選煤廠選煤工藝設(shè)計(jì)探討

喬霈俊

摘 要：選煤工藝是否先進(jìn)、科學(xué)，直接影響到選煤廠選煤質(zhì)量及其經(jīng)濟(jì)效益的創(chuàng)造。正因此，設(shè)計(jì)具備先進(jìn)行、合理性、科學(xué)性的選煤工藝及其流程，成為各個(gè)選煤廠的主要研究重點(diǎn)。基于此，本文以選煤工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行深入探析，以期為選煤廠經(jīng)濟(jì)效益的創(chuàng)造提供助力。

關(guān)鍵詞：煤化工;選煤廠;設(shè)計(jì);選煤工藝

作為選煤廠運(yùn)行發(fā)展的重要基礎(chǔ)，選煤工藝是否合理科學(xué)關(guān)乎到選煤廠經(jīng)濟(jì)效益的創(chuàng)造。所謂選煤工藝，是指依據(jù)原煤的物理、化學(xué)性質(zhì)，借助機(jī)械處理技術(shù)進(jìn)行原煤的處理，有效過濾掉原煤中的雜質(zhì)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)原煤進(jìn)行不同質(zhì)量、規(guī)格的分類。選煤工藝的設(shè)計(jì)效果，關(guān)乎到選煤廠開展原煤處理作業(yè)的質(zhì)量與效率。本文以某選煤廠為例，該選煤廠位于大同市高山鎮(zhèn)，建成時(shí)間為2001年，該選煤廠原選煤工藝為重介旋流器單段排矸。隨著煤炭開采事業(yè)的不斷發(fā)展，該選煤廠以往開采的侏羅紀(jì)煤源已經(jīng)接近枯萎，為保證開采量達(dá)到目標(biāo)要求，礦井開始逐漸朝著二疊系煤田延伸。而因礦井開采需求量的不斷增大，加之煤質(zhì)質(zhì)量的逐漸下降，使得以往選煤工藝的應(yīng)用無法滿足當(dāng)前選煤需求[1]。因此，需在原選煤工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行全新選煤工藝及其流程的設(shè)計(jì)。

1 原煤性質(zhì)分析

搜集該選煤廠近幾年礦井煤質(zhì)資料，通過分析計(jì)算進(jìn)行主采煤層原煤灰分的預(yù)測(cè)，最終計(jì)算出煤礦原煤灰分占比高達(dá)39.9%。同時(shí)，以灰分占比計(jì)算結(jié)果為依據(jù)，進(jìn)行礦井資料校正，如下表所示。

2 選煤工藝確定

該選煤礦原煤灰分占比高達(dá)39.9%，若不經(jīng)處理直接進(jìn)行原煤的銷售，無法取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，所以需利用先進(jìn)選煤工藝進(jìn)行原煤的洗選。

2.1 塊煤分選

作為現(xiàn)階段常用的選煤設(shè)備之一，重介質(zhì)淺槽分選機(jī)具備以下優(yōu)點(diǎn)：①設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本較低，且易于維護(hù)養(yǎng)護(hù);②設(shè)備單機(jī)處理量大，分選效率表現(xiàn)優(yōu)異，具備自動(dòng)化處理優(yōu)勢(shì)[2];③適應(yīng)能力強(qiáng)，可適應(yīng)原煤含矸量、塊煤率的各種變化;④具備較高的密度調(diào)節(jié)范圍，適用范圍在1.4～1.8之間。矸石排除速率高，分選時(shí)間短，有助于產(chǎn)品質(zhì)量的保障。因該設(shè)備具備以上優(yōu)勢(shì)，所以該選煤針對(duì)塊煤分選作業(yè)的開展選擇利用重介質(zhì)淺槽分選機(jī)。

2.2 末煤分選

處于對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的考慮，針對(duì)中煤的洗選，既可以單獨(dú)進(jìn)行分類處理，也可以適量摻入精煤進(jìn)行混合處理[3]。再加上有壓重介旋流器有著較強(qiáng)的適應(yīng)力，可處理較大波動(dòng)的原煤，所以選用有壓三產(chǎn)品重介旋流器進(jìn)行末煤的處理。因淺槽分選機(jī)下限為13mm，以此為依據(jù)將三產(chǎn)品重介旋流器的上限設(shè)置為13mm，其下限設(shè)置為1.5mm，以此確保各個(gè)分選設(shè)備之間有效連接。

2.3 粗泥煤分選

現(xiàn)階段常用的粗泥煤分選設(shè)備包括煤泥分選機(jī)、重介旋流器、螺旋分選機(jī)等。該選煤廠的原處理工藝中涉及到對(duì)重介分選系統(tǒng)的應(yīng)用，其運(yùn)行成本、管護(hù)成本較大。而煤泥分選機(jī)的應(yīng)用，其分選效果相較于其他兩種設(shè)備效果較差。針對(duì)螺旋分選機(jī)的應(yīng)用，具備運(yùn)行成本低、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，所以該選煤廠利用螺旋分選設(shè)備。

2.4 細(xì)煤泥脫水回收

選煤廠基于原有選煤工藝的分析，選用快開壓濾機(jī)、加壓過濾機(jī)聯(lián)合脫水處理系統(tǒng)，確保其產(chǎn)品水分含量達(dá)到預(yù)期要求，并且該脫水系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性較強(qiáng)。

3 工藝流程制定

綜上所述，該選煤廠選煤工藝確定為：利用重介淺槽分選機(jī)進(jìn)行150～13mm塊煤的分選;利用有壓三產(chǎn)品重介旋流器進(jìn)行1.5～13mm塊煤的分選;利用螺旋分選機(jī)進(jìn)行0.25～1.5mm粗煤泥的分選;利用快開、加壓過濾機(jī)進(jìn)行0.25～0mm細(xì)煤泥的脫水處理[4]。

3.1 工藝流程特點(diǎn)

分析該工藝流程的應(yīng)用，具備以下特點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)對(duì)末煤、塊煤的有效分選，進(jìn)一步提升產(chǎn)品回收率;②借助快開、加壓過濾機(jī)的聯(lián)合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)煤泥處理工藝中洗水的閉路循環(huán);③為適應(yīng)選煤市場(chǎng)變化，該工藝流程可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同洗混煤方案的靈活適應(yīng)。

3.2 工藝布置

該選煤系統(tǒng)具體分為原煤準(zhǔn)備系統(tǒng)、淺槽分選系統(tǒng)、三產(chǎn)品旋流器分選系統(tǒng)、煤泥處理系統(tǒng)以及螺旋分選系統(tǒng)。

3.3 準(zhǔn)備系統(tǒng)

原煤經(jīng)輸送機(jī)運(yùn)輸，運(yùn)輸至車間，首先經(jīng)分級(jí)篩進(jìn)行初步分級(jí)，將大于150mm以上的原煤篩選出來并運(yùn)輸至手選處。除雜后的雜物與矸石經(jīng)運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸至矸石倉(cāng)。篩選后的大塊煤進(jìn)行破碎處理，確保原煤直徑低于150mm。

3.4 淺槽分選系統(tǒng)

原煤需先利用香蕉篩進(jìn)行分級(jí)并脫泥處理，大于13mm的原煤進(jìn)入重介淺槽分選機(jī)進(jìn)行處理，小于13mm、大于1.5mm的原煤進(jìn)入重介質(zhì)旋流器進(jìn)行處理。原煤在淺槽分選機(jī)中脫介、脫水后，將原煤打入破碎機(jī)，按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行原煤破碎，利用洗混煤產(chǎn)品輸送機(jī)將破碎后50～13mm精煤進(jìn)行運(yùn)輸。

3.5 三產(chǎn)品重介旋流器系統(tǒng)

原煤經(jīng)脫泥、分級(jí)篩選后，1.5～13mm的下層末煤進(jìn)入有壓三產(chǎn)品重介旋流器進(jìn)行處理，分選出矸石、精煤、中煤三種產(chǎn)品。

3.6 粗煤泥分選系統(tǒng)

利用分配器將分級(jí)旋流器的底流分配至各個(gè)螺旋分選機(jī)內(nèi)，并進(jìn)行螺旋矸石、螺旋精煤的分選。

3.7 煤泥水處理系統(tǒng)

設(shè)置雙層濃縮機(jī)，利用底流泵將底流分別打入快開壓濾機(jī)與加壓過濾機(jī)的料筒中，并進(jìn)行脫水回收。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過選煤工藝的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，選擇具備先進(jìn)性的選煤設(shè)備，提升工藝布置的合理性，確保該選煤廠整體選煤作業(yè)流程的高效性與穩(wěn)定性，提升選煤廠洗選工藝的技術(shù)水平，滿足客戶對(duì)原煤洗選的具體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]呂銳.選煤廠選煤工藝設(shè)計(jì)探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014， 000（023）：108-108.

[2]孔亭，向佩，申加龍.有關(guān)選煤廠選煤工藝設(shè)計(jì)的研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，000（001）：119.

[3]耿長(zhǎng)勇.選煤廠選煤工藝設(shè)計(jì)分析[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2017，000（009）：21，26.

[4]辛戰(zhàn)文.馬脊梁選煤廠選煤工藝設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].露天采礦技術(shù)，2018，33（05）：76-80.