復合干法選煤技術在權臺礦的應用

李平理 王忠民 王 雷

(徐州礦務集團權臺煤礦,江蘇省徐州市,221153)

★煤炭科技·加工轉化 ★

復合干法選煤技術在權臺礦的應用

李平理 王忠民 王 雷

(徐州礦務集團權臺煤礦,江蘇省徐州市,221153)

權臺礦結合自身生產實際情況,經充分論證,安裝了一套復合式干法選煤系統對原煤進行分選。在權臺礦應用出現的問題,對干選系統進行了改造,使干選系統在權臺礦得到了很好應用。

復合干法選煤 技術改造 權臺煤礦

AbstractBased upon the actual production conditions combined with sufficient arguments, Quantai Coal Mine adopts and applies a complete set of compound dry coal cleaning system for coal preparation.Coal quality is thus improved.Based upon experience accumulation in actual production,active measures are taken to cope with the technical problems encountered in Quantai Coal Mine.This greatly helps the technical upgrading and appropriate application of the dry coal cleaning system in this coal mine.

Key wordscompound dry coal cleaning system,Quantai Coal Mine,problem and renovation

權臺煤礦選煤廠1986年8月建成投產,原設計篩選能力0.9 Mt/a,入洗能力為0.6 Mt/a。近年來,經過技術改造,已建成篩選能力1.8 Mt/a,入洗能力為0.6 Mt/a的選煤廠。2008年根據市場需要開始生產冶煉精煤。入選原料是礦井生產的原煤,入洗原煤粒度為70～13(8)mm的篩塊煤。選煤工藝采用跳汰選煤,煤泥水采用壓濾處理。目前,選煤廠的篩選和洗選能力已經發揮到最大,但仍難以保證對煤炭合理有效地進行加工。

鑒于權臺礦實際條件,為了礦井的可持續發展,保持煤炭質量的長期穩定,提高企業經濟效益,采用新技術、新工藝、新設備對原煤進行合理有效加工,已勢在必行。

1 權臺礦選煤廠工藝流程

權臺礦選煤廠引進干選系統的目的是要對原篩混煤進行分選,提高篩混煤的質量以提高煤炭產品整體的銷售價格,由于該套干選設備對煤炭水分有一定要求 (Mt<9%),經分析確定采用工藝流程如圖1所示。

圖1 復合干選系統設備流程圖

原煤經過一次篩分,篩上品 (+70 mm)進入手選系統,篩下品 (-70 mm)進入二次篩分,經過再篩分后,其篩上品 (70～13 mm)進選煤廠入洗,篩下品 (-13 mm)經混煤上倉帶式輸送機的下部攔截后進入干選機分選,選后精煤產品經過外運轉載落入原混煤上倉帶式輸送機中部,而后進入混煤倉儲存和外運;中段煤通過一套中煤返洗系統將部分粒度好的物料返回跳汰選煤系統進行水洗,增加精煤產量;干選矸石直接落地外運銷售。當入選原煤水分超過規定值或因為煤質、設備等因素不宜干選時,通過調整第二部帶式輸送機上的分煤器使篩分的篩下品煤 (-13 mm)按原有流程進入混煤上倉系統。具體設備流程見圖1。

2 干選系統的問題及改造

由于進入干選系統的原煤為二次篩分的篩下物,所以粒度較細,致使干選系統在權臺礦的應用遇到很多問題。針對出現的問題進行了改進。

2.1 改造干選系統旋風除塵器

復合干選系統中,為減少分選床上被風吹起的煤塵對環境的污染,主選床上與主風機間的風路采用閉路循環,即風流從主風機吹到床面上,再由主風機從主選床面上將風流吸回,在主風機的風流回路上加旋風除塵器去除風流中的煤塵,減少對風機葉輪的磨損,同時降低污染。旋風除塵器采用加長內圓筒,在圓筒下口處加錐形擾流罩。

當干選系統運行一定時間后,發現旋風除塵器內外桶壁之間粘結大量的煤塵,煤塵粘結較致密,從原有除塵器頂部人孔進入無法將之清除。由于除塵器被煤塵堵塞,致使整個干選系統無法正常除塵,工作環境惡化。

造成這一現象的原因是入選的原煤為-13 mm物料,細粒級煤塵含量較大,在50%以上,另外權臺礦原煤存在泥化現象,煤中水分過大就會使煤塵粘性增大,極易粘貼在除塵器的桶壁上。工作時煤塵在旋風除塵器切向風力的作用下,不斷沉積新煤塵,致使桶壁上的煤塵沉積堵塞除塵器,結成致密的水泥狀塊體,清理工作極為困難,工人勞動強度過大。

針對這種情況,第一,如發現煤炭較濕,報值班室停機,使高水分煤不能進入干選系統。第二,在設備改造上首先在旋風除塵器的每個桶壁上方靠近進風口處開清理口,便于清理與桶壁相切處的風流中的煤塵,同時在除塵器下風擾流罩上方開人孔,便于進人清理。第三,保證每天中班停機檢修期間定期清理除塵器,使除塵器壁保持光滑。第四,在干選機床面上方的除塵器進風口下端加擾流罩,使循環風經過一個擾流后進入除塵器,減少進入除塵器的粉塵量。第五,在除塵器進風管道上方開進風口,進一步降低除塵器的風壓,降低除塵器的吸塵壓力,以減少吸入的煤塵量,降低煤塵粘結壓力同時保證干選的用風量。經此改造后,每天除塵器壁上結塵厚度由原來的200 mm降低到100 mm左右。旋風除塵器結塵堵塞的問題基本得到解決,每天結塵厚度最低時40 mm左右,且粉塵較為松散易于清理。

通過對旋風除塵器的改造,旋風除塵器現已正常工作,干選系統煤塵大幅降低,改善了工作環境,減輕了工人清理煤塵的勞動強度和勞動量,節約了用人成本。同時穩定了干選系統的供風量,確保了干選系統正常運行,保證了分選效果,為煤礦創造了更大的經濟效益。

2.2 干選中煤返洗改造

根據礦井煤炭生產條件的變化,為適應礦井生產實際情況,經多方試驗、研究、論證,為提高原煤的入洗率,提高總體洗精煤產量,對干選系統工藝進行改造。將原來的兩產品分選變為三產品分選,一方面,可排出一部分粒度較好的中煤進入跳汰水洗系統進行分選,提高精煤產量;另一方面,可有效改善干選精煤和矸石的分選效果。通過對干選系統床面分段采樣,分析研究返洗方案,采樣結果見表1。

圖2 改造后溜槽及干選系統結構

根據干選系統床面采樣篩分試驗結果,制定干選3、4段返洗,1、2、5段入精煤的中煤返洗工藝。在原中煤斗子處增加2臺中煤給煤機,自制改造了中煤斗子,為保證進入中煤帶式輸送機產品的粒度組成,在中煤斗子中增加了一個活動篩板,對干選中煤進行分級,篩條采用60Si2Mn的彈簧鋼,以增加篩面的彈性,保證篩分效果。篩條在固定篩的位置可以根據需要調節,保證篩上品的粒度組成。篩上的物料通過中煤返洗輸送機進入跳汰選煤系統進行水洗,篩下的末煤進入混煤系統。在煤質較差或不需要中煤返洗時可將活動篩板搬起,使整個干選系統恢復到原有的工藝流程,同時使整個系統更加靈活以適應煤質的變化和市場的需要。改造后溜槽見圖2,返洗后分選情況見表2。

這一工藝混煤產率為56.64%,灰分24.38%,較原工藝減少了產量;返洗的3、4段物料產率為29.86%,灰分為21.51%,由3、4、5段的浮沉數據得-1.4 mm含量占80.03%,可回收精煤23.90%,提高了精煤的產量,返洗物料粒度+3 mm的比例為51.73%,減少了進入跳汰系統的末煤含量,減輕了煤泥水處理系統的壓力。將5段原料加入1、2段產品作為干選產品銷售,這樣可增加分選精煤4.52 t/h,并且對產品質量的影響不大,還可改善產品的粒度組成。由于5段含量少,且+6 mm的產率為36.63%,現以5段產品全部為+3 mm比例計算,可使干選精煤產品中粒度+ 3 mm達32.65%。

表1 干選系統床面采樣篩分匯總

表2 返洗后分選情況

3 結論

干選系統相對于其他選煤方法具有投資少、見效快、投資回收周期短、生產成本低、商品煤回收率高的特點。經干選系統分選后,可有效排出原煤中所含的矸石,降低原煤灰分,提高產品發熱量,增加經濟效益。

在權臺煤礦的應用過程中針對出現的各種問題,礦選煤廠科技人員做了很多的嘗試和改造。在系統設備、工藝上使干選系統更加適合權臺礦煤質、生產及市場的變化要求,提高了混煤產品的質量,增加了精煤產量,提高了選煤產品的價值,創造了較好的經濟效益和社會效益。

[1]謝廣元等著.選礦學 [M].徐州:中國礦業大學出版社

[2]陳建中,沈麗娟著.選礦機械 [M].徐州:中國礦業大學化工學院

[3]楊云松,李功民.復合式干法選煤技術的開發與應用[D].國際選煤技術交流會論文 (2005)

[4]張雙全,吳國光著.煤化學 [M].徐州:中國礦業大學出版社

(責任編輯 康淑云)

Application of compound dry coal cleaning system in Quantai Coal Mine

Li Pingli,Wang Zhongmin,Wang Lei

(Quantai Coal Mine,Xuzhou Mining Group,Xuzhou,Jiangsu province 221153,China)

TD942.4

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李平理 (1966-),男,江蘇徐州人,徐州礦務集團權臺煤礦洗選科科長,長期從事煤炭開采、洗選加工、經營管理工作。