紅慶河選煤廠塊煤分級地銷系統設計思路

吳毅剛

摘要：依據紅慶河選煤廠塊煤產品定位，比較了多種篩分存儲工藝優劣性，結合紅慶河選煤廠實際情況選擇合適的篩分存儲工藝。塊煤分級地銷系統中設置防塊煤破碎設備。

關鍵詞：篩分存儲；滾軸篩；倉上篩分；快速裝車；防破碎

紅慶河選煤廠是與紅慶河煤礦配套的礦井型選煤廠，隸屬于內蒙古伊泰廣聯煤化有限責任公司，選煤廠設計能力為1500萬t/a， 是特大型動力煤選煤廠，位于內蒙古自治區鄂爾多斯市伊金霍洛旗新街礦區。紅慶河選煤廠于2015年3月開工建設，2016年下半年建成投產。選煤廠早期設計工藝為200～13mm淺槽分選，200～13mm塊精煤產品直接作為混煤產品，未進行分級。依據紅慶河礦井當地近些年銷售市場的變化，重新調整塊煤產品結構。如下：

大塊煤：200～80mm，Qnet.ar≥5000kcal/kg，供民用。

中塊煤：80～30mm，Qnet.ar≥5000kcal/kg，供建材工業、化工工業用。

小塊煤：30～13mm，Qnet.ar≥5000kcal/kg，供化工工業用。

一、建設塊煤分級地銷系統的必要性

（1）保證品種煤銷售，加大末煤地銷量，提高企業經濟效益。紅慶河礦井的地銷煤倉只能銷售200～13mm混塊產品，無法對混塊進行篩分，無法細分塊煤品種；另外地銷煤倉的容量較小，塊煤一旦銷售不暢，就需要破碎后摻入末煤產品進入產品倉儲存，將直接影響紅慶河煤礦的經濟效益。（2）緩解礦井、選煤廠生產與地銷之間的矛盾。紅慶河煤礦是特大型礦井，需配備有大容量產品緩存的儲存設施，才能有效緩解礦井、選煤廠生產與地銷之間的矛盾，不會因銷售不及時，影響到礦井生產。（3）塊煤分級系統建設條件較好，限制少。紅慶河礦井鐵路環線內共有900畝土地，面積較大。

二、篩分存儲工藝的確定

1.塊煤儲存方式確定。內蒙地區常用的塊煤儲煤布置方式有棧橋式儲煤場、流窗式儲煤場、圓筒倉儲煤方式、方倉儲煤方式。

儲煤場形式的存儲工藝，儲量大，工藝簡單，建設費用較低。隨著環保要求的不斷提高，以前常用的露天儲煤方式已經不符合要求，必須采用全封閉式儲煤場，但封閉式儲煤場又面臨著棚內粉塵治理，消防安全防護等問題，為后期生產管理帶來諸多問題。其次塊煤落地后鏟車鏟運會造成塊煤二次破碎影響售價，影響企業的利益。

倉形式的存儲工藝可以避免粉塵污染帶來的問題，后期生產管理較為方便，運營成本低。方倉儲煤方式單倉容量較低，紅慶河選煤廠處理能力較大，需要布置大量方倉來滿足生產與銷售的緩沖，方倉隨著數量的增加經濟性卻越低。圓筒倉儲煤方式單倉容量較大，經濟性高，目前筒倉的最大直徑可達40m，單個筒倉的儲量可達3萬t。但是大容量圓筒倉高度較高，塊煤摔落會造成過粉碎現象。

綜合比較幾種塊煤儲煤方式后，選取22m直徑圓筒倉形式存儲塊煤產品。其中圓筒倉內設置內螺旋防破碎溜槽來保護塊煤，防止塊煤過粉碎。

2.篩分設備的確定。常規的篩分設備選擇一般都是振動篩，振動篩種類繁多，優點為適用范圍廣、篩分效率高，處理能力大。但是振動篩體積偏大，高度過高，噪音偏大，常單獨設立篩分車間布置振動篩，篩分車間往往需要設置皮帶多道轉載轉運篩分產品，這樣也會造成塊煤的二次破碎。還有另外一種篩分設備—滾軸篩，滾軸篩高度低，處理量大、篩分效率高、非常適宜塊煤篩分、不易卡堵，是不采用振動原理篩分物料的非振動設備，可以布置在大直徑圓筒倉上，直接在倉上進行篩分配倉，減少皮帶轉運環節，省去了篩分車間的建設，大大降低投資。故紅慶河塊煤分級地銷系統選用一臺多級滾軸篩，一級篩孔30mm，二級篩孔80mm，處理能力2000t/h。（見圖1）

3.防破碎措施及裝車系統。22m直徑圓筒倉高差較大，必須設置防破碎措施，紅慶河選煤廠塊煤分級地銷系統的圓筒倉采用內螺旋防破碎溜槽，螺旋溜槽也是內蒙地區塊煤防破碎常用的成熟設備。塊煤產品倉整倉采用倉中倉形式（見圖2），一體建設鋼筋混凝土內筒倉作為螺旋溜槽支架，前期投資大，但是后期維護量降低，管理方便。在整個系統中皮帶轉運高差較大的地方也采用螺旋溜槽進一步保護塊煤。

紅慶河選煤廠塊煤分級地銷系統要求實現產品裝車自動化程度高，精度高，裝車速度快。一種方式是可以在倉下設置定量斗設備，在倉下直接定量裝車外運，但是定量斗需要較大高差來滿足安裝。倉下設置定量斗必然損失倉容，降低分級地銷系統的儲存能力，且單臺設備造價較高，22m大直徑倉下需設置多臺才能滿足需求。所以最終設計倉下收集皮帶，收集塊煤產品后轉運至汽車快速裝車站，快速裝車地銷外運的裝車形式。快速裝車站也是成熟的裝車設備，已在大量煤礦儲煤場穩定運行。

三、設計特點分析

（1）工藝簡單靈活，轉載轉運點少，選用設備成熟可靠，自動化程度高。（2）采用倉上滾軸篩的篩分形式節省篩分車間建設，節省皮帶棧橋建設。（3）設置內螺旋防破碎溜槽保護塊煤，提高塊煤率。（4）大直徑圓筒倉倉容大，經濟性較好。

四、結語

鄂爾多斯地區正在運營選煤廠中大多數采用200（150）～13mm淺槽工藝分選，早期建設時受當時市場影響，基本都以銷售200（150）～13mm混精煤為主，未有塊煤產品分級設計，這就造成了現在產品單一、銷售不暢的情況，嚴重影響經濟效益。建議在設置選煤廠產品結構時，一定要充分了解市場，將適銷對路的產品投放市場，預留適當的產品接口，達到節能減排、效益最大化的目的。在已建成的選煤廠中也不妨考慮擴建篩分系統的形式來適應市場，同時隨著環保要求的提高，煤倉逐漸成為主流的倉儲形式，也可以考慮倉上篩分的布置形式來簡化工藝和節省投資。

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