選煤廠粗煤泥回收設備及工藝改造

麻曉雷

（山西新元煤炭有限責任公司，山西晉中 045400）

0 引言

煤炭是國民經濟發展中不可或缺的能源之一。隨著工業的發展，對煤炭的需求品類有所不同。為滿足生產要求，通常需要對煤炭進行篩選，已達到各行業對煤炭的需求[1]。某煤廠屬于礦井型選煤廠，共有兩個洗選系統，一個為重介塊炭洗選系統，一個為跳汰粒級煤洗選系統。該礦選煤廠重介系統煤泥通過240#皮帶機進入粒級煤系統，由于粗煤泥水分為33.76%，常造成粒級煤原煤篩堵塞篩孔，限下率超標，嚴重影響粒級煤的質量。為提高粒級煤質量，2016年選煤廠新增重介粗煤泥回收系統，在新壓濾車間和粒級煤圓筒倉之間新建重介粗煤泥回收車間，對重介粗煤泥進行回收，回收后的粗煤泥進入干燥車間烘干，烘干后摻入末煤銷售。

1 工藝流程

在重介主廠房增加兩臺泵，將撈坑底流打至A602濃縮機，濃縮機底流用泵打至壓濾車間旁新建的粗煤泥回收車間，回收的粗煤泥給至A822皮帶機，經轉載給至A827皮帶機進入烘干系統，濾液和A602濃縮機溢流經收集池收集后用泵打至601濃縮機。

重介粗煤泥回收系統主要處理的是撈坑底流0～0.75 mm的粗精煤。重介粗煤泥系統處理能力為25 t/h。粗煤泥系統年處理量為13.2萬t（工作制度：年工作330天，日工作16 h。兩班生產，一班檢修）。

2 改造方案

在新壓濾車間北側建一個粗煤泥回收車間，在主廠房232、233機尾分別安裝兩臺底流泵，將重介煤泥水打至粗煤泥回收車間，在粗煤泥回收車間安裝沉降過濾式離心脫水機進行煤泥脫水，脫水后煤泥給至A822帶式輸送機。離心機的離心液和A602濃縮機溢流經收集池收集后用泵打至601濃縮機。

電氣方面：在重介主廠房2#配電室和壓濾車間配電室分別增加兩臺低壓控制柜和遠程分站集中控制柜各一套，完成對新增設備的集中控制。兩臺撈坑底流泵（55 kW）和沉降過濾式離心脫水機（200 kW）由變頻器控制，實現對設備的啟動控制。兩臺撈坑底流泵和濾液泵通過變頻器實現流量控制，以滿足工藝系統的要求。A602底流泵出口增加電磁流量計和懸浮液密度計，通過調整濾液泵流量實現離心機入料濃度的閉環控制，確保入料濃度穩定。收集水池安裝靜壓式液位計，通過變頻器調整收集池泵流量，實現收集池液位自動控制。

3 粗煤泥回收設備選型

3.1 煤泥脫水設備的選擇

臥式篩網沉降離心機又稱為沉降過濾離心機，結合離心沉降和離心過濾兩種不同的脫水方式，主要用于0.045～1mm煤泥等細顆粒物料的脫水處理。與加壓過濾機相比，具有處理能力大、產品水分低、占地面積少、耗電少和工藝簡單等優點[1]。此煤泥脫水設備，產品水分低，處理能力大。這種新型工藝可發揮兩種設備的優點，提高系統的效率，尤其是在降低粉煤產品水分方面顯示很大優勢。通過不斷與國外進行技術交流、合作和設備引進，在加上國內加工制作水平的提高，有越來越多的中國選煤廠使用篩網沉降離心機作為原生煤泥、浮選精煤和尾煤脫水設備[2-3]。

臥式篩網沉降離心機的主要工作部件——轉子，是一個在電機驅動下旋轉的筒體，其兩端支撐在軸承上，由一根靜置的送料管將物料輸送到轉子內部。由于螺旋高速旋轉，在離心力場的作用下，固體首先沉降到轉鼓的內壁，溢流液體則通過后端的溢流口流出機外[4]。為使累積在轉鼓內壁的固體便于排出，轉鼓內部安裝一個螺旋輸送器。驅動螺旋使螺旋和轉鼓產生一個相對的差速，沉降在轉鼓內壁的固體被螺旋輸送器往前推送，經過沉降段第一次沉降脫水，固體經過篩網段時，在離心力場的作用下再次過濾脫水，固體到達排料口后，通過卸料刮刀排出機外。

BSB系列臥式篩網沉降離心機整機采用電機和皮帶驅動；設計吸取轉鼓端軸向排料和徑向排料的優點，防止堵料事故的發生；為延長設備的使用壽命，選用優質鋼材制作設備的結構件；在易磨損部位，采用貼磁和碳化鎢等技術方案以提高設備的耐磨性能和耐腐蝕性能[5]。所有軸承和傳感器及主要電器元件采用進口元件，以保證機器的運行安全可靠。

3.2 沉降過濾式離心機脫水機選型要求

（1）入料粒度：≤0.75 mm；

（2）處理能力：25 t/h；

（3）產品水分含量：＜15%；

（4）濾網間隙：0.3～0.35 mm；

（5）入料濃度：20%～40%；

（6）濾液濃度：＜20 g/L；

（7）罩殼內壁、卸料刮刀、螺旋葉片、轉鼓內壁襯高鋁耐磨陶瓷；

（8）可局部更換磨損嚴重的篩網模塊；

（9）電動機：Y3系列，功率200 kW，防護等級：IP55，電壓380 V，有測溫電阻；

（10）配帶電控系統、潤滑系統，電控要有軟啟動；

（11）可實現故障自診斷、自排除功能。有完善的監測系統，包括有流量監測裝置、扭矩監測裝置、溫度監測裝置、振動監測裝置。發生突發性運行事件會自動報警并自動記錄存儲，自行判斷分析。重大運行事件則自動關機，停止運行[6]。

3.3 設備選型表

設備選型參數表，如表1所示。

表1 設備選型參數表

4 效果

工程實施后，重介系統煤泥不再進入粒級煤系統，減少粒級煤原煤篩堵篩現象，提高篩分效率，減少粒級煤限下超標的次數，提高粒級煤質量，回收的粗煤泥進入烘干車間烘干，摻入末煤，有很高的社會效益和經濟效益[7]。1t煤泥售價按80元，1t末煤售價按400元，1 t煤泥回收干燥后約為0.8 t，摻入末煤，按末煤售價為320元，一噸煤泥可獲得240元的效益。重介系統一年生產煤泥約20萬t，獲得4 800萬元的效益，除去人工、成本材料費用，大約獲得1 500萬元的效益。

5 結束語

選煤廠重介粗煤泥回收工程從2015年8月27日開始土建施工，2016年12月15日完工。正式投入使用后，效果十分明顯，脫水后的煤泥水分一般在11%～12%之間，很好地緩解煤泥水處理系統的壓力，提高粒級煤的質量，為將來末煤全入洗工程奠定很好的基礎[8]。