创新模式炼焦煤选煤厂的工程设计及工程建设.doc

1+1”创新模式炼焦煤选煤厂工程设计及工程建设
出自: 张春林, 赵树彦

更新时间: -7-17

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“1+1”创新模式炼焦煤选煤厂工程设计及工程建设
张春林,赵树彦
（唐山国华科技有限企业,河北 唐山 063020）
摘要: 介绍了根据国家科学技术部科技型中小企业创新基金项目结果—“1+1”炼焦煤选煤厂创新技术设计选煤厂选煤工艺、 主导技术、 工艺步骤、 设备选型、 工艺部署、 关键经济技术指标和工程建设方法等内容。
关键词: 炼焦煤选煤厂; “1+1”创新模式; 工程设计; 工程建设
中图分类号: TD94 文件标识码: A 文章编号: 1005-8397（）04-0030-03
与动力煤选煤厂相比, 炼焦煤选煤厂要求精煤产品质量高、 分选粒度下限低, 通常要求达成0mm。所以传统设计采取了非常复杂工艺步骤、 数量庞大设备, 不仅给生产管理带来很大难度, 而且大大增加了选煤厂建设费用和生产成本。唐山国华科技有限企业（以下简称国华科技）采取自行研发国家科学技术部创新基金项目结果—“1+1”炼焦煤选煤厂模式创新技术, 即以国华科技研发3GDMC系列无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺及设备、 FJC系列煤用喷射式浮选机和“2+2”模式煤泥水处理步骤为主导技术, 辅以国华科技开发煤泥重介质旋流器和脱水、 脱介、 分级等专利或专有技术, 经简化步骤、 合理布局等技术集成, 形成由一台三产品重介质旋流器、 一台喷射式浮选机组合技术、 效益一流, 达成一级洗水闭路循环,实现清水选煤, 含有绿色环境保护风格, 单系统小时处理能力最大达550t炼焦煤选煤厂模式。因为步骤简化, 设备台数少, 采取该创新技术设计选煤厂建设费用和生产成本较其它重介质选煤厂低20%～40%。
1选煤工艺
采取三产品重介质旋流器-浮选联合步骤。
原料煤不分级、 不脱泥经润湿后进入无压给料三产品重介质旋流器分选+0.3mm粒级煤炭, 以单一低密度悬浮液系统一次分选出质量合格精煤、 中煤和矸石, 在有需要时也能够以低密度悬浮液系统实现高密度分选, 分选出精煤和矸石; 用煤泥重介质旋流器分选, 回收优质粗粒精煤, 大大降低进入生产费用相对较高浮选作业煤泥量; 用喷射式浮选机分选-0.3mm粒级煤泥。
采取精煤泥双段脱水工艺, 降低压滤机数量, 确保选煤厂最终销售精煤水分在10%水平, 使严寒地域选煤厂取消热力干燥工序。
采取煤泥水两段浓缩、 两段回收创新工艺, 经济合理地实现煤泥全部厂内回收、 洗水闭路循环、 清水选煤。
2主导技术
“1+1”炼焦煤选煤厂模式创新技术采取技主导技术为3GDMC系列无压给料三产品重介质旋流器选煤工艺和设备(专利技术); SDMC系列煤泥重介质旋流器选煤工艺和设备(专利技术); FJC系列煤用喷射式浮选机; 尾煤泥两段浓缩、 两段回收创新工艺(专利技术); 精煤泥两段脱水回收新技术。
3工艺步骤
工艺步骤示意图见图1。

图1 设备联络步骤示意图
3.1原料煤准备
入选原煤分级后, 筛上块煤经手选后破碎, 与筛下物一起运至主厂房进行分选; 也可采取分级破碎机或动筛跳汰机分选工艺步骤。
3.2分选、 脱介、 脱水作业
入选原料煤不脱泥、 不分级, 经润湿后无压给入三产品重介质旋流器, 以单一低密度悬浮液一次性分选出精煤、 中煤和矸石。精煤、 中煤分别脱介脱水分级, 块煤直接作为最终产品, 末煤经离心机二次脱水作为最终精煤、 中煤产品; 矸石经过脱介脱水后成为最终矸石。
3.3煤泥重介质分选
精煤脱介弧形筛筛下合格悬浮液部分分流至煤泥重介质旋流器进行分选, 选出轻产物进入精煤稀悬浮液系统, 重产物进入中煤稀悬浮液系统。
3.4介质回收
合格悬浮液泵入无压给料三产品重介质旋流器。精煤、 中煤和矸石稀悬浮液分别进入各自磁选机, 磁选精矿返回合格介质桶。
3.5介质补加
补加介质采取质量合格磁铁矿粉, 不设分级和磨矿作业,直接加入合格介质桶。
3.6粗煤泥回收
精煤磁选尾矿进行一次脱水分级, 筛上物掺入浮选精煤。
3.7煤泥水处理
精煤泥弧形筛筛下水进入浮选系统分选出精煤和尾煤, 浮选精煤采取沉降过滤式离心脱水机和精煤压滤机两段回收工艺, 脱水后精煤泥作为最终精煤, 压滤机滤液作为循环水。矸石磁选尾矿经截粗后与中煤磁选尾矿、 浮选尾矿一起经两段浓缩两段回收, 一段脱水后产物掺加中煤（混煤）, 二段脱水后产物（滤饼）就地销售。压滤机滤液汇入循环水。二段浓缩机澄清水作为循环水, 达成洗水一级闭路循环, 实现清水选煤。
4设备选型
“1+1”模式炼焦煤选煤厂在设备选型上实现了系统优化, 大量采取为重介质选煤厂专门开发高效节能设备, 给选煤厂正常、 高效、 低成本运转发明了有利条件。均可选择中国工作可靠、 性能价格比好一流设备。
（1）主选设备选择国华科技开发专利产品3GDMC系列无压给料三产品重介质旋流器, 现在已形成11种规格。其中3GDMC1400/1000A型无压给料三产品重介质旋流器, 单机处理原料煤能力达550t/h, 是现在中国外规格和单机处理能力最大三产品重介质旋流器, 总体技术水平国际领先, 11月被科学技术部等4部委联合评为国家关键新产品。
（2）浮选设备选择FJC系列煤用喷射式浮选机, 该机含有处理量大、 分选选择性好、 浮选剂耗量小、 吨煤电耗低和操作方便、 维修工作量小等优点, 已形成六种规格组成系列产品, 其中FJC20型煤用喷射式浮选机是现在中国规格和单机处理能力最大煤泥浮选设备, 总体技术达成国际优异水平。
（3）脱介筛选择大型DMS系列直线振动脱介筛, 该设备筛面宽、 振幅大、 脱介效率高、 处理量大, 且性能可靠, 运转平稳, 使用寿命长。
（4）末精煤和末中煤离心脱水设备选择总体技术中国领先LLL系列离心脱水机。该机处理量大、 脱水产物水分低、 工作平稳可靠、 使用效果好。
（5）尾煤泥脱水回收设备选择LWZ系列沉降过滤式离心脱水机, 其脱水产物水分低且松散, 动力消耗小, 工作平稳可靠, 控制系统比较直观。
（6）浮选精煤脱水采取沉降过滤式离心脱水机和精煤压滤机二段脱水回收, 与采取圆盘真空过滤机相比, 可降低生产成本和精煤水分; 与采取加压过滤机相比, 可降低生产成本和投资, 降低事故率; 与单用压滤机相比, 可降低操作工人, 提升自动化水平, 降低精煤水分。
（7）对于大型选煤厂, 尾煤压滤机选择快开式。该机含有处理量大、 脱水产物水分低等优点, 与其它类型尾煤压滤机相比, 含有单循环时间短、 单台处理能力大、 占地面积小、 操作人员少等优点。应用实践表明快开式压滤机单位面积处理量是一般尾煤压滤机4～5倍。
（8）浓缩设备选择ITT系列高效斜管浓缩机, 与选择耙式浓缩机相比, 含有生产可靠、 占地面积小、 处理量大、 运行费用低、 投资少等优点, 而且因为一段斜管浓缩机内无动力设备, 不存在压耙子问题, 可实现无故障运转。
5工艺部署
主厂房能够采取新型大厅式低层厂房形式, 关键设备部署在二层, 部分辅助设备部署在局部三层, 原料煤胶带输送机部署在局部四层, 一层部署多种桶、 池、 泵类。车间上方设置桥式起重机, 可对80%设备提升检修。经过提升磁选机部署高度, 使磁选尾矿实现自流, 降低了设备台数, 与传统多层式厂房相比设备台数仅增加2～3台, 与传统大厅式低层厂房形式相比可降低设备台数4～5台, 避免了大部分煤泥水需要经过泵反复提升缺点。
因为新型大厅式低层厂房形式结合了多层式厂房物料自流, 设备台数少, 节能优点和传统大厅式厂房方便检修特点, 所以含有很大优越性。
6关键经济技术指标
处理能力: 30～550t/h（单系统）; 入选粒度上限: 40～110mm; 重介分选可能偏差: E1=0.03～0.05kg/L, E2=0.05～0.08kg/L; 数量效率: 90%～98%; 吨原料煤电耗: 4～6kW·h; 吨原料煤水耗: 0.03～0.07m3; 吨原料煤介耗: 0.6～2.0kg; 建设工期: 6～8个月; 生产工效率: 35～45 t/工·日。
7工程总承包管理
工程总承包是一个责权利分明建设方法, 现已被广泛采取。承包方根据协议约定负担工程项目设计、 采购、 施工、 试运行服务等工作, 并对承包工程质量、 工期和造价全方面负责。
国华科技经过近60座选煤厂承包建设, 积累了丰富经验, 发挥了我们在设计、 设备采购、 安装管理等方面优势, 有效缩短了选煤厂建设周期、 降低了建设造价。多年来, 企业调试人员也积累了丰富经验, 而且调试人员介入安装工程, 可及早发觉施工中差错, 做到提前处理, 确保了短期内完成系统调试。
8结 语
煤炭工业要采取优异选煤技术和设备来装备选煤厂, 充足发挥选煤厂能力, 提升利用效率, 优化产品结构, 提升精煤质量和经济效益。国家支持建设新选煤厂和对现有选煤厂进行技术改造。在选煤厂设计上, 厂型向大型化方向发展, 采取优异、 可靠、 大型、 高效和机电一体化设备, 以降低设备台数, 简化工艺步骤, 有利于提升自动化程度, 节省基建投资和加工成本, 提升选煤效率、 全员效率和经济效益。
国华科技以降低基建投资、 降低生产成本, 提升社会效益和经济效益为指导思想, 以技术创新为手段探索和实践“1+1”模式选煤厂创新技术, 在实际生产中, 取得了很好效益, 已经在选煤厂得到推广应用。

收稿日期: -06-04
作者介绍: 张春林（1963-）, 男, 黑龙江佳木斯人, 1985年毕业于黑龙江矿业学院选煤专业, 工学学士, 唐山国华科技有限企业副总经理, 高级工程师