正通選煤廠降低壓濾煤泥中粗煤泥含量的探索與實(shí)踐

2021-10-28 12:55:32解斌

煤炭加工與綜合利用 2021年9期

解斌

(淄博礦業(yè)集團(tuán) 山東博選礦物資源技術(shù)開發(fā)有限公司正通選煤廠，陜西長武 713600)

1 概述

正通選煤廠為礦井型動力煤選煤廠，采用塊煤重介淺槽分選機(jī)分選、末煤兩段重介質(zhì)旋流器主再洗分選、粗煤泥水力分級旋流器+TBS粗煤泥分選+離心脫水回收、細(xì)煤泥濃縮壓濾的聯(lián)合工藝，煤的可選性主要為易選煤和中等可選。

正通選煤廠的煤泥回收工藝流程見圖1。由圖1可知，原煤脫泥篩篩下煤泥水、煤泥離心機(jī)離心液、煤泥高頻篩篩下水匯集于煤泥水桶，再由煤泥水泵打入水力分級旋流器中進(jìn)行分級，細(xì)顆粒的溢流進(jìn)入濃縮池沉降濃縮后打入壓濾機(jī)；粗顆粒的底流進(jìn)入TBS分選，TBS溢流由弧形篩脫泥、初步脫水，再經(jīng)煤泥離心機(jī)脫水后摻入末精煤產(chǎn)品，TBS底流由篩機(jī)脫水后摻入矸石。分級旋流器的底流也可以不經(jīng)過TBS直接進(jìn)入弧形篩，弧形篩篩下水進(jìn)入濃縮池，離心液返回煤泥桶。

圖1 煤泥回收工藝流程

2 煤泥回收系統(tǒng)現(xiàn)狀及存在的問題

2.1 工藝現(xiàn)狀

從煤泥回收工藝上分析，壓濾煤泥主要來源由水力分級旋流器溢流、煤泥弧形篩篩下水組成。控制好這兩部分中粗煤泥含量，就可以有效降低壓濾煤泥中粗煤泥的含量。

對壓濾煤泥、水力分級旋流器、煤泥弧形篩篩下水進(jìn)行粒度分析，結(jié)果如表1、表2、表3所示。

表1 壓濾煤泥粒度分析

表2 水力分級旋流器粒度分析

表3 煤泥弧形篩篩下水粒度分析

從試驗(yàn)結(jié)果來看：壓濾煤泥中大于0.25 mm的粗煤泥含量為23.31%，水力分級旋流器溢流中大于0.25 mm的粗煤泥含量為24.16%，煤泥弧形篩篩下水中大于0.25 mm的粗煤泥含量為19.87%，均表明粗煤泥系統(tǒng)存在“跑粗”現(xiàn)象。

2.2 設(shè)備現(xiàn)狀

選煤廠使用的煤泥弧形篩篩面尺寸為2100mm×1200mm、篩縫間隙為0.35 mm。煤泥弧形篩長時間運(yùn)行會出現(xiàn)篩縫磨損大、透篩效果差的情況。因此，為避免影響弧形篩篩分效果，必須及時翻轉(zhuǎn)或更換新篩面。但翻轉(zhuǎn)或更換過新弧形篩初期后，物料容易在篩面堆積，一方面影響離心機(jī)的入料連續(xù)性；另一方面會出現(xiàn)物料瞬時脫落大量進(jìn)入離心機(jī)，造成離心機(jī)入料不穩(wěn)定，影響離心機(jī)的脫水效果。

煤泥離心機(jī)型號為WLH1000，篩籃篩縫為0.35 mm，刮刀與篩籃的間隙為0.3～0.5 mm。當(dāng)離心機(jī)使用一段時間后，篩籃篩條和刮刀就會磨損，篩縫間隙變大，篩條也極易發(fā)生斷裂，這時粗顆粒就會進(jìn)入到離心液中。雖然離心液進(jìn)入到煤泥桶中，但是會提高煤泥桶的出料濃度，濃度過高，會影響分級旋流器的分選效果。

水力分級旋流器型號為FX710，工作壓力為0.12～0.15 MPa。正通選煤廠采用2組水力分級旋流器，每組3臺水力分級旋流器，每組對應(yīng)1個煤泥桶。在生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，分級旋流器入料濃度變化較大，存在濃度過高的現(xiàn)象。就生產(chǎn)實(shí)踐而言，隨著入料濃度的增加，入料礦漿的密度和粘度也在增加，不但溢流粒度變粗，而且底流中細(xì)粒級物料含量增加，從而導(dǎo)致分級效率下降。同時，分級旋流器的壓力表安裝位置不合理，不能真實(shí)地反映出分級旋流器的實(shí)際入料壓力，不能很好地指導(dǎo)壓力控制，影響分級效果。

脫泥篩篩板為2 mm，篩下煤泥粒度較大，煤泥量多。特別是入洗煤質(zhì)變差時，煤泥量過多，加重煤泥回收處理系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。

煤泥桶液位計不準(zhǔn)，桶位較低時，存在“喝空”現(xiàn)象，造成分級旋流器斷續(xù)運(yùn)行，運(yùn)行工況不佳。

2.3 管理現(xiàn)狀

生產(chǎn)過程中，設(shè)備多少存在“跑冒滴漏”的現(xiàn)象。跑出的煤，通過人工清理到系統(tǒng)內(nèi)，但是一些細(xì)顆粒物就需要用水沖洗，打掃衛(wèi)生的水進(jìn)入到集中水池中，集中水池中的煤泥水可以進(jìn)入到煤泥水系統(tǒng)中。這部分帶入的粗顆粒，也是影響“跑粗”的因素。

對系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)不到位，例如篩板篩縫的變大、分級旋流器的底流口磨損等，都會影響細(xì)煤泥中粗煤泥的含量。

3 采取的措施

3.1 對水力分級旋流器的改造

(1)一般情況下，對于低濃度的入料，水力分級旋流器的分級效果較好，而對于高濃度入料，水力分級旋流器的分級效果相對較差。這是由于流體的粘滯阻力增加，分級粒度變粗，導(dǎo)致分級效率降低。

所以對水力分級旋流器的入料煤泥桶增加自動補(bǔ)水系統(tǒng)，保證水力旋流器低的入料濃度。自動補(bǔ)水系統(tǒng)由自動補(bǔ)水閥、濁度儀、液位計組成。通過檢測旋流器入料煤泥桶中的煤泥濃度和液位，來控制補(bǔ)水閥門的開度，將煤泥桶煤泥水濃度稀釋至合理范圍內(nèi)并保持煤泥桶液位穩(wěn)定。通過此項改造，實(shí)現(xiàn)分級旋流器入料濃度的穩(wěn)定，保證煤泥桶液位，避免“喝空”現(xiàn)象。

(2)入料壓力是水力分級旋流器的重要參數(shù)。提高入料壓力，可以增大礦漿流速，物料所受離心力增大，可以提高分級效率和底流濃度，但通過增大壓力來降低分級粒度收效甚微，動能消耗卻大幅度增加，旋流器整體特別是底流口磨損更加嚴(yán)重。所以保證合適穩(wěn)定的入料壓力是非常必要的。對水力分級旋流器入料閥進(jìn)行智能控制改造，在每組3個旋流器入料管路上各安裝1個壓力表，使每臺旋流器對應(yīng)一個壓力表，可以真實(shí)反映旋流器的實(shí)際入料壓力。根據(jù)各旋流器的壓力信號，控制各旋流器入料閥門的開度，保證入料壓力在工作壓力范圍內(nèi)，使各分級旋流器均處于最佳工作狀態(tài)。

3.2 優(yōu)化粗煤泥處理工藝

根據(jù)弧形篩篩下水流量和煤泥桶液位情況，對粗煤泥弧形篩篩下水流程進(jìn)行優(yōu)化改造。在弧形篩篩下水進(jìn)入濃縮池管路上增加進(jìn)入煤泥桶的管路，進(jìn)濃縮池管路和2個煤泥桶管路的流量分別由閥門控制，進(jìn)一步回收篩下水中的部分粗顆粒，同時還可以作為煤泥桶補(bǔ)加水，降低煤泥桶內(nèi)煤泥濃度。