五疊篩在石板選煤廠粗煤泥精細(xì)分級(jí)改造中的應(yīng)用

嚴(yán) 勇，汪 強(qiáng)

(1.四川達(dá)竹煤電集團(tuán)公司石板選煤發(fā)電廠，四川 達(dá)州 635000；2.威海市海王旋流器有限公司，山東 威海 264200)

1 概 述

石板選煤發(fā)電廠(簡(jiǎn)稱“石板廠”)重介選煤生產(chǎn)線于2007年10月改造完成，入洗原煤能力設(shè)計(jì)為1.50 Mt/a，經(jīng)過(guò)幾年擴(kuò)能改造，目前處理能力已經(jīng)達(dá)到1.80 Mt/a。2009年對(duì)粗煤泥分選系統(tǒng)進(jìn)行了技術(shù)改造，采用TBS干擾床分選機(jī)分選脫泥后的0.25～1 mm級(jí)原煤，完善了粗煤泥分選工藝，優(yōu)化了重介質(zhì)選煤工藝。一般粗煤泥分選工藝為：原煤經(jīng)過(guò)1 mm預(yù)先脫泥后，脫泥篩篩上原煤用雙供介無(wú)壓三產(chǎn)品重介旋流器分選，0.25～1 mm級(jí)原煤用TBS干擾床分選機(jī)分選，小于0.25 mm細(xì)粒煤泥采用直接浮選工藝，尾煤濃縮壓濾脫水。

石板廠為1～0.5 mm粗煤泥分選，分選工藝為：FX380-GT×4旋流器組+TBS3000干擾床+FX500-GT×4旋流器組+三質(zhì)體電磁篩×2。見(jiàn)圖1。

2 粗煤泥分選現(xiàn)存問(wèn)題

表1為三質(zhì)體電磁篩小篩分試驗(yàn)結(jié)果。

由表1看出，粗煤泥系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題是精煤泥電磁篩的分級(jí)效率較低。入料口只有一個(gè)而且篩面較寬，導(dǎo)致整個(gè)礦漿在整個(gè)篩面寬度方向分布不均勻，篩面利用率低，篩口堆積物料，致使小于0.25 mm高灰細(xì)泥難以充分脫除，篩上小于0.25 mm的細(xì)泥(篩下累積灰分17.51%)含量高達(dá)51%，尤其是小于0.125 mm的高灰細(xì)泥(篩下累積灰分34.55%)含量為10%左右，致使粗精煤泥灰分偏高(13.0%以上)且不穩(wěn)定，而合格精煤產(chǎn)品洗選灰分指標(biāo)要求小于10.0%，從而造成了重介精煤為粗煤泥“背灰”的問(wèn)題，造成了選煤廠精煤產(chǎn)率的損失。

表1 329/330三質(zhì)體電磁篩篩上物小篩分結(jié)果

3 改造方案

針對(duì)目前粗煤泥系統(tǒng)中高灰細(xì)泥難以脫除的問(wèn)題，經(jīng)過(guò)考察研究，決定采用分級(jí)效率更高的ZKJ-D疊層細(xì)篩替換目前所用三質(zhì)體電磁篩，以降低粗精煤泥灰分，解決重介精煤的背灰問(wèn)題，提高綜合精煤產(chǎn)率。

3.1 高頻疊層振動(dòng)細(xì)篩

高頻疊層振動(dòng)細(xì)篩生產(chǎn)廠家有海王、方圓等，主要技術(shù)方案大同小異，采用先進(jìn)的懸掛彈簧支撐設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)1路、2路、3路、4路、5路并聯(lián)給料，占地面積小，處理能力大；振動(dòng)電機(jī)大部分采用馬丁公司高效振動(dòng)電機(jī)。

圖2 五疊篩結(jié)構(gòu)及工作原理示意

海王ZKJ-D疊層高頻振動(dòng)細(xì)篩的結(jié)構(gòu)及工作原理：該設(shè)備由分礦器、給礦器、篩框、橡膠彈簧、防堵耐磨聚氨酯篩網(wǎng)、振動(dòng)器、支架、收集斗等組成(如圖2所示)，目前，最小分級(jí)粒度可以達(dá)到0.074 m，疊層高頻振動(dòng)細(xì)篩是由2臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向相反的電振動(dòng)器帶動(dòng)篩框做直線運(yùn)動(dòng)，2臺(tái)電振動(dòng)器作用到篩框上的合力通過(guò)篩框的重心，因此篩框上各點(diǎn)的激振力大小一致。礦漿從分配器上部或者下部經(jīng)分礦器均勻分成多路，再經(jīng)給礦軟管分別進(jìn)入多個(gè)給礦器。給礦器把礦漿均勻的灑在篩面上端，篩面上的物料由于連續(xù)受到高頻篩小振幅的振動(dòng)，在傾斜的篩面上做連續(xù)的跳動(dòng)，使物料分散，細(xì)粒物料在均勻的過(guò)程中透過(guò)篩孔成為篩下產(chǎn)品，而大于篩孔的物料在傾斜的篩面上連續(xù)向前跳躍，最后脫離篩網(wǎng)成為篩上產(chǎn)品。

ZKJ-D系列高頻直線振動(dòng)細(xì)篩采用二次再造漿技術(shù)，篩分效率一般高達(dá)80%以上；篩機(jī)采用橡膠彈簧懸掛支撐，噪音低、能耗小、設(shè)備動(dòng)負(fù)荷小，使用壽命長(zhǎng)；采用柔性聚氨酯防堵篩網(wǎng)，具有篩分效率高，防堵、耐磨、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。

五疊篩主要特點(diǎn)：

(1)超高分級(jí)效率，一般篩網(wǎng)有0.065 mm、0.074 mm、0.10 mm、0.15 mm、0.20 mm、0.25 mm、0.30 mm、0.35 mm(平均效率80%以上)，本次改造根據(jù)小篩分資料采用的篩網(wǎng)為0.35 mm；

(2)超高產(chǎn)量，篩面單位面積處理能力大；

(3)單位占地面積處理能力大，疊層細(xì)篩的多層篩框和篩網(wǎng)整體振動(dòng)，最大可實(shí)現(xiàn)5路并聯(lián)。在處理量相同條件下比其他篩機(jī)占地面積可節(jié)約1/3；

(4)篩網(wǎng)不堵孔，使用期長(zhǎng)，質(zhì)保6個(gè)月，正常使用壽命可達(dá)12個(gè)月以上；

(5)篩框表面噴涂聚脲，篩機(jī)使用壽命長(zhǎng)。采用進(jìn)口的特殊改性聚脲耐磨膠U100噴涂，防腐又耐磨，其耐磨性是碳鋼的10～15倍，篩機(jī)壽命10 a以上。篩下、篩上溜槽等過(guò)流部件均內(nèi)襯耐磨橡膠或耐磨聚脲材料；

(6)專利結(jié)構(gòu)的入料礦漿布料器，使礦漿在整個(gè)篩面寬度方向分布更均勻，較以前的電磁篩篩上堆積料有很大改善，極大提高了高灰細(xì)泥的透篩效率。

(7)橡膠懸浮支撐彈簧，減震效果好，篩框幾乎無(wú)振動(dòng)；

(8)能耗低，單臺(tái)裝機(jī)功率2.8 kW×2=5.6 kW。

3.2 設(shè)備選型比較

(1)主要設(shè)備選型原則：在最大限度降低投資的前提下，不僅技術(shù)上達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，而且運(yùn)行可靠。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)考察得知，目前現(xiàn)場(chǎng)使用的FX500×4煤泥水旋流器，按最大入料量500 m3/h設(shè)計(jì)，煤泥水濃度約為150 g/L，則進(jìn)入FX500×4煤泥水旋流器的煤泥量約為500 m3/h×150 g/L=75 t/h，F(xiàn)X500×4煤泥水旋流器底流產(chǎn)率按70%計(jì)算，則進(jìn)入底流的煤泥量約為75 t/h×70%=52.5 t/h。

(2)主要工程量：拆除原三質(zhì)體電磁篩設(shè)備，增加物料分配器裝置(上層樓板位置)，對(duì)篩機(jī)、相關(guān)管路進(jìn)行改造。

表2為主要設(shè)備選型及報(bào)價(jià)方案比較。

表2 主要設(shè)備選型及報(bào)價(jià)方案比較

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)考查得知，目前選煤廠主要洗選灰分指標(biāo)小于10.0%的合格精煤產(chǎn)品，因粗精煤泥灰分超標(biāo)，主洗精煤需為其“背灰”。技改增加疊層細(xì)篩后，TBS分選密度可適當(dāng)提高(TBS底流灰分可穩(wěn)定保持到60%以上)，從而提高精煤產(chǎn)率。

3.3 工藝流程

改造后的工藝流程：FX500×4FX380-GT×4旋流器組+TBS3000干擾床+FX500-GT×4旋流器組+五疊層細(xì)篩。工藝流程圖如圖3。

疊層細(xì)篩針對(duì)粗煤泥進(jìn)行分級(jí)處理，高效脫除其中夾帶的高灰細(xì)泥，疊層細(xì)篩篩上物料進(jìn)入煤泥離心機(jī)進(jìn)行最終水分控制后，摻入精煤產(chǎn)品，疊層細(xì)篩篩下煤泥水進(jìn)入浮選系統(tǒng)。

疊層細(xì)篩保證了粗煤泥回收環(huán)節(jié)高灰細(xì)泥的高效脫除，避免了粗精煤泥灰分指標(biāo)被高灰細(xì)泥污染，可有效保證粗精煤泥的灰分，徹底解決重介精煤的“背灰”問(wèn)題，從而提高精煤回收率和綜合經(jīng)濟(jì)效益。

綜上分析可知，選煤廠粗煤泥系統(tǒng)的技術(shù)改造項(xiàng)目是完全可行的，方案1為性價(jià)比最高，決定采用。

圖3 石板選煤發(fā)電廠改造后工藝流程(使用五疊篩)

4 改造后取得的效果

方案確定后，2020年2月實(shí)施技術(shù)改造，拆除原有的三質(zhì)體脫泥細(xì)篩，重新制作基礎(chǔ)安裝五疊篩，并對(duì)入料管道進(jìn)行改造，確保均勻布料。經(jīng)短時(shí)間調(diào)試后投入正常運(yùn)行。表3為原三質(zhì)體脫泥細(xì)篩與五疊篩篩上物小篩分試驗(yàn)及最終粗煤泥灰分。

表3 三質(zhì)體脫泥細(xì)篩與五疊篩篩上物小篩分試驗(yàn)及最終粗煤泥灰分統(tǒng)計(jì)

由表3看出，改造后粗煤泥脫泥篩篩上物灰分降低了1.68個(gè)百分點(diǎn)，最終粗煤泥精煤灰分降到10.5%左右，降低了1.3個(gè)百分點(diǎn)，有效地解決了重介精煤“背灰”現(xiàn)象，重介精煤分選密度從1.42 kg/L提高到現(xiàn)在的1.45 kg/L左右。從原煤煤質(zhì)資料的可選性曲線查得，密度提高0.01 kg/L，扣除粗煤泥精煤灰分降低數(shù)量減少后實(shí)際精煤產(chǎn)率提高0.1%。按照年入洗原煤180萬(wàn)t，精煤平均售價(jià)1 100元/t計(jì)算，全年增加利潤(rùn)為：180萬(wàn)t×0.3%×1100元/t=594萬(wàn)元。

5 結(jié) 語(yǔ)

ZKJ-D高頻五疊層振動(dòng)細(xì)篩應(yīng)用在石板廠粗煤泥精細(xì)分級(jí)后，礦漿在整個(gè)篩面寬度方向分布更均勻，消除了原電磁篩篩上物料堆積現(xiàn)象，提高了高灰細(xì)泥的透篩效率，解決了重介精煤為高灰粗煤泥的“背灰”問(wèn)題，提高了重介主洗分選密度，提高了主洗精煤產(chǎn)率和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。