西曲选煤厂粗煤泥系统改造方案研究_李闯.pdf

西曲选煤厂粗煤泥系统改造方案研究李 闯（山西焦煤西山煤电西曲选煤厂，山西 古交）摘 要：通过对西曲选煤厂粗煤泥系统各分选环节进行粒度分析，发现现有分级旋流器分级效率低、粗精煤脱泥脱水设备降灰效果差是造成粗精煤灰分偏高的主要原因；提出更换大直径分级旋流器和采用叠层细筛代替现有粗煤泥脱泥脱水设备的改造方案，不仅能够有效解决以上问题，同时也可提高选煤厂的经济效益。关键词：选煤厂；粗煤泥；叠层细筛；分级旋流器；干扰床分选机中图分类号：.文献标识码：文章编号：（）（，）：，.，.：；收稿日期：.作者简介：李 闯（），男，辽宁台安人，年毕业于辽宁工程技术大学矿物加工工程专业，工学学士，山西焦煤西山煤电西曲选煤厂选煤工程师。引用格式：李 闯 西曲选煤厂粗煤泥系统改造方案研究 煤炭加工与综合利用，（）：选煤厂概况西曲选煤厂是一座矿井型炼焦煤选煤厂，位于山西省古交市，处理能力为.。主要选煤工 艺 为：浅 槽 预 先 排 矸（），原 煤（）经过脱泥筛（筛缝.）脱泥后进入无压三产品重介质旋流器分选。煤泥经浓缩分级后，粗煤泥采用 干扰床分选机分选，细煤泥采用浮选，尾煤采用二级浓缩快开压滤机联合回收。近年来，随着矿井资源逐年枯竭，泥化煤、风氧化煤出现频次增多，加上采掘工作面机械化程度的提高，煤泥产率同步增多，现有粗煤泥分选工艺及设备已不能满足生产需要，亟需改造。粗煤泥分选系统现状及存在的问题.现有粗煤泥分选系统工艺煤泥经分级旋流器 分级旋流器组 分选后，其中溢流精矿采用弧形筛（弧形筛高频筛）离心机脱泥脱水后掺入精煤产品，底流尾矿采用弧形筛高频筛离心机脱泥脱水后掺入中煤产品。粗煤泥分选系统工艺流程如图 所示。.存在的主要问题（）、分级旋流器组分级效果差。分级过程中部分高灰细粒进入，由于在 中高密度的细颗粒和低密度的大颗粒不容易分层，部分高灰细粒易混入 溢流粗精煤，造成精煤灰分升高。同时筛下物中细粒物料返回分级旋流煤炭加工与综合利用.，图 改造前粗煤泥分选工艺流程器易造成部分高灰细粒在系统内积聚。（）分选原理决定 分选粒度较窄（.），导致小于.粒级无法实现有效分选，且大多随 精煤进入弧形筛；而弧形 筛 与 高 频 筛 脱 泥 效 率 较 低，导 致 小 于.粒级无法有效脱除；根据 溢流分级试验数据可知，小于.粒级以高灰细泥为主，混入粗精煤后造成精煤灰分超标。（）粗精煤超灰后，为保证最终精煤产品指标合格，只能采取以下措施：降低 顶水量或调整分选密度，造成 底流灰分偏低；以上措施效果较差情况下，只能降低重介分选密度，造成重介精煤“背灰”。改造方案.粒度分析为了解本厂分级旋流器组分级效果与粗精煤产品粒度组成，对 浓缩分级旋流器组和 高频筛各部分物料分别进行筛分试验，具体如表、表 所示。表 浓缩分级旋流器物料粒度组成粒级 入料（.）产率 灰分 溢流（.）产率 灰分 底流（.）产率 灰分.总计.表 高频筛物料粒度组成粒级 入料 产率灰分 筛上 产率灰分 筛下 产率灰分.总计.由表 可知：旋流器溢流大于.粒级含量为.；底流小于.粒级含量为.，灰分为.。通过计算，该旋流器组分级效率为.。说明该旋流器溢流跑粗严重，底流夹细严重，且分级效率明显偏低，一般分级效率为。大量高灰细粒底流进入，由于在 中高密度的细颗粒和低密度的大颗粒不容易分层，部分高灰细粒易混入 溢流粗精煤，造成精煤灰分升高。同时结合图 可知，筛下物中细粒物料返回分级旋流器易造成部分高灰细粒在系统内积聚。由表 可知：筛下大于.粒级含量为 煤炭加工与综合利用 年第 期.，说明筛下跑粗现象严重。筛上小于.粒级含量为.，说明筛上物料夹细量较大，且灰分偏高。各粒度级灰分随粒度减小呈升高趋势，通过计算，高频筛的综合分级效率为.，说明分级效率偏低。综上可知，通过提高浓缩分级旋流器、弧形筛和高频筛的分级效率，能够将粗精煤灰分降低至 以下。.设备选型（）目前该厂应用有 种分级旋流器，第一种为、旋流器组（），第二种为、分级旋流器（）。现对以上 种分级设备分级效果进行对比分析，详见表。表 、分级旋流器效果对比粒级 溢流 溢流 底流 底流.合计.由表 可知：溢流中大于.粒级产率，为.，为.。底 流 中 小 于.粒级产率：为.，为.。通过对比可知，分级旋流器分级效果优于 分级旋流器组，但溢流中大于.含量为.，仍需进一步优化。因此，为进一步提高分级效率，将 旋流器组、旋流器更换成 台大直径（）分级旋流器，提高设备分级效率。溢流中的粗精煤泥灰分超灰的主要原因是由于 的分选原理决定了该设备对小于.物料分选效果较差，因此 溢流脱泥效率的高低决定了 粗精煤产品的品质。（）通过现场调研了解到，叠层细筛代替弧形筛与高频筛能够有效解决筛下跑粗、筛上夹细等问题，主要技术特点如下：脱泥效率高，最高可达，远高于弧形筛与高频筛（左右）。采用柔性聚氨酯防堵筛网，区别于现有不锈钢筛网，具有耐磨、防堵、高开孔率的特性，能够有效减少筛下跑粗问题。主要工艺设备选型见表，改造后工艺流程如图 所示。表 主要工艺设备选型设备名称型号配置关联数量 台叠层细筛 型 型 层，层，分级浓缩旋流器 型 ，.图 改造后工艺流程 投资与效益分析该项目预计投资 万元，其中设备 万元，安装 万元，土建 万元。图 号、号原煤.可选性曲线由图 和表 可知，入料平均灰分为.，大于.粒级平均灰分为.。综合考虑叠层细筛分级效率约，预计改造完成后可将 筛上粗精煤灰分由.降低至以内，彻底解决重介精煤的“背灰”问题，从而提升重介精煤和粗精煤的产率，优化 分选条件，提升 尾矿灰分。根据 号、号原煤.综合浮沉报告绘制的可选性曲线见图。根据曲线可以看出：为保证精煤产品灰分，年第 期李 闯：西曲选煤厂粗煤泥系统改造方案研究改造前重介精煤灰分控制在.左右，产率为.。改造后 精煤灰分达标，重介精煤灰分可提升至.左右，产率为.。根据以上数据，重介精煤产率约提高.。目前西曲选煤厂全年入洗原煤量为 万，其中重介系统入洗原煤约 万，改造完成后预计全 年 可 增 加 精 煤 产 量：.万 。精煤与中煤差价按 元 计算，每年可创造效益：.（万元）。结 语我国炼焦用煤属于稀缺资源，而由于重介“背灰”，部分炼焦精煤进入中煤产品，作为动力煤销售，不仅造成国家资源的浪费，也给选煤厂带来较大的经济损失。通过改造，可使损失于中煤中的精煤得到充分回收利用，同时也是提高选煤厂经济效益的有效途径。参考文献 黄瑞文，王治帅，崔瑞峰，等 叠层细筛在新元选煤厂粗煤泥技改中的应用 煤炭加工与综合利用，（）：代现法，张光伟，贾存瑞，等 高效脱泥设备在阳城煤矿选煤厂的应用 煤炭加工与综合利用，（）：李亮，周伟，刘亮亮，等 煤泥分选分级联动系统设计及研究 山西焦煤科技，（）：严 勇，汪 强 五叠筛在石板选煤厂粗煤泥精细分级改造中的应用 煤炭加工与综合利用，（）：张 贺，张光伟，徐来栋，等 叠层高频振动细筛在花园煤矿选煤厂的应用 煤炭加工与综合利用，（）：韩士华 叠层高频振动细筛在柳湾选煤厂的应用 机械管理开发，（）：（上接第 页）标准体系进一步规范引导行业健康发展。.打破自动化、信息化、智能化孤岛根据目前选煤厂智能化建设情况，自动化、信息化、智能化数据的孤立程度很高，引发的问题是工作过程中信息流通度低，为智能化选煤厂的管理和决策带来很大阻力。选煤厂智能化建设应将人才队伍建设纳入工作重点，组织专业的技术人员进行生产和管理系统全方位的优化，重点解决自动化、信息化、智能化孤岛问题，提高数据处理的时效性，提高选煤厂智能化水平。结 论选煤厂智能化建设是产业发展的必然趋势，是一项系统且复杂的工程，我国选煤厂智能化正处于初级发展阶段，应凝聚生产、科研、管理等多方面力量，在工艺结构等细节方面提高智能化系统的可靠性和安全性，根据选煤厂建设情况和智能化技术现状循序渐进地推进智能化建设。参考文献 孟庆宇 新时代我国选煤技术现状与前景展望 陕西煤炭，（）：张秀捧“双碳”形势下我国煤炭洗选业发展途径 煤炭加工与综合利用，（）：雷贵生，等 智能化选煤厂关键技术研究与应用 智能矿山，（）：朱德康 智能化新技术在选煤厂的应用 能源与节能，（）：张 峰 选煤智能化建设的几点思考 能源与节能，（）：李强 选煤厂智能化改造 洁净煤技术，（）：陈浩，周志扬，冀连全 选煤厂智能化技术和装备 智能矿山，（）：李素环，夏云凯 关于干法选煤厂生产智能化系统设计规划的探讨 洁净煤技术，（）：崔亚仲，等 国能神东煤炭集团智能化选煤厂关键技术研究与应用 智能矿山，（）：周娟华 选煤厂智能化发展阶段思考 煤炭加工与综合利用，（）：朱孝龙 智能化选煤厂研究与建议 中国设备工程，（）：高建川，王然风 智能化选煤厂建设再思考 山西焦煤科技，（）：，煤炭加工与综合利用 年第 期