雙軸攪拌機在水煤漿干法制備中實踐應用的一些討論

摘 要：陜煤集團神木張家峁水煤漿廠采用干法制備水煤漿工藝，不同于較為成熟的濕法制漿工藝，干法制漿工藝在國內應用很少，并且沒有成規模的水煤漿廠，因此本工程結束后，總結出一些對雙軸攪拌機在干法制漿中的心得體會進行探討。

關鍵詞：水煤漿 干法制備 雙軸攪拌機

中圖分類號：TH69 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0120-01

1 水煤漿干法制備工藝

陜煤集團神木張家峁水煤漿廠年生產200～400目煤粉能力為0.5 Mt，干法制備水煤漿年生產能力為0.15 Mt。煤粉制備規模以及干法制備水煤漿規模均為全國最大。張家峁水煤漿廠的制漿工藝如下圖所示，原煤經過干磨制成煤粉后進行倉儲。隨后，煤粉經過稱重計量進行預攪拌，使煤粉與水、分散劑混合均勻，并初步形成具有一定流動性的漿體，以便在下一步攪拌工序中進一步混勻調漿。如果需要進一步提高漿體的穩定性，需要加入適量的穩定劑，隨后進行攪拌混勻，過濾、剪切，使漿體進一步熟化，隨后進入成品罐成為水煤漿成品（如表1）[1]。

2 預攪拌設備選型

張家峁水煤漿廠制漿能力為0.15 Mt/a，預攪拌設備選型為雙軸攪拌機。常規雙軸攪拌機主要用在火力發電廠、礦山等行業，作為輸送粉煤灰或類似物料。輸送粉煤灰時加水并且進行攪拌，便于裝車運輸或者轉入其他輸送設備。

本次制漿工藝中煤粉、水與分散劑計量后加入雙軸攪拌機中進行預攪拌，目的是預攪拌后能夠初步形成具有一定流動性的漿體。通過現場運行發現，由于煤粉自身密度小，粒度細，疏水性強等物理特性。未經改裝的雙軸攪拌機并不適合對煤粉、水與分散劑的預攪拌。輸送粉煤灰的雙軸攪拌機內部葉片數量少，葉片端部與底板最小間距大。因此，對于粒度與密度均比粉煤灰小很多，并且疏水性很強的煤粉，進入雙軸攪拌機后大量懸浮在設備內部。水與藥劑進入雙軸攪拌機后只能附著到一小部分煤粉顆粒上。葉片數量過少導致無法充分攪拌煤粉、水與分散劑；葉片端部與底板間隙過大使得水與分散劑順著底板從出料口流出。大部分葉片在煤粉中進行攪拌，無法帶起水、分散劑與煤粉的融合，造成預攪拌效果差，煤粉與水依然是以各自形態從設備出料口流出。

水與分散劑通過噴嘴以霧化的形式進入雙軸攪拌機，可以減少懸浮在設備內的煤粉，并且分散劑可以使水與煤粉融合，初步形成水煤漿漿液。螺桿泵屬于容積式泵，如果雙軸攪拌機噴嘴憋壓效果不好，水與分散劑無法充分霧化，僅僅從噴嘴流出，造成水與煤粉融合的困難，不易形成漿液。通過改善噴嘴形式，提高憋壓能力，使水與分散劑能夠霧化，改善煤粉與水融合的效果。不過煤粉粒度很小，并且表面容易被氧化，降低分散劑的效果，不容易與水結合。因此會有極少量煤粉從出料口冒出。

3 干法制備水煤漿工藝的一些思考

水煤漿制漿工藝中主要有干法制漿、濕法制漿兩種工藝。目前全國范圍內水煤漿制備工藝中濕法制漿比較常見。干法制漿工藝存在一些不足，國內的工程比較少。干法制漿工藝主要問題如下[2]。

（1）一般情況下，干法磨礦效果不如濕法。干法制漿工藝的堆積效率遠不如濕法高，而且干法磨煤時，新生表面很快被氧化，從而降低了成漿性。

（2）干法磨礦的安全與環境條件較濕法磨礦差。

張家峁水煤漿廠用立磨生產煤粉，產品粒度為200～400目，形狀為片狀。在制備水煤漿中，片狀顆粒沒有球狀顆粒的堆積效率高，再有產品粒度分布較小，因此級配效果不好，無法制出高濃度水煤漿。

為了彌補干法制漿中無法得到較高堆積效率的缺陷，可以在預攪拌設備后面增加一臺小型球磨機。首先，煤粉進入球磨機后通過球的撞擊煤粉顆粒由片狀變為球狀增加了堆積密度；其次，煤粉經過球磨機中不同直徑球的撞擊，改變了煤粉粒度，增加了堆積效率，提高水煤漿濃度；最后，經過球磨機后，水煤漿更加均勻。水煤漿經過雙軸攪拌機和球磨機后，基本達到混合均勻的目的，因此系統可以不加調漿罐，經過水煤漿過濾和強化泵后進入成品罐。

參考文獻

[1]郝禎娟，付曉恒，張曉波.水煤漿干法制漿工藝發展現狀[J].煤炭加工與綜合利用，2010（2）：41～43.

[2]郝臨山.彭建喜水煤漿制備與應用技術[M].北京：煤炭工業出版社，2003.