柴里選煤廠精煤均質化研究與實踐

劉貴霞 ，劉學敏， 趙 帥 ，王祁峰， 王建華

(1.棗莊礦業集團 煤質管理處，山東 棗莊 277000；2.棗莊礦業集團 柴里煤礦，山東 棗莊 277605)

柴里選煤廠精煤均質化研究與實踐

劉貴霞1，劉學敏2， 趙 帥1，王祁峰1， 王建華2

(1.棗莊礦業集團 煤質管理處，山東 棗莊 277000；2.棗莊礦業集團 柴里煤礦，山東 棗莊 277605)

為解決綜合精煤成分配比不均勻、產品質量不穩定的問題，柴里選煤廠立足生產實際，嚴抓各生產環節中灰分、水分的控制，并實施了一系列均質化措施，從而取得了良好效果，使產品灰分、水分趨于平穩。

均質化；綜合精煤；水分；灰分

1 概述

山東能源棗莊礦業集團柴里選煤廠于1991年12月建成投產，年處理能力為2.4 Mt，原設計采用單一跳汰選煤工藝流程，煤泥不浮選，由沉降離心機回收，主要產品為煉焦煤、洗混煤和煤泥。為了完善選煤工藝，提高洗選加工能力，減少職工勞動強度，提升經濟效益，2012年以來，柴里選煤廠對原有生產系統進行了一系列的優化改造，其中：主洗系統完成了2.4 Mt全重介入選工藝改造；浮選系統形成了“浮選機+浮選柱”聯合運行的分級浮選模式(粗顆粒由浮選機一次分選，精礦由沉降離心機回收；細顆粒由浮選柱二次分選，精礦由精煤壓濾機回收)；此外，還新建了1.2 Mt外來煤卸車系統，實現了對周邊礦井原煤的吸收入選。完成生產系統升級改造的柴里選煤廠，原煤入選能力、精煤產率均得到了大幅度提升，取得了良好的經濟效益，但在生產中也逐漸暴露出一些問題，急需進行優化改造。

2 存在問題及分析

由于系統升級改造生產經驗相對不足，柴里選煤廠在重介系統與浮選系統聯合運行上暴露出一些問題。通過表1檢測數據可以看出，重介單機灰分相對較為穩定，但是綜合精煤的灰分、水分波動比較大。在產品銷售過程中，廣大客戶對精煤產品質量不均勻、不穩定的現象反應比較強烈。針對此問題，柴里選煤廠進行了詳盡的調查研究，以分析問題的根源所在。

由于柴里選煤廠現有的重介系統是由原來的跳汰系統升級改造而來，因此生產工藝較為復雜，綜合精煤的組成成分多達4種，分別為重介精煤、重介粗煤泥、沉降離心機精礦和壓濾機精礦(表2)。在各部分精煤中，重介精煤、重介粗煤泥和沉降離心機精礦灰分、水分相對穩定，并可實現連續配倉，但是壓濾機精礦存在較多問題：①壓濾機精礦所占比例達10.34%，且灰分、水分偏高，因此易導致綜合精煤質量不穩定；②壓濾機平均每小時卸料4.5次，平均卸料時間僅6 min，難以實現連續卸料；③濾餅成團嚴重，破碎不夠徹底，常有大塊煤泥堵住放倉漏斗的情況發生。

表1 2014年7—12月各產品平均灰分、水分檢測結果

表2 柴里選煤廠綜合精煤組成

當下，煤炭行業仍然處于嚴冬時期，如無穩定的產品質量，就難以保證穩定的市場。因此，柴里選煤廠亟需解決精煤產品質量不均勻的問題。

3 解決措施

3.1 灰分均質

降低灰分是選煤生產的最直接目的，灰分也是衡量一個選煤廠生產水平的重要指標之一，沒有穩定的灰分，經濟效益就無從談起[1]。

柴里選煤廠以生產8級冶煉精煤為主，灰分要求控制在8.00%～9.00%之間。在實際操作中，依據各種精煤成分所占比例，合理確定了各精煤的灰分范圍，以確保綜合精煤灰分合格。該廠重介粗煤泥的灰分一般在10.00%左右波動，在重介系統生產操控中，要依據原煤發熱量、快速浮沉等數據合理確定分選密度[2]。根據日常操作經驗，將分選密度控制在1.45～1.54 g/cm3之間，重介精煤灰分即可控制在7.80%～8.20%之間。同時，力保浮選生產的穩定性，合理調節影響浮選精煤灰分指標的各個因素，將浮選機精煤灰分控制在9.5%以內，浮選柱精煤灰分控制在9.0%以內。另外，還加強了噴水系統管理，嚴防精煤產品帶介對灰分產生影響[3]。

3.2 各組分降水

精煤水分過高，嚴重影響其結焦性能，因此客戶對精煤水分的要求也極為苛刻。為了降低水分，實現產品質量穩定，柴里選煤廠從綜合精煤的各個成分上分別入手，最終達到了降低綜合精煤水分的目標[4]。

3.2.1 重介精煤降水

隨著機械化采煤程度的不斷提高，原煤煤質逐漸變差，原煤中細粒級含量不斷攀升，這給產品的脫水帶來一定壓力[5]。為此，柴里選煤廠在>13 mm、0.5～13 mm 、<0.5 mm三個粒度級別上分別采取了降水措施：

(1)將精煤脫介篩的分級段13 mm×40 mm沖孔篩板更換為16 mm×40 mm的壓條篩板，從而提高了透篩率，確保水分相對較高的細粒物料可以進入離心機脫水。

(2)將原設計的3臺末煤離心機增加到4臺，以增強脫水效果，使末精煤水分由原來的6.8%降低到6.3%。

3.2.2 一段浮選精礦降水

柴里選煤廠利用沉降離心機回收一段浮選精礦中的粗顆粒(0.3～0.5 mm)，由于該部分精礦約占綜合精煤的5%，因此沉降離心機精礦的降水是綜合精煤降水的重要環節。為此，柴里選煤廠采取了以下措施：一是在原有工藝的基礎上，將部分一段浮選精礦分流到精煤壓濾機處理，從而降低了沉降離心機的負荷；二是兩臺沉降離心機交替使用，充分利用停車時間對沉降離心機進行清理，檢查篩縫是否有破損[6]；三是加強沉降離心機精礦水分的檢測，發現水分異常時及時排查整改。

3.2.3 二段浮選精礦降水

在設備管理上，為適應浮選產量的增大，柴里選煤廠將精煤壓濾機由1臺逐步增加到4臺，從而提高了浮選精礦脫水能力。同時，為了增大濾布的透水性，將舊濾布的襯布剪掉，沖洗干凈重復利用，不僅加快了壓濾機的打料速度，還達到了修舊利廢的目的[7]。

在工藝上，對精煤壓濾機入料采取了摻粗處理。 現有系統中浮選柱分選的沉降液煤泥粒度<0.3 mm，導致壓濾機濾餅較硬，水分高，并且不易破碎。為了增加濾餅的透氣性，提高松散度，在精煤壓濾機入料中摻入了部分粒度較粗的一段浮選精礦(0.3～0.5 mm)，從而提高了壓濾精煤的松散度，降低了濾餅水分。通過摻粗，使精煤壓濾機產品的平均水分由29.0%降至27.0%，并且卸料速度大幅度提升，工作循環加快。

3.3 加強破碎，實現摻混均質

對各精煤的灰分和水分進行有效控制是實現精煤均質化的前提條件，而有效實現重介精煤與浮選精煤的混合，是柴里選煤廠均質化管理的最關鍵環節[8]。

對于柴里選煤廠來說，要實現均質，首先要解決壓濾精礦粒度大、不易破碎的問題。對此，柴里選煤廠采取了“一破二混三配倉”的模式，即：①破碎。通過在壓濾機下料漏斗架設鋼絲繩，在各運輸機機頭安裝破碎機，實現了對濾餅的充分破碎。破碎前后濾餅粒度對比如圖1所示；②摻混。在重介精煤與浮選精煤初次混合和灌倉時安裝摻混破碎機，實現了精煤的充分混合；③配倉。合理調配三個精煤倉的使用，在灌倉和放倉時實現對不同質量產品的配倉摻混[9]。

其次要解決的就是如何保證重介精煤與浮選精煤的均勻配比問題[10]。對此，柴里選煤廠立足實際、集思廣益，完善了精煤壓濾機操作規程及工作制度，采用延長卸料時間的辦法來確保浮選精煤連續卸料，以實現重介精煤與浮選精煤的均勻配比。目前，四臺精煤壓濾機入料時間約1 800～2 000 s，壓榨20 s、反吹10 s，二次壓榨80 s，松開機頭60 s，卸料480 s，每個循環約45 min。并且將四臺精煤壓濾機卸料時間錯開，大約每隔3～5 min卸一臺壓濾機，基本實現連續卸料。

圖1 破碎前后濾餅粒度情況對比

4 均質化效果

實踐證明，經過實施上述一系列均質化措施，柴里選煤廠的均質化管理取得了良好效果，使產品灰分、水分趨于平穩(表3)，并且實現了放倉漏斗的零事故。

表3 2015年3—12月外運精煤平均灰分、水分檢測結果

2015年，柴里選煤廠年銷售精煤192萬t，超額完成年度生產目標，精煤產率高達73.28%，精煤外運批次100%合格，綜合精煤平均灰分為8.68%，平均水分為8.5%，產品質量穩定，樹立了良好的信譽，獲得了廣大用戶的一致認可，為企業創造了良好的經濟效益和社會效益，同時也為行業內其他選煤廠的均質化管理提供了參考與借鑒。

[1] 王敦曾 . 選煤新技術的研究與應用[M]. 北京：煤炭工業出版社，2005.

[2] 夏靈勇 . 淺析趙各莊礦業公司選煤廠的技術改造[J]. 選煤技術，2004(4)：39-40.

[3] 吳式瑜.選煤廠實用技術手冊[M].徐州：中國礦業大學出版社，2008：231-232.

[4] 肖 魏 . 降低精煤水分的探討 [J].科技風，2009(24).

[5] 謝廣元 . 選煤廠產品脫水[M]. 徐州：中國礦業大學出版社，2004.

[6] 焦云中，張振紅 . 城郊選煤廠技術改造分析及建議[J]. 煤炭加工與綜合利用，2004(4)：18-20.

[7] 邵燕祥，吳 彬 . 選煤廠管理模式探討[J]. 煤炭加工與綜合利用，2010(4).

[8] 徐 博, 齊龍武. 均質配煤 提高產品質量[J]. 煤質技術, 2000(6):20-21.

[9] 李 敏, 高伯瑞, 常春祥. 關于精煤均質化有關問題的探討[J]. 選煤技術, 1999(1):20-21.

[10] 張敬波, 王強強. 浮選精煤脫水系統技術改造[J]. 潔凈煤技術, 2011, 17(4):19-20.

Homogenization of clean coal at Chaili coal preparation plant-study and practice

LIU Gui-xia1，LIU Xue-min2，ZHAO Shuai1，WANG Qi-feng1，WANG Jian-hua2

(1.Coal Quality Control Division, Zhaozhuang Mining Group, Zaozhuang, Shandong 277000, China 2.Chaili Coal Mine, Zhaozhuang Mining Group, Zaozhuang, Shandong 277605, China)

In order to tackle the problems relating to the non-uniformity of proportioning of clean coal blends and instability of quality of blended clean coal product, a series of homogenization measures is adopted by the plant, including strict control of ash and moisture of each clean coal blend, in the light of the specific condition. The efforts have met with success and a composite clean coal product with stable ash and moisture has been obtained.

homogenization; composite clean coal; moisture; ash

1001-3571(2016)01-0038-03

TD941+.6

B

2016-01-02

10.16447/j.cnki.cpt.2016.01.009

劉貴霞(1987—)，女，山東省棗莊市人，助理工程師，從事選煤與煤質技術管理工作。

E-mail：liuguixia61@163.com Tel：15163237733