太原選煤廠配洗配裝工藝研究

朱秀萍

(西山煤電股份公司太原選煤廠)

·技術(shù)經(jīng)驗(yàn)·

太原選煤廠配洗配裝工藝研究

朱秀萍

(西山煤電股份公司太原選煤廠)

介紹了太原選煤廠原煤配洗工藝的流程優(yōu)勢(shì)及配煤工藝環(huán)節(jié)的技術(shù)改造，闡述了通過(guò)改進(jìn)配洗工藝環(huán)節(jié)的不足，實(shí)現(xiàn)了入洗原煤按任意比例配洗，保證了瘦11級(jí)精煤的產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)介紹了太原選煤廠精煤配裝工藝環(huán)節(jié)的優(yōu)勢(shì)和改造，為原煤的配洗和精煤的配裝工藝提供了可借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

原煤配洗；精煤配裝；工藝改造

西山煤電股份公司太原選煤廠于1960年正式投產(chǎn)，原設(shè)計(jì)能力年處理原煤200萬(wàn) t。從2003年開(kāi)始，新增了2套年入洗能力150萬(wàn) t的重介分選系統(tǒng)，主洗年生產(chǎn)能力達(dá)到了450萬(wàn) t。太原選煤廠是一座中央型煉焦煤選煤廠，采用跳汰、重介、浮選聯(lián)合工藝流程，主要入洗杜兒坪礦和西銘礦的原煤，入洗粒度為0～50 mm。產(chǎn)品品種多元，質(zhì)量穩(wěn)定，現(xiàn)主要產(chǎn)品為瘦11級(jí)精煤，為部?jī)?yōu)產(chǎn)品，主要銷(xiāo)往鞍鋼、首鋼、唐鋼等全國(guó)大型鋼鐵企業(yè)。

隨著煤炭市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，而近年來(lái)杜兒坪礦和西銘礦煤層變薄，矸石含量大，導(dǎo)致入廠原煤質(zhì)量波動(dòng)大，貧瘦比例嚴(yán)重失調(diào)；由于受鐵路運(yùn)力限制和兩礦地質(zhì)條件所限，兩礦單一品種原煤到廠現(xiàn)象比較嚴(yán)重，使太原選煤廠在保產(chǎn)品質(zhì)量方面遇到了前所未有的困難。經(jīng)過(guò)不斷地技術(shù)工藝改造，該廠開(kāi)發(fā)原煤配洗和精煤配裝工藝研究，取得了顯著成效。近年來(lái)，精煤批合格率月月達(dá)到100%，在用戶(hù)中贏得了口碑。

瘦煤是煙煤中煤化程度較高的煤。只有中等黏結(jié)性，在焦化時(shí)能產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)量的質(zhì)體，也能單獨(dú)結(jié)成塊度大、裂紋少、抗碎強(qiáng)度較好的焦炭。瘦煤是一種很好的煉焦煤配煤，可以增加焦炭產(chǎn)率，加大焦炭塊度，但如果瘦煤的灰分、硫分過(guò)高會(huì)影響焦炭的成焦時(shí)間并縮短焦?fàn)t的使用壽命。因此，冶煉用煉焦精煤必須保證產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，保證滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。

1 太原選煤廠配洗工藝的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

1.1增加原煤配洗工藝，調(diào)整配洗比例

1) 配洗前原煤入洗的工藝情況。太原選煤廠主要入洗杜礦和西銘礦的原煤，在2005年以前，入廠原煤主要是鐵路運(yùn)輸。鐵路原煤入廠工藝流程圖見(jiàn)圖1，從圖1可以看出，鐵路運(yùn)輸來(lái)煤主要儲(chǔ)存在運(yùn)銷(xiāo)公司鐵路站場(chǎng)內(nèi)，在6道、7道卸煤線火車(chē)來(lái)煤。

通過(guò)4臺(tái)螺旋卸煤機(jī)將原煤卸入110/1～4受煤坑，再通過(guò)葉輪給煤機(jī)將原煤轉(zhuǎn)載至112/1～4運(yùn)輸皮帶，最后運(yùn)至211主原煤皮帶，進(jìn)入準(zhǔn)備系統(tǒng)。準(zhǔn)備原煤經(jīng)212分級(jí)篩-213手選皮帶-231/1.2破碎機(jī)-到達(dá)311皮帶進(jìn)入主洗廠房。

進(jìn)入主洗的原煤在311機(jī)頭由分煤板分為3部分，通過(guò)中間直通溜槽供321/3用煤及通過(guò)313/1轉(zhuǎn)載皮帶，供321/1.2 2臺(tái)跳汰機(jī)用煤；一部分通過(guò)313/2轉(zhuǎn)載皮帶后又分為兩部分，供321/4.5跳汰機(jī)用煤，及通過(guò)313/3轉(zhuǎn)載皮帶供兩套重介系統(tǒng)用煤。

這種原煤供應(yīng)的方式比較死板，如果是貧杜、貧西單一品種來(lái)煤或者是集中到廠的話(huà)，雖然全重介入洗，可以勉強(qiáng)保證精煤灰分不超標(biāo)，但是精煤硫分卻難以保證在1.1%～1.3%范圍之內(nèi)，無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的質(zhì)量要求。反之，如果是瘦杜、瘦西集中到廠，精煤灰分、硫分就可能會(huì)過(guò)剩，損失經(jīng)濟(jì)利益，勢(shì)必會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量不能保證，且車(chē)皮周轉(zhuǎn)緊張的惡性后果。

圖1 鐵路原煤入廠工藝流程示意圖

2) 配洗后原煤入洗的工藝情況，見(jiàn)圖2。

根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際，2005年太原選煤廠投建了配煤系統(tǒng)，啟用了原來(lái)的4個(gè)原煤筒倉(cāng)，完善了配煤工藝，并開(kāi)通了公路運(yùn)煤系統(tǒng)，投建了原煤棚，實(shí)現(xiàn)了不同煤種按任意比例配洗，滿(mǎn)足了用戶(hù)的需求。

從圖2可以看出： 公路運(yùn)輸來(lái)煤儲(chǔ)存在廠區(qū)東南處原煤儲(chǔ)煤大棚，利用鏟車(chē)將原煤推入受煤坑110/7，然后通過(guò)電振給料機(jī)將原煤卸入大傾角原煤輸送皮帶—經(jīng)222破碎機(jī)、263移動(dòng)皮帶進(jìn)入原煤筒倉(cāng)(原煤比例合適)。

注：陰影部分為新增加的工藝環(huán)節(jié)和設(shè)備。

進(jìn)入筒倉(cāng)的原煤按合適的比例通過(guò)265原煤皮帶、267原煤皮帶、給到314/1刮板供重介二期三產(chǎn)品旋流器分選。如果是單一品種原煤的話(huà)，可以?xún)?chǔ)存在原煤筒倉(cāng)內(nèi)，待有其他品種原煤后再進(jìn)行配洗。

3) 配洗后的優(yōu)勢(shì)和不足。

a) 優(yōu)勢(shì)：通過(guò)改造后，不論入廠的原煤質(zhì)量如何，都可以按比例進(jìn)行配洗。4個(gè)原煤筒倉(cāng)分別灌裝不同品種的原煤。如果鐵路來(lái)煤?jiǎn)我黄贩N量較大，可以配洗一部分，灌裝筒倉(cāng)一部分。如果單一品種原煤集中到廠，可以發(fā)揮公路運(yùn)煤的方式，調(diào)整煤種比例。如果公路來(lái)煤品種單一，可以配洗一部分，灌裝筒倉(cāng)一部分，還可以在原煤棚儲(chǔ)存一部分，使廠里的原煤無(wú)論什么時(shí)候都可以按任意比例配洗。

b) 配煤工藝運(yùn)行后，在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)的不足：

(1) 鐵路運(yùn)煤系統(tǒng)處理能力不足。螺旋卸煤機(jī)單臺(tái)故障比較多。由于螺旋卸煤機(jī)處理能力有限，之前選擇的額定處理量只能滿(mǎn)足跳汰選煤的用量，而汽車(chē)來(lái)煤從圖2可以看出，只可以供應(yīng)重介二期(321/7)三產(chǎn)品旋流器的用煤，所以重介一期和5臺(tái)洗煤機(jī)不能同時(shí)開(kāi)，否則原煤供應(yīng)不足，影響產(chǎn)品指標(biāo)。

(2) 鐵路運(yùn)煤系統(tǒng)存儲(chǔ)能力和原煤筒倉(cāng)各自存儲(chǔ)，能力有限。由于鐵路運(yùn)輸線路是一定的，受煤坑的裝載量也是一定的，如果鐵路供煤系統(tǒng)來(lái)煤重車(chē)多，而受煤坑倉(cāng)滿(mǎn)的話(huà)，會(huì)造成因無(wú)處卸車(chē)而形成無(wú)空車(chē)裝精煤的狀況，同樣會(huì)影響主洗系統(tǒng)的正常運(yùn)行。而如果汽運(yùn)煤來(lái)車(chē)較多的話(huà)，由于只供應(yīng)重介二期使用，額定處理量是320 t/h，而4個(gè)原煤筒倉(cāng)的裝載量是一定的，所以運(yùn)輸車(chē)輛往往停滿(mǎn)主生產(chǎn)廠區(qū)，既浪費(fèi)財(cái)力，又影響交通，造成了潛在的安全隱患。

(3) 主分選系統(tǒng)配入洗環(huán)節(jié)不靈活。進(jìn)入主洗車(chē)間后，鐵路來(lái)煤系統(tǒng)和公路運(yùn)輸分別為不同的主洗分選設(shè)備供煤，一旦有一個(gè)供煤系統(tǒng)發(fā)生故障，不能及時(shí)開(kāi)車(chē)，就會(huì)造成主分選系統(tǒng)無(wú)法供煤。如果鐵路供煤系統(tǒng)發(fā)生故障，5臺(tái)跳汏機(jī)(321/1～5)和重介一期旋流器(321/6)就無(wú)法洗煤；反之，重介二期旋流器(321/7)就無(wú)法正常洗煤。

1.2配煤系統(tǒng)技術(shù)改造

進(jìn)行配煤系統(tǒng)技術(shù)改造，彌補(bǔ)不足，保證原煤配洗的連續(xù)性。

1) 引進(jìn)快速翻車(chē)機(jī)，改善鐵路運(yùn)煤系統(tǒng)處理能力不足現(xiàn)狀。太原選煤廠引進(jìn)了先進(jìn)的快卸翻車(chē)機(jī)，并在原來(lái)的受煤坑旁邊新建了一個(gè)受煤坑，在12道卸煤線通過(guò)快卸翻車(chē)機(jī)將原煤卸入新受煤坑，通過(guò)葉輪給煤機(jī)將原煤卸至轉(zhuǎn)載皮帶(112/5.6)，再轉(zhuǎn)載至211原煤皮帶，與之前的舊系統(tǒng)匯合。見(jiàn)圖3。

從圖3可以看出，兩套鐵路運(yùn)輸供煤都可以運(yùn)輸原煤到211皮帶。這樣新舊受煤坑系統(tǒng)可以同時(shí)開(kāi)也可以在滿(mǎn)足生產(chǎn)需求的情況下互相備用，而且新翻車(chē)系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高，對(duì)于一些比較難卸的車(chē)皮也用時(shí)很少，大大降低了卸車(chē)職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。2007年初快卸翻車(chē)系統(tǒng)和新受煤坑系統(tǒng)上馬使用后，完全滿(mǎn)足了5臺(tái)洗煤機(jī)和一期重介系統(tǒng)(321/6)的用煤，保證了主生產(chǎn)系統(tǒng)配洗的連續(xù)性，從而保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

注：陰影部分為新增加的工藝環(huán)節(jié)和設(shè)備。

2) 鐵路公路兩套運(yùn)輸系統(tǒng)經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，聯(lián)合作業(yè)，保證配洗環(huán)境。由于鐵路運(yùn)輸和公路運(yùn)輸各自為陣，一旦一方出現(xiàn)故障，直接影響原煤供應(yīng)，從2007年4月開(kāi)始，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)摸索，在211原煤運(yùn)輸皮帶后新加了一部分設(shè)備，使得受煤坑來(lái)的原煤可以通過(guò)223轉(zhuǎn)載皮帶和231/3.4分級(jí)篩運(yùn)輸至大傾角皮帶，從而到達(dá)原煤筒倉(cāng)。見(jiàn)圖4。

注：陰影部分為新增加的工藝環(huán)節(jié)和設(shè)備。

經(jīng)過(guò)工藝改造后，筒倉(cāng)上煤既可以通過(guò)公路運(yùn)輸，也可以通過(guò)鐵路來(lái)煤，非常靈活，即使汽車(chē)運(yùn)輸出現(xiàn)故障也不會(huì)影響重介二期(321/7)的供煤。而一旦鐵路運(yùn)輸車(chē)皮緊張的話(huà)，可以將無(wú)法卸車(chē)的原煤通過(guò)受煤坑運(yùn)輸至筒倉(cāng)。此工藝系統(tǒng)改造運(yùn)行后，非常實(shí)用，可以靈活解決鐵路運(yùn)輸和汽運(yùn)系統(tǒng)的許多不便，為主洗系統(tǒng)避免了許多停時(shí)，保證了生產(chǎn)的連續(xù)性，為保證產(chǎn)品質(zhì)量提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3) 筒倉(cāng)來(lái)煤和受煤坑來(lái)煤全線聯(lián)通，靈活運(yùn)用配洗工藝。

進(jìn)入主洗車(chē)間后，筒倉(cāng)來(lái)煤(最終點(diǎn)267皮帶)和受煤坑來(lái)煤(最終點(diǎn)311皮帶)互為獨(dú)立系統(tǒng)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，相當(dāng)不便，于是因地制宜，在267皮帶后面又加了1條268轉(zhuǎn)載皮帶通向311皮帶，從而達(dá)到了兩套系統(tǒng)完全聯(lián)通。見(jiàn)圖5。

注：陰影部分為新增加的工藝環(huán)節(jié)

通過(guò)改造后，如果進(jìn)入準(zhǔn)備車(chē)間的原鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)發(fā)生故障，主洗的跳汰機(jī)和三產(chǎn)品旋流器可以通過(guò)筒倉(cāng)的來(lái)煤正常洗煤，進(jìn)一步靈活了配洗系統(tǒng)。經(jīng)實(shí)際運(yùn)用后，主洗分選系統(tǒng)因原煤運(yùn)輸供應(yīng)原因造成的停時(shí)幾乎沒(méi)有，保證了主洗生產(chǎn)的連續(xù)性，為原煤的合理配洗創(chuàng)造了穩(wěn)定的環(huán)境。

1.3調(diào)入洗西銘電精煤，保證精煤硫分不過(guò)剩

經(jīng)過(guò)配煤工藝系統(tǒng)改造后，太原選煤廠完全實(shí)現(xiàn)了不同煤種原煤按任意比例配洗，使精煤的批合格率穩(wěn)定在100%。但是從2009年后半年開(kāi)始，由于杜礦和西銘煤層變化頻繁，有時(shí)候兩礦的貧瘦煤硫分都不是很高，導(dǎo)致配洗后的精煤產(chǎn)品硫分過(guò)剩，低于1.0%。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，調(diào)入洗西銘電精煤對(duì)提高精煤硫分效果很好。而且入洗西銘電精煤洗選回收率高， 噸原煤利潤(rùn)最低可達(dá)78.6元，只要與末煤含量較少的原煤按比例在重介系統(tǒng)配洗，可大大提高精煤回收率，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。

從2010年3月，太原選煤廠開(kāi)始配洗西銘電精煤。西銘電精煤由公路運(yùn)輸入廠，灌入專(zhuān)門(mén)的筒倉(cāng)在跳汰系統(tǒng)與其他原煤及重介原煤配洗，效果十分顯著，在實(shí)際的生產(chǎn)中，精煤硫分始終保持在1.1%～1.3%之間。通過(guò)經(jīng)驗(yàn)積累，配洗的電精煤量大致在150 t/h，在保證產(chǎn)品硫分的同時(shí)也彌補(bǔ)了原煤入廠的不足。

2 太原選煤廠配裝工藝的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

1) 原有的精煤配裝工藝(見(jiàn)圖6)。太原選煤廠共有精煤鐵路兩道，分別是8道和10道，每道上方都建有15個(gè)精煤倉(cāng)，其中10個(gè)小倉(cāng)，5個(gè)大倉(cāng)。在正常生產(chǎn)時(shí)，兩道的30個(gè)煤倉(cāng)都可以灌裝，都做好灰分和硫分記錄，遇到有高、低灰或高、低硫產(chǎn)品時(shí)可以按比例配灰、配硫裝車(chē)，保證精煤產(chǎn)品車(chē)車(chē)合格。

圖6 原有精煤配裝工藝流程示意圖

從圖6可以看出，太原選煤廠有20個(gè)小倉(cāng)(100 t)和10個(gè)大倉(cāng)(200 t)可以任意灌裝，裝車(chē)時(shí)，實(shí)行嚴(yán)格的憑票裝車(chē)制度，設(shè)有專(zhuān)門(mén)的監(jiān)裝人員，每個(gè)倉(cāng)都清楚地做好灰分、硫分和水份的記錄，按合理的比例配好后運(yùn)往快裝站裝車(chē)。通過(guò)配裝，可以保證瘦十一級(jí)精煤產(chǎn)品的灰分保持在10.50%左右，而硫分保證在1.1%～1.3%的合理范圍內(nèi)，滿(mǎn)足用戶(hù)的需求。

2) 啟用9道5個(gè)大倉(cāng)作異灰、異硫配裝備倉(cāng)，保證產(chǎn)品灰分、硫分。

2007年底，經(jīng)過(guò)一系列改造，太原選煤廠的主洗生產(chǎn)能力從原來(lái)的400萬(wàn) t增至600萬(wàn) t。隨著生產(chǎn)能力的不斷擴(kuò)大，精煤產(chǎn)量也不斷增加，當(dāng)兩礦來(lái)煤質(zhì)量波動(dòng)較大，可選性較差時(shí)，單班生產(chǎn)的異灰、異硫倉(cāng)較多，無(wú)法配走，導(dǎo)致精煤倉(cāng)周轉(zhuǎn)緊張，車(chē)皮周轉(zhuǎn)也緊張。

為了改善這一局面，2009年太原選煤廠進(jìn)行了技術(shù)改造，啟用了原9道的5個(gè)大倉(cāng)作為配裝備倉(cāng)，并安裝轉(zhuǎn)載皮帶將其與原有的精煤運(yùn)輸皮帶聯(lián)通。這樣，一旦異灰、異硫倉(cāng)較多的話(huà)，當(dāng)班無(wú)法配走，可以將異倉(cāng)留至下幾個(gè)班，待配裝條件成熟后再裝車(chē)。見(jiàn)圖7。

9道原來(lái)是副產(chǎn)品的裝車(chē)道，9道的煤倉(cāng)也是副產(chǎn)品倉(cāng)，但隨著第四熱源廠的投建，副產(chǎn)品的應(yīng)用渠道比較靈活，既可以鐵路運(yùn)輸裝車(chē)外運(yùn)，又可以直接落地汽車(chē)外運(yùn)，再加上矸石電廠和熱源廠的配用，基本不留倉(cāng)，因此，9道的幾個(gè)大倉(cāng)處于閑置狀態(tài)，經(jīng)改造成精煤倉(cāng)后，緩解了精煤倉(cāng)的緊張情況，完善了精煤配裝工藝，保證了精煤產(chǎn)品的批合格率。

注：陰影部分為新增加的工藝環(huán)節(jié)

3 結(jié)束語(yǔ)

太原選煤廠通過(guò)原煤配洗和精煤配裝，完全保證了精煤產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，使瘦11級(jí)精煤的灰分始終保持在10.50%左右，硫分保持在1.1%～1.3%范圍內(nèi)，保證了產(chǎn)品的批合格率100%，完全滿(mǎn)足了煉焦煤用戶(hù)的需求。現(xiàn)代選煤技術(shù)發(fā)展日新月異，但隨著原煤開(kāi)采技術(shù)的不斷提升和地下煤層儲(chǔ)存量的日益減少，大部分選煤廠的入選原煤不再是單一品種的原煤，因此，需要不斷地開(kāi)發(fā)完善現(xiàn)代配煤工藝。太原選煤廠根據(jù)入選原煤的質(zhì)量特點(diǎn)和自身的工藝狀況，開(kāi)發(fā)了原煤配洗和精煤配裝工藝，為現(xiàn)代配煤工藝技術(shù)積累了經(jīng)驗(yàn)。

2010-07-21

ResearchonBlendingPreparationandLoadingTechnologyinTaiyuanCoalPreparationPlant

ZhuXiu-ping

Introduces the advantages of raw coal washing process flow and the transformation of blending process link in Taiyuan coal preparation plant, describes by improving the insufficient of washing process link, realizes raw coal washing according to the arbitrary proportion, ensure product quality of lean 11 grade clean coal. Simultaneously introduces the advantage and transformation of clean coal loading process link in Taiyuan coal preparation plant, provides valuable experience for raw coal washing and clean coal loading process.

Coal blending preparation；Clean coal loading；Process modification

朱秀萍 女 1972年出生 1996年畢業(yè)于山西礦業(yè)學(xué)院 高級(jí)工程師 太原 030023

TD94

B

1672-0652(2010)08-0019-05