。
通過(guò)一系列改造,葫蘆素選煤廠生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定,高效運(yùn)行,處理能力大幅提高,由原來(lái)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(guò)濾機(jī)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(shí)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)一步穩(wěn)定和提高,滿(mǎn)足了客戶(hù)的需求,提高了企業(yè)的信譽(yù)。