麻家梁選煤廠脫粉技術改造及應用效果分析

高 明

（大同煤礦集團公司總調(diào)度室，山西 大同 037003）

灰分是影響原煤品質(zhì)的重要因素，而煤炭洗選則是降低原煤灰分、提升煤炭品質(zhì)和提升礦井經(jīng)濟效益的重要途徑[1-2]。各大選煤廠結(jié)合各自原煤情況和生產(chǎn)現(xiàn)狀，通過充分調(diào)研分析，對脫粉工藝進行了大量實踐，也都取得了一定的經(jīng)濟效益，為煤炭行業(yè)綠色發(fā)展貢獻了各自的力量[3-6]。

1 概況及存在問題分析

麻家梁選煤廠建設規(guī)模為12Mt/a，原煤最大處理能力2850t/h，于2012 年開始投入運行。其原料煤來自于麻家梁礦井，井田內(nèi)可采煤層共7 層，依次為4 號、5 號、6 號、8 號、9 號、9-2 號、11 號，煤層平均厚度 18.62m。隨著井下煤質(zhì)發(fā)生較大變化，原煤灰分從35%增加到45%，精煤回收率從原來設計的 70%降低至 60%左右，細煤泥的含量從 6%增加到10%。在各脫水設備水分不變的情況下精煤水分從10.2%增加到11.6%，個別車次的水分超過12%。精煤水分的增加，致使火車在運輸過程發(fā)生凍結(jié)、港口卸車困難等一系列問題，同時煤泥量增加，精煤水分高給選煤廠的運行造成不小的困擾。

通過對麻家梁選煤廠現(xiàn)有煤泥離心機、板框壓濾機、加壓過濾機脫水后產(chǎn)品的水分化驗分析，以及選煤廠運營管理調(diào)研分析，脫水設備運行正常，用水環(huán)節(jié)控制合理，說明生產(chǎn)管理和脫水設備均不存在問題。因此，造成產(chǎn)品煤水分提高的原因主要在于煤質(zhì)的變化。

2 脫粉改造方案

2.1 原煤篩分浮沉分析

通過對選煤廠原煤篩分浮沉分析可知，隨著原煤粒度的降低，灰分呈降低趨勢，也就是說原煤發(fā)熱量隨著粒度的降低而升高。原煤經(jīng)洗選后灰分降低，但水分勢必增加，煤炭經(jīng)洗選后水分隨著粒度的降低逐漸增高，尤其是0.15mm 以下細煤泥經(jīng)洗選后灰分沒有降低，但水分卻增加14%左右，發(fā)熱量降低700kcal 左右。6～0.15mm 部分末煤通過洗選灰分降低，但水分增加，發(fā)熱量提高有限。所以，對旁路部分末煤進行脫粉改造是降低產(chǎn)品煤水分的一個有效途徑。

2.2 改造方案

（1）把現(xiàn)有每套系統(tǒng)中2 臺13mm 原煤分級篩全部更換為2 臺雙層弛張篩，上層篩板25/13mm，下層篩板13/6mm。篩子入料段為干式篩分，排料段為濕式篩分。

（2）把現(xiàn)有末煤脫泥香蕉篩更換為直線篩，并從主廠房3 層移至主廠房2 層。

（3）旁路洗選時，干段篩下落入收集刮板，再通過轉(zhuǎn)載進入702 混煤膠帶機。上層篩上作為重介淺槽的入料，下層篩上及濕段篩下進入末煤脫泥篩，脫泥后作為重介旋流器的入料。

（4）全部入洗時，將弛張篩上層篩板換為13mm，下層篩板換為2mm，全部噴水，則上層篩上150～13mm 進入重介淺槽洗選，下層篩上13～2mm 進入重介旋流器入料桶通過重介旋流器洗選，篩下-2mm 全部進入煤泥桶。

2.3 脫粉改造工藝系統(tǒng)

（1）脫粉時工藝系統(tǒng)

原煤進入主廠房后，通過分叉溜槽給入2 臺弛張篩，弛張篩入料端采用干法篩分，出料端噴水，實現(xiàn)入洗前的脫泥準備。當采用6mm（13mm）脫粉時，上層篩孔13（25）mm，下層篩 6（13）mm，上層篩上150～13（25）mm 塊煤直接進入重介淺槽分選，下層篩上13（25）～6（13）mm 末煤進入重介旋流器入料桶，濕段篩下-6（13）mm 進入末煤脫泥篩經(jīng)1.5mm 脫泥后篩上進入重介旋流器桶，脫泥篩下進入煤泥桶。干段篩下-6（13）mm 作為末原煤通過刮板和皮帶轉(zhuǎn)載落入混煤皮帶，實現(xiàn)脫粉。

（2）全入洗時工藝系統(tǒng)

改造后系統(tǒng)仍然可以實現(xiàn)全部入洗工藝。全入洗時，弛張篩上層篩板為13mm，下層篩板為2mm，全部采用濕法篩分。上層篩上150～13mm 塊煤進入重介淺槽分選，下層篩上13～2mm 末煤進入重介旋流器入料桶，濕段篩下-2mm 進入煤泥桶。原干段篩下（現(xiàn)也為濕段）通過篩下溜槽設置水力閘門，當旁路時，閘門處于開啟狀態(tài)，旁路末煤落入刮板轉(zhuǎn)載進入混煤皮帶，洗選時，閘門關閉，通過溜槽側(cè)壁管路將物料輸送至煤泥桶。實現(xiàn)全部入洗工藝。

（3）部分旁路部分洗選時工藝系統(tǒng)

由于麻家梁選煤廠洗選系統(tǒng)分三個系統(tǒng)，同時每個系統(tǒng)有2 臺弛張篩，因此可以通過調(diào)節(jié)不同篩子，不同系統(tǒng)來實現(xiàn)部分旁路，部分入洗，靈活性很高。

2.4 設備選型

選擇設備時需充分考慮設備的性能和性價比，不能一味追求低價。確定新增和更換的主要設備型號參數(shù)見表1 所示。

表1 設備明細表

3 改造后應用效果分析

麻家梁選煤廠通過脫粉改造后，產(chǎn)品煤水分得到了明顯降低。通過檢測分析可知，精煤水分下降到10%以下，精煤的回收率也得到了提高，帶來可觀的經(jīng)濟效益。不考慮等級差價，按照5500kcal 售價583 元計算，經(jīng)濟效益見表2 所示。并且通過本次改造后，選煤系統(tǒng)具有很高的靈活性，不僅可以通過調(diào)節(jié)篩板來實現(xiàn)不同脫粉粒度的輕松切換，還可以根據(jù)市場需要選擇部分旁路、全部旁路或全部洗選的工藝，從而帶來不同的產(chǎn)品煤。

表2 不考慮等級差價經(jīng)濟效益匯總表

4 結(jié)語

灰分和水分是影響產(chǎn)品煤質(zhì)量的重要因素，本文通過調(diào)研分析認為煤質(zhì)是影響麻家梁選煤廠產(chǎn)品煤水分的主要因素。通過原煤篩分分析認為，對旁路部分末煤進行脫粉改造，是降低產(chǎn)品煤水分的一個有效途徑，并制定了選煤廠脫粉改造方案，選擇弛張篩作為脫粉篩，確定了脫粉改造工藝系統(tǒng)及主要更換和新增設備。通過現(xiàn)場應用分析，改造后精煤水分下降到10%以下，其回收率也得到了提高，經(jīng)濟效益顯著。