鎮(zhèn)城底礦選煤廠粗煤泥分選系統(tǒng)工藝改造研究

王保華

（西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司鎮(zhèn)城底礦選煤廠，山西 太原 030200）

引言

煤炭作為我國(guó)的基礎(chǔ)能源，在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中均占70%以上。由于煤炭在使用過程中會(huì)污染環(huán)境，大部分國(guó)家都在研發(fā)新能源，但是在短時(shí)間內(nèi)無法代替煤炭作用。所以，提高煤炭使用率，改進(jìn)洗選工藝為目前研究重點(diǎn)，尤其是煤炭回收率得到提高，為現(xiàn)代選煤行業(yè)研究的主要方向[1]。

1 洗選工藝概述

煤炭?jī)?nèi)部灰成分占據(jù)新煤比重高，通過分級(jí)入選方式對(duì)煤炭進(jìn)行加工，進(jìn)一步提高煤炭資源的使用效率，避免浪費(fèi)。在對(duì)煤炭進(jìn)行分級(jí)入洗時(shí)，要能夠篩選煤炭力度和密度，從而提高煤炭產(chǎn)量。在煤炭洗選技術(shù)加工過程中，要全面考慮煤炭的性質(zhì)，在開展洗選技術(shù)時(shí)，要避免在水里長(zhǎng)時(shí)間停留煤炭，對(duì)其標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)動(dòng)頻率進(jìn)行保證。假如煤炭為粉末狀，那么可以利用脫泥無壓機(jī)分選。假如為大面積煤炭，要通過動(dòng)態(tài)篩淘機(jī)對(duì)煤炭的雜質(zhì)進(jìn)行排除。通過TBS實(shí)現(xiàn)粗制煤炭生產(chǎn)的及時(shí)分選，結(jié)合不同工藝生產(chǎn)煤炭產(chǎn)品，使煤炭使用效率得到進(jìn)一步的提高。目前，要和市場(chǎng)變動(dòng)頻率結(jié)合使用煤炭洗選技術(shù)，以市場(chǎng)發(fā)展情況對(duì)煤炭使用進(jìn)行調(diào)節(jié)[2]。

2 煤炭洗選工藝技術(shù)的使用和改造

2.1 選煤廠概況及工藝

鎮(zhèn)城底礦選煤廠設(shè)計(jì)入洗能力190萬t原煤/年，采用重介-浮選聯(lián)合工藝流程。洗原煤全部來自鎮(zhèn)城底礦的2號(hào)、3號(hào)煤（低硫煤）和8號(hào)煤（高硫煤）分采分運(yùn)進(jìn)廠，按比例進(jìn)行配洗。此煤主要特點(diǎn)為高揮發(fā)分、特低磷、低硫、中灰，是一種具有良好性質(zhì)的動(dòng)力用煤。利用選煤廠洗選工藝脫泥，通過重介質(zhì)淺槽分選機(jī)對(duì)13～200 mm原煤進(jìn)行分選，產(chǎn)品利用脫介篩進(jìn)行脫介，利用破碎機(jī)進(jìn)行破碎，通過壓濾系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)煤泥處理。在對(duì)原煤末原煤進(jìn)行分級(jí)篩分級(jí)后，能夠使產(chǎn)品滿足使用需求。

2.2 煤炭洗選工藝技術(shù)的改造

2.2.1 煤炭洗選工藝的方法

煤礦原煤含泥量比較多，重介旋流器分選工藝與跳汰分選工藝無法滿足此煤質(zhì)需求，所以可以利用重介淺槽洗選工藝。使用六套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原煤洗選，包括優(yōu)煤和劣煤的洗選。

2.2.2 工藝流程改造

可以通過預(yù)先脫泥-重介質(zhì)淺槽工藝改造工藝流程，由于高嶺土占據(jù)入洗原煤煤泥量比較大，影響了脫介篩的工作，產(chǎn)品存在嚴(yán)重的帶介問題。另外，系統(tǒng)大量分流煤介導(dǎo)致磁選尾礦帶介大，導(dǎo)致磁選機(jī)工作壓力比較大。預(yù)先脫泥能夠使煤介分流和進(jìn)入產(chǎn)品帶介量得到降低。在槽體設(shè)置懸浮液，懸浮液標(biāo)準(zhǔn)滿足實(shí)際需求，通過分選得出精煤和矸石，利用固定篩和脫介篩脫精煤，通過離心機(jī)脫水后得到精煤。在合格介質(zhì)桶中裝入脫介篩的篩下水，將其回收。二段篩下水能夠通過磁選機(jī)回收使用，通過煤泥重介線槽分選分流介質(zhì)，然后通過精煤磁選機(jī)逆流，在矸磁選機(jī)中對(duì)低硫進(jìn)行分選，在合格介質(zhì)桶中進(jìn)入部分精煤。利用分級(jí)旋流器對(duì)精煤磁選機(jī)尾礦進(jìn)行分級(jí)，在浮選機(jī)中溢流浮選，底流進(jìn)入粗煤泥回收弧形篩中脫水，從而得到精煤產(chǎn)品[3]。

2.2.3 煤炭洗選設(shè)備工藝改造

在設(shè)備選型過程中，選擇先進(jìn)設(shè)備，并且對(duì)設(shè)備關(guān)鍵部件是否節(jié)能、先進(jìn)進(jìn)行考慮。重點(diǎn)使用滿足生產(chǎn)規(guī)模與生產(chǎn)工藝的設(shè)備，在全面分析大型數(shù)字化設(shè)備后，將設(shè)備原本系統(tǒng)作為基礎(chǔ)，使更新后設(shè)備的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來，便于設(shè)備管理與檢修。對(duì)于相同類型設(shè)備與零部件，對(duì)設(shè)備零部件與生產(chǎn)廠家的互換性與通用性進(jìn)行考慮，盡量降低零部件與備用設(shè)備的種類與數(shù)量，便于檢修與管理。由于選煤廠生產(chǎn)工藝主要特點(diǎn)為連續(xù)作業(yè)，在設(shè)備選型時(shí)要充分考慮選煤廠生產(chǎn)工藝總體，以此實(shí)現(xiàn)設(shè)備與零部件選型，使選煤廠運(yùn)行過程中更加安全、可靠。在煤炭行業(yè)不斷發(fā)展過程中，煤炭燃燒對(duì)環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，那么在對(duì)設(shè)備型號(hào)進(jìn)行選擇的過程中，也要對(duì)其是否滿足國(guó)家環(huán)保規(guī)定進(jìn)行分析，以促進(jìn)我國(guó)煤炭資源綜合使用與可持續(xù)發(fā)展。

2.2.4 自動(dòng)化選煤系統(tǒng)的應(yīng)用

利用先進(jìn)科學(xué)技術(shù)對(duì)選煤廠進(jìn)行自動(dòng)化管理，使其能夠高效、安全生產(chǎn)。在設(shè)計(jì)自動(dòng)化煤炭系統(tǒng)的過程中，保證設(shè)備的可靠性，避免設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障。其次，要結(jié)合先進(jìn)的控制技術(shù)，增強(qiáng)控制軟件的可操作性與可靠性。另外，和先進(jìn)控制技術(shù)結(jié)合，使軟件可靠性與可操作性得到提高。為了使系統(tǒng)得到簡(jiǎn)化，降低投資成本，將兩級(jí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用到各系統(tǒng)中，主機(jī)通過可靠PLC設(shè)計(jì)，對(duì)各回路進(jìn)行控制，并且實(shí)現(xiàn)模擬量、數(shù)字量的檢測(cè)。另外，在控制室上位機(jī)中，利用人機(jī)接口連接下位機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)一體化設(shè)備運(yùn)行操作、狀態(tài)、報(bào)警與存儲(chǔ)的控制與管理。

2.2.5 粗煤泥分選機(jī)前后的再脫泥改造

再脫泥是指脫除粗煤泥分選機(jī)入料及溢流精煤中的-0.3 mm部分，尤其對(duì)于溢流精煤而言，這部分是污染，脫除是必須的，并且需考慮采用弧形篩+煤泥離心機(jī)兩級(jí)脫泥，甚至在弧形篩前再增加分級(jí)旋流器構(gòu)成三級(jí)脫泥。

2.2.6 粗煤泥分選機(jī)頂水的自穩(wěn)定控制

粗煤泥分選機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)一定時(shí)，影響分選密度的因素有三個(gè)：入料性質(zhì)、排料和頂水。在入料性質(zhì)某一時(shí)段內(nèi)處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，盡管排料控制直接影響分選體內(nèi)的密度，但頂水的穩(wěn)定與否仍是解決粗煤泥分選機(jī)分選效果好壞的決定因素，原因就在于頂水一般來源于循環(huán)水，而循環(huán)水的供應(yīng)對(duì)象不僅是粗煤泥分選機(jī)一個(gè)設(shè)備，上下游用水量的調(diào)節(jié)對(duì)粗煤泥分選機(jī)的頂水的壓力和流量都會(huì)產(chǎn)生影響。即使為粗煤泥分選機(jī)單獨(dú)設(shè)置了獨(dú)立的泵送系統(tǒng)，也可能會(huì)因?yàn)榇置耗喾诌x機(jī)頂水分配盤的噴水孔堵塞而影響頂水供應(yīng)情況的正確判斷。

2.2.7 偏大選型的設(shè)計(jì)

配備了專家控制系統(tǒng)的粗煤泥分選機(jī)在系統(tǒng)啟動(dòng)后可根據(jù)入料量的實(shí)際情況自行調(diào)節(jié)，這意味著當(dāng)來料量因種種原因變小后，處于穩(wěn)定狀態(tài)的分選體內(nèi)的物料會(huì)保持其穩(wěn)定性而不會(huì)因來料量的降低而損失，只是會(huì)出現(xiàn)溢流量減小的現(xiàn)象，當(dāng)來料量增大后，排料閥會(huì)適時(shí)打開或增大，溢流量也會(huì)隨之增大，因此，選型偏大效果顯著。

3 結(jié)語

為了能夠使煤炭企業(yè)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益得到提高，我國(guó)在煤炭開采、選煤廠建設(shè)等方面都進(jìn)行了改革，結(jié)合煤炭自身特點(diǎn)對(duì)煤炭洗選技術(shù)進(jìn)行選擇，能夠使煤礦整體洗選技術(shù)水平得到提高，使洗選技術(shù)使用范圍得到擴(kuò)展。先進(jìn)的煤炭洗選技術(shù)與理念使煤炭雜質(zhì)得到降低，提高了煤炭企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。