超級重介旋流器在渦北選煤廠的應用

薛 峰，張偉元，劉則慶，王晉才

(淮北礦業股份有限公司渦北選煤廠，安徽 淮北 235000)

1 概 況

渦北選煤廠位于安徽省亳州市渦陽縣閘河鎮，按照12.00 Mt/a的生產能力設計，生產制度為每年工作330 d，每天工作16 h，工程分兩期進行實施。目前一期系統已經投入生產，包括兩個生產系統，每個生產系統的生產能力為3.00 Mt/a。

重介系統主要采用三產品無壓給料重介質旋流器分選工藝，現有生產工藝為單雙號系統，每個系統有2套重介旋流器生產系統，使用2臺φ1300/920的無壓給料三產品重介質旋流器，最大能入洗700 t/h，粗精煤泥采用0.4 mm篩縫精弧形篩+0.25 mm篩縫高頻篩+立式離心機(篩籃篩縫0.35 mm)分級和脫水；浮選系統主要采用20 m3半直流式機械攪拌浮選機及加壓過濾機脫水工藝；壓濾系統主要采用快開壓濾機脫水工藝處理煤泥。目前，渦北選煤廠面臨以下問題。

(1)隨著配套礦井(如信湖礦3.00 Mt/a)的建成，原煤入洗量會逐步加大，勢必導致系統滿負荷生產，檢修時間減少；

(2)矸石含量大時，系統存在堵塞現象，造成生產臨時中斷，影響介耗、電耗等，同時給職工帶來額外的工作量；

(3)每個系統使用獨立的2套重介分選系統和密控系統，操作不便，易造成產品質量不穩定；

(4)設備多、系統復雜、噸煤電耗高、生產成本大；

(5)精煤脫水設備少，精煤產品水分很難控制。

2 解決問題的方法及措施

唐山國華科技生產制造的S-3GHMC870/410超級重介旋流器，處理能力達到800 t/h，入料粒度上限達到190 mm，排矸能力最大能達到410 t/h。隨著礦井開采機械化程度越來越高，原煤質量下降，配套礦井建成投產，就目前渦北選煤廠的洗選設備，面臨的壓力越來越大，適合采用超級重介旋流器進行工藝改造。

2.1 無壓三產品重介旋流器改為無壓三產品超級重介旋流器

每個生產系統的改造實施如下：

(1)將φ1300/920重介質旋流器更換為S-3GHMC870/410超級重介質旋流器，2臺變1臺，布置方式和目前的旋流器布置一樣，入洗能力達到800 t/h以上，入料粒度上限達到190 mm，排矸能力最大能達到410 t/h；增加重介精煤收集箱并考慮往現有的2個重介精煤收集箱分流，確保分流可調、均勻；改動相應中煤、矸石收集箱，中煤懸浮液量大，考慮在其明渠內增設固定篩板，減少對后續脫水脫介的影響，矸石要考慮往2臺矸石脫介篩分流，確保分流可調、均勻；

(2)將合格介質泵更換為與S-3GHMC870/410超級重介質旋流器配套的合格介質泵及電機，并更換對應的入料管(φ600變φ700)、出料管，加大相應合格介質桶的容積；

(3)整合原密控系統，變為1套密控系統，并調整相應工藝流程圖和控制圖；

(4)增加1臺立式離心機來處理粉精煤脫水問題，并延長相應的移動運輸膠帶機；

(5)增加2臺重介精煤離心機，形成重介精煤脫介篩與離心機一對一關系；

(6)調換1臺中煤脫介篩與矸石脫介篩的位置，讓2臺矸石脫介篩緊挨一起，改變其出料溜槽，并相應改動其篩下溜槽；或直接把中煤脫介篩當矸石脫介篩用；

(7)在重介精煤離心機下安裝精煤轉運膠帶機，使精煤可選擇進入兩臺混精膠帶機，將停用的1臺有源在線測灰儀移裝到相應系統的浮選精煤膠帶機上，在線檢測浮選精煤灰分；

(8)拆除原中煤轉運膠帶機及溜槽等，中煤通過溜槽直接進中煤離心機；

(9)解決合格介質液回桶問題，將合格介質液匯集至一明渠，通過明渠進現用的合格介質桶，實現懸浮液平衡；

(10)改造旋流器入料溜槽，增設跌落板，潤濕管進入料膠帶機頭溜槽進行潤濕，減少空氣炮的使用(使用空氣炮易產生大量煤塵，影響環境)。

2.2 調整操作、穩定質量、降本增效

(1)在產品質量合格的前提下，盡可能提高處理量，因為在一定條件(處理量增長許可的范圍內)下，旋流器的分選效果不會隨處理量的增加而變差。

(2)旋流器入料溜槽處潤濕懸浮液開到最大，確保入料原煤潤濕充分，避免精煤帶矸。

(3)生產過程中充分利用有源在線測灰儀在線檢測精煤灰分，指導生產。

(4)生產過程中確保合格介質桶的液位處于較高位置。

3 超級重介旋流器應用效果

(1)系統改造完成后，所有產品指標達到了預期目標，各產品的浮沉數據見表1。

表1 一、二系統各產品浮沉情況

(2)提升原煤入選能力，臺時處理量達到800 t以上，提高生產效率，擴大產能，年洗選量達到844.8萬t，即使信湖礦投產，渦北選煤廠也能保證足夠的檢修時間，入洗能力富余的空間大；在入洗量不變的情況下，減少洗選時間、設備磨損等，檢修時間有效增加，詳見表2。

表2 改造前、后年入洗能力/同入洗量的日生產時間

(3)每個生產系統由原2套密控系統變為1套密控系統，系統穩定，操作方便，指標易控制，穩定性好，可進一步穩定精煤產品質量。

(4)減少設備使用臺數，降低噸原煤電耗，滿負荷生產，年節電1.512 6×107kW·h，改造后節電情況見表3。

表3 改造后的節電情況

(5)系統更優化，設備大型化，解決了矸石含量大時，重介質旋流器堵塞和入洗量受限的問題，為選煤廠智能化建設奠定了基礎。

(6)系統簡化，減少對設備和管道的磨損，降低運行維護費用，實現了節能、提效，降低運營成本的目的。

(7)增加精煤脫水設備，降低精煤產品水分，滿足用戶要求；水分對比如表4、表5。

表4 (肥煤)精煤水分統計比較

表5 (焦煤)精煤水分統計比較

從表4、表5看出，改造結果最終達到了穩質提效、節能降耗、擴大產能的目的。

4 結 語

選煤設備的大型化、控制系統的智能化、工藝系統的簡單化、員工操作的簡易化、生產現場的舒適化等是選煤廠今后發展的方向，如何開發新的洗選設備及人性化的控制系統是每一個選煤人努力的方向。