精煤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整及回收系統(tǒng)改造

牛宏遠(yuǎn)，趙 旭

(新疆龍煤能源有限責(zé)任公司 營(yíng)銷分公司，新疆 烏魯木齊 830000)

新疆龍煤能源有限責(zé)任公司黑眼泉選煤廠是年處理能力為180 萬(wàn)t的礦井型選煤廠，2013年8月16日投產(chǎn)。入洗原煤為45號(hào)氣煤，主要產(chǎn)品及用途：精煤，用于煉焦；洗混煤用于發(fā)電等。精煤的構(gòu)成：重介精煤、粗精煤和浮選精煤。

1 現(xiàn) 狀

投產(chǎn)初期，由于精煤質(zhì)量指標(biāo)G值(粘結(jié)指標(biāo))較低且波動(dòng)范圍較大，達(dá)不到客戶的要求，影響搶占精煤市場(chǎng)進(jìn)度。為盡快占有疆內(nèi)精煤市場(chǎng)，保證選煤廠連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)，提高精煤產(chǎn)品質(zhì)量變得至關(guān)重要。

2 精煤主要質(zhì)量指標(biāo)分析

2.1 精煤質(zhì)量指標(biāo)

2013年6月24日試生產(chǎn)前所取煤樣的檢測(cè)報(bào)告見(jiàn)表1。

表1 原煤及精煤及中煤質(zhì)量報(bào)告

從表1可以看出，精煤灰分為11.90%時(shí)，精煤G值為31，說(shuō)明精煤粘結(jié)指數(shù)相對(duì)較好。提出假設(shè)：如果將精煤灰分降到盡可能低，那么精煤的G值能否會(huì)提高到我們需要的指標(biāo)，即精煤G值大于65。

2013年6月27日針對(duì)精煤(即綜合精煤，包括重介精煤、浮精和粗精煤)、重介精煤、浮選精煤和粗精煤取樣，由哈密澄合煤檢中心得出的化驗(yàn)質(zhì)量報(bào)告詳見(jiàn)表2。

從表2可以看出，精煤按構(gòu)成分解后的G值情況：一是精煤灰分降低時(shí)，精煤G值提高；二是精煤的粒度減少時(shí)，精煤的G值降低，即重介精煤的G值好于粗/精煤好于浮選精煤，這說(shuō)明精煤的G值與灰分和粒度可能有關(guān)，精煤G值隨著灰分的提高而減小；隨著粒度減小而降低。

表2 原煤及精煤及中煤質(zhì)量報(bào)告

2.2 影響精煤G值的原因分析

2013年8月16日正式投產(chǎn)后，表3是黑眼泉選煤廠8月17—23日監(jiān)測(cè)的重介精煤(含粗精)、浮選精煤和綜合精煤化驗(yàn)質(zhì)量指標(biāo)。

從表3檢查結(jié)果可以看出，重介精煤灰分控制在9%以下，其G值可以保證在65以上；浮選精煤G值偏低，平均為16，且降灰操作困難，浮精灰分大于11%時(shí)，G值為0；綜合精煤平均灰分9.24%、平均G值只有55，達(dá)不到用戶要求，主要影響因素為浮選精煤。因此，8月24日開(kāi)始考慮浮選精煤改去中煤回收系統(tǒng)。

表3 8月17—23日重介精煤(含粗精)、浮選精煤及精煤快速檢查指標(biāo)分析

2.3 原設(shè)計(jì)精煤回收系統(tǒng)工藝流程

原設(shè)計(jì)精煤回收系統(tǒng)工藝流程如圖1所示。

圖1 原設(shè)計(jì)精煤回收系統(tǒng)工藝流程

3 技改措施

3.1 浮選精煤改去中煤回收系統(tǒng)

3.1.1 技改方案

利用原設(shè)計(jì)2臺(tái)浮選精煤刮板機(jī)工藝布置，將機(jī)頭延伸，在其下料處增加1臺(tái)浮選精煤刮板機(jī)去中煤膠帶運(yùn)輸機(jī)。原2臺(tái)浮選精煤刮板機(jī)機(jī)頭下料口處各加1道電動(dòng)插板，可根據(jù)市場(chǎng)對(duì)精煤產(chǎn)品指標(biāo)的要求，隨時(shí)調(diào)整浮選精煤回收路徑。

3.1.2 改后精煤G值分析

改造后，9月9—17日精煤(包括重介精煤和粗精煤)快速檢查統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果如表4所示。

從表4可以看出，9月9—15日精煤灰分及G值相對(duì)穩(wěn)定，且G值穩(wěn)定率達(dá)到100%。但9月16—17日精煤灰分波動(dòng)較大，G值穩(wěn)定性差，波動(dòng)范圍在35～84之間，穩(wěn)定率為60%～76%。

表4 2013年9月9—17日精煤快速檢查分析

3.1.3 精煤G值波動(dòng)原因分析

2013年9月18日對(duì)改后精煤及產(chǎn)品構(gòu)成做了0.5 mm粒級(jí)篩分試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表5所示。

從表5可以看出，粗精煤中小于0.5 mm含量占85.71%，灰分為12.32%，G值只有35，是導(dǎo)致精煤G值不穩(wěn)定的主要原因。這是因?yàn)樵厦嘿|(zhì)量發(fā)生了變化，煤泥含量升高，即煤泥含量增加(由原來(lái)的20%增加到25%～30%)，部分小于0.5 mm的低G值粗精煤回到精煤，使細(xì)粒級(jí)精煤含量增大造成的。

表5 精煤產(chǎn)品構(gòu)成篩分試驗(yàn)

3.2 粗精煤改去中煤系統(tǒng)

3.2.1 技改方案

(1)甩掉原粗精煤回收系統(tǒng)，包括2臺(tái)粗精煤臥式篩網(wǎng)沉降離心機(jī)和2臺(tái)精煤刮板運(yùn)輸機(jī)；

(2)在原預(yù)留空間(中煤高頻篩位置)新增1套粗精煤回收系統(tǒng)，包括新增1臺(tái)精煤高頻篩，利用1臺(tái)中煤離心機(jī)脫水。

(3)精煤濃縮旋流器底流由原來(lái)去粗精煤臥式篩網(wǎng)沉降離心機(jī)，改去新增精煤高頻篩，篩上物經(jīng)中煤脫介篩下料溜槽直接去中煤離心脫水機(jī)，再去中煤膠帶運(yùn)輸機(jī)，篩下水去中煤泥桶。

3.2.2 改后精煤質(zhì)量指標(biāo)

改造前后主要生產(chǎn)指標(biāo)(快速檢查日?qǐng)?bào)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果)如表6所示。

表6 改造前后精煤質(zhì)量指標(biāo)對(duì)比分析

從表6可以看出，改造后精煤的G值更加容易控制，既保證了精煤G值的穩(wěn)定率，又保證了精煤G值的合格率。

至此，整個(gè)改造基本完成，精煤灰分可通過(guò)控制分選密度隨時(shí)調(diào)整，精煤G值得到了有效保證。

3.3 改后工藝流程

改造后工藝流程如圖2所示。

圖2 改造后精煤回收系統(tǒng)工藝流程

4 發(fā)明點(diǎn)或創(chuàng)新點(diǎn)

(1)突破了選煤廠常規(guī)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的束縛，是一種生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新。黑眼泉煤礦特有的煤質(zhì)特點(diǎn)：一是每變換一個(gè)煤層都要經(jīng)歷薄煤帶、泥巖、矸石易泥化、煤泥含量大等因素的影響；二是入浮煤泥灰分高，可浮性差，分選出的浮選精煤產(chǎn)率低、灰分高，因此，此次改造是黑眼泉選煤廠生產(chǎn)工藝的一次大膽創(chuàng)新。

(2)優(yōu)化、簡(jiǎn)化了生產(chǎn)工藝。克服了原設(shè)計(jì)粗精煤回收工藝的缺點(diǎn)：一是臥式篩網(wǎng)沉降離心機(jī)故障率高；二是臥式篩網(wǎng)沉降離心機(jī)入料為精煤濃縮旋流器組底流，之間只有一緩沖箱易堵冒料。

(3)新增2臺(tái)設(shè)備：1臺(tái)精煤高頻篩和1臺(tái)浮選精煤刮板運(yùn)輸機(jī)；改造2臺(tái)浮選精煤刮板運(yùn)輸機(jī)；利用了1臺(tái)中煤離心脫水機(jī)，閑置了2臺(tái)臥式篩網(wǎng)沉降離心機(jī)和2臺(tái)粗精刮板運(yùn)輸機(jī)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。

(4)由于浮選精煤進(jìn)入中煤系統(tǒng)，其灰分可最大限度提高，浮選精煤產(chǎn)率提高(即中煤產(chǎn)率提高)，煤泥產(chǎn)率相對(duì)降低，從而減少了煤泥占地。

4 經(jīng)濟(jì)效益

4.1 項(xiàng)目投資

此項(xiàng)工程總投入為66.53萬(wàn)元。其中：① 設(shè)備投入為57.2萬(wàn)元，包括1臺(tái)浮選精煤刮板運(yùn)輸機(jī)28萬(wàn)元；1臺(tái)高頻篩(型號(hào)JKS2041)15.2萬(wàn)元；415、416精煤刮板機(jī)延長(zhǎng)，2臺(tái)減速機(jī)調(diào)整9.6萬(wàn)元，2臺(tái)電動(dòng)插板4.4萬(wàn)元；② 材料費(fèi)5.05萬(wàn)元；③ 安裝費(fèi)4.08萬(wàn)元。

4.2 新增銷售額

改造期為1個(gè)多月，改造后精煤產(chǎn)率由24.65%下降到17.28%，下降了7.37個(gè)百分點(diǎn)，中煤產(chǎn)率由54.50%提高到61.87%，提高了7.37個(gè)百分點(diǎn)，但精煤的售價(jià)由190元/t提高到260元/t，而中煤的售價(jià)仍為110元/t 。

按入洗能力180萬(wàn)t計(jì)算，年增收180×{(17.28%×260+61.87%×110)-(24.65%×190+54.50%×110)}=1116.00萬(wàn)元。

4.3 節(jié)支總額

臥式沉降離心脫水機(jī)2×201.5=403 kW、2臺(tái)粗精煤刮板機(jī)15+4=19 kW停開(kāi)，新增1臺(tái)刮板機(jī)55 kW、1臺(tái)電磁高頻篩7 kW，節(jié)電共計(jì)360 kW，如果每天按生產(chǎn)16 h計(jì)算，入洗量按5 000 t，噸煤電耗減少1.15 kW·h計(jì)算，年節(jié)支1.15×180×0.439=90.87萬(wàn)元。

4.4 新增利潤(rùn)

新增利潤(rùn)=新增銷售額+節(jié)支總額=1116.00+90.87=1206.87萬(wàn)元。

4.5 投資回收期

此次改造總投入為66.53 萬(wàn)元，回收期為66.53÷1206.87=0.05 a，即不到1個(gè)月就可回收全部投入成本。

5 社會(huì)效益

(1)實(shí)現(xiàn)以精煤G值指導(dǎo)生產(chǎn)操作，精煤質(zhì)量更加容易控制，精煤G值穩(wěn)定率接近100%；

(2)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，資源得到合理利用，減少煤泥占地。

6 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)調(diào)整精煤產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，改進(jìn)生產(chǎn)回收工藝，不僅解決了搶占精煤市場(chǎng)的問(wèn)題，而且獲得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。