陽城煤礦選煤廠粗煤泥分選系統(tǒng)工藝調(diào)整與設(shè)備優(yōu)化

李遠(yuǎn)清，宗建文，張 星 ，潘保東

(1.濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán) 陽城煤礦，山東 濟(jì)寧 271000；2.威海市海王旋流器有限公司，山東 威海 264200)

陽城煤礦選煤廠粗煤泥分選系統(tǒng)工藝調(diào)整與設(shè)備優(yōu)化

李遠(yuǎn)清1，宗建文1，張 星2，潘保東2

(1.濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán) 陽城煤礦，山東 濟(jì)寧 271000；2.威海市海王旋流器有限公司，山東 威海 264200)

為解決陽城煤礦選煤廠溢流水跑粗而導(dǎo)致的精煤損失與旋流器入料濃度過高的問題，該廠對(duì)粗煤泥分選系統(tǒng)工藝與設(shè)備進(jìn)行了調(diào)整與優(yōu)化，并對(duì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的FBS粗煤泥分選機(jī)進(jìn)行了單機(jī)檢查，結(jié)果表明，改造后的FBS粗煤泥分選機(jī)分選精度為0.07,數(shù)量效率為95.44%，可使總精煤產(chǎn)率提升1.75個(gè)百分點(diǎn)。

粗煤泥；FBS粗煤泥分選機(jī)；粗煤泥分選系統(tǒng)；數(shù)量效率；總精煤產(chǎn)率

1 概述

陽城煤礦選煤廠是隸屬于濟(jì)寧礦業(yè)集團(tuán)的一座現(xiàn)代化煉焦煤選煤廠，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為2.0 Mt/a。該廠于2014年進(jìn)行了技術(shù)改造，增加了粗煤泥分選系統(tǒng)(工藝流程見圖1)，選用FBS2100粗煤泥分選機(jī)對(duì)粗煤泥進(jìn)行分選，獲得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果[1-3]。但是，隨著近年來礦井產(chǎn)量的提升與開采工藝的變化，原煤中煤泥的含量不斷提高，嚴(yán)重影響了角錐池的分級(jí)與沉淀效果，造成部分粗煤泥未經(jīng)分選直接進(jìn)入濃縮池。為解決這一問題，陽城煤礦選煤廠特對(duì)粗煤泥分選系統(tǒng)進(jìn)行了工藝調(diào)整，并對(duì)該系統(tǒng)中的FBS粗煤泥分選機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。

圖1 陽城選煤廠粗煤泥分選系統(tǒng)工藝流程

2 工藝調(diào)整與設(shè)備優(yōu)化

2.1 工藝調(diào)整

由于入選量的增大與原煤中煤泥含量的提高，角錐池底流濃度出現(xiàn)大幅攀升，由原120 g/L升高至180 g/L左右，嚴(yán)重超出后續(xù)作業(yè)FX500旋流器的入料濃度，使旋流器分級(jí)效果變差，導(dǎo)致底流濃度過高出現(xiàn)易堵塞的問題。針對(duì)這些問題，在保持原工藝流程不變的條件下，增加了2臺(tái)FX500旋流器，與系統(tǒng)中原有的2臺(tái)FX500旋流器共同處理角錐池底流。

增加設(shè)備后，F(xiàn)X500旋流器組的總?cè)肓狭靠捎稍?40 m3/h提升至700 m3/h，有效地降低了角錐池底流濃度，使其由180 g/L左右降至110 g/L，滿足了旋流器的入料濃度要求，同時(shí)也解決了角錐池溢流跑粗的問題。

2.2 FBS2100粗煤泥分選機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

由于新增的兩臺(tái)FX500旋流器的安裝方式和安裝位置必須與原旋流器對(duì)稱放置，因此需對(duì)FBS粗煤泥分選機(jī)的入料裝置和補(bǔ)水裝置進(jìn)行優(yōu)化。

2.2.1 雙切線入料井

新增兩臺(tái)FX500旋流器后，受現(xiàn)場(chǎng)空間的影響，導(dǎo)致FBS粗煤泥分選機(jī)的原有入料井不能滿足要求，必須對(duì)入料井結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，將FBS粗煤泥分選機(jī)原單切線入料井變?yōu)殡p切線入料井(圖2)，改造后的雙切線入料井完全可以滿足現(xiàn)場(chǎng)FX500旋流器安裝的要求。

圖2 雙切線入料井結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

2.2.2 自凈水箱

受選煤廠循環(huán)水濃度的影響，F(xiàn)BS粗煤泥分選機(jī)在運(yùn)行一段時(shí)間后，在水箱中容易沉淀一部分煤泥，當(dāng)水箱中沉積的煤泥達(dá)到補(bǔ)水板的高度后，就會(huì)出現(xiàn)堵塞補(bǔ)水孔的現(xiàn)象，補(bǔ)水孔一旦出現(xiàn)堵塞，就會(huì)嚴(yán)重影響分選機(jī)頂水上行的均勻性，出現(xiàn)分選死區(qū)，影響分選效果。為解決此問題，選煤廠采用自凈水箱代替了原水箱。

自凈水箱與原水箱在結(jié)構(gòu)上大體類似，區(qū)別在于泵送過來的頂水經(jīng)補(bǔ)水環(huán)進(jìn)入水箱的方式。原水箱頂水進(jìn)入水箱的方式為垂直進(jìn)入，以這種方式進(jìn)入的優(yōu)點(diǎn)是水箱內(nèi)部的水流相對(duì)平穩(wěn)；自凈水箱頂水進(jìn)入水箱的方式為切線給入，頂水在水箱內(nèi)形成環(huán)形流動(dòng)，從而帶動(dòng)沉積的物料進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，這時(shí)只需要將排污閥打開，沉積的煤泥會(huì)從排污口排出，完成水箱的自凈功能。

3 效果分析

3.1 FBS粗煤泥分選機(jī)入料、溢流及底流粒度組成分析

在FBS粗煤泥分選機(jī)正常運(yùn)行期間，分別采取入料、溢流和底流進(jìn)行篩分試驗(yàn)[4-7]，試驗(yàn)結(jié)果見表1—3。

表1 FBS粗煤泥分選機(jī)入料篩分試驗(yàn)結(jié)果

表2 FBS粗煤泥分選機(jī)溢流篩分試驗(yàn)結(jié)果

表3 FBS粗煤泥分選機(jī)底流篩分試驗(yàn)結(jié)果

由表1—3數(shù)據(jù)可以看出：FBS粗煤泥分選機(jī)入料中1～0.15 mm粒級(jí)所占比例為73.01%，該粒級(jí)物料適合采用FBS粗煤泥分選機(jī)進(jìn)行分選；>1 mm、<0.15 mm粒級(jí)含量較少，但是灰分較高，其中<0.15 mm粒級(jí)經(jīng)過FBS粗煤泥分選機(jī)幾乎沒有被分選，全部進(jìn)入溢流，而>1 mm粒級(jí)受自身粒度和密度的影響，較多進(jìn)入分選機(jī)底流。鑒于上述試驗(yàn)結(jié)果，在計(jì)算FBS分選機(jī)分選精度時(shí)可以將<0.15 mm粒級(jí)物料扣除。

3.2 FBS粗煤泥分選機(jī)入料、溢流及底流密度組成分析

表4—6所示為FBS粗煤泥分選機(jī)入料、溢流及底流扣除<0.15 mm粒級(jí)后的密度組成。

表4 FBS粗煤泥分選機(jī)入料浮沉試驗(yàn)結(jié)果

表5 FBS溢流浮沉試驗(yàn)結(jié)果

表6 FBS底流浮沉試驗(yàn)結(jié)果

由表4—6數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)FBS粗煤泥分選機(jī)分選后，溢流產(chǎn)品的密度組成主要集中在<1.4 g/cm3密度級(jí)，1.4～1.8 g/cm3密度級(jí)所占的比例為5.25%，溢流中沒有>1.8 g/cm3密度級(jí)產(chǎn)物存在；尾煤中<1.4 g/cm3密度級(jí)占1.62%，1.4～1.8 g/cm3密度級(jí)占8.75%，>1.8 g/cm3密度級(jí)為主導(dǎo)密度級(jí)，所占比例為89.64%。由此可以得出結(jié)論，F(xiàn)BS粗煤泥分選機(jī)能夠按照入料密度的差異實(shí)現(xiàn)精確分選。

3.3 FBS分選機(jī)分選效果評(píng)價(jià)

為確定分選機(jī)的分選精確度，特對(duì)FBS分選機(jī)進(jìn)行了分選效果評(píng)定。

由分選機(jī)入料、溢流和底流的浮沉組成可知三者綜合灰分分別為32.57%、8.86%和76.69%，根據(jù)灰分守恒原則，可以求得溢流產(chǎn)物的產(chǎn)率為65.10%。

根據(jù)入料的可選性曲線(圖3)可以查得：當(dāng)精煤灰分為8.86%時(shí)，精煤理論產(chǎn)率為68.21%，由此可以得出FBS粗煤泥分選機(jī)的數(shù)量效率為：

圖3 FBS粗煤泥分選機(jī)入料可選性曲線

通過計(jì)算重產(chǎn)物的分配率，可以得出重產(chǎn)物的分配曲線，如圖4所示。

圖4 重產(chǎn)物分配曲線

根據(jù)重產(chǎn)物的分配曲線，可得出FBS粗煤泥分選機(jī)的Ep值和I值分別為[10-11]：Ep=0.070，I=0.117。

4 效果分析

陽城煤礦選煤廠通過對(duì)粗煤泥分選系統(tǒng)進(jìn)行工藝調(diào)整和設(shè)備優(yōu)化，粗煤泥回收系統(tǒng)運(yùn)行良好，可使粗精煤的產(chǎn)量由原來的17.44 t/h提升至24.44 t/h，在原生產(chǎn)基礎(chǔ)上提升精煤產(chǎn)率約1.75個(gè)百分點(diǎn)。此外，F(xiàn)BS粗煤泥分選機(jī)單機(jī)技術(shù)檢查結(jié)果表明，優(yōu)化后，該機(jī)可以取得較好的分選效果：Ep=0.070，I=0.117，數(shù)量效率在90.00%以上。目前其精煤灰分可以控制在9.00%以下，尾煤灰分在70%以上，尾煤帶精率低于2%。

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[11] MT/T811—1999 煤用重選設(shè)備分選下限評(píng)定方法(I)[S].

The coarse slime separation system at Yangcheng Mine Washery underwent process re-adjustment and equipment optimization

LI Yuan-qing1, ZONG Jian-wen1, ZHANG Xing2, PAN Bao-dong2

(1. Yangcheng Coal Mine, Jining Mining Group, Jining 271000, Shandong, China; 2. Haiwang Hydrocyclone Co., Ltd., Weihai 264200, Shandong, China)

High loss of clean coal and excessively high concentration of cyclone feed are the troubles confronted by the washery due to presence of excessive quantity of coarser particles in spitzkasten overflow. In order to tackle this problem, readjustment and optimization of the process and equipment are carried out for the coarse slime separation system. Results of test indicates that after renovation, the fluidized-bed separator can now work with a sharpness of separation of 0.07and an organic efficiency of 95.44%, allowing, therefore, an increase of the total yield of clean coal by 1.75 percentage points.

coarse slime; fluidized-bed separator(FBS); coarse slime separation system; organic efficiency; total yield of clean coal

1001-3571(2016)04-0048-03

TD942

B

2016-06-14

10.16447/j.cnki.cpt.2016.04.013

李遠(yuǎn)清(1972—)，男，山東省濟(jì)寧市人，高級(jí)工程師，從事煤礦與選煤廠機(jī)電管理工作。

E-mail：13583736977@163.com 電話：0537-7160098

李遠(yuǎn)清，宗建文，張 星，等. 陽城煤礦選煤廠粗煤泥分選系統(tǒng)工藝調(diào)整與設(shè)備優(yōu)化[J]. 選煤技術(shù)，2016(4)：48-50,57.