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[摘要]针对小回沟选煤厂的原煤特性和设计要求,设计采用了TBS分选机、加压过滤机做为煤泥分选和脱水设备;工艺流程灵活,煤质适应性强;主要设备高效化、大型化、单台化,系统简洁,对其它新建选煤厂有借鉴意义。
[关键词]小回沟选煤厂TBS分选机设计特点
中图分类号:U462.2+2 文献标识码:U 文章编号:1009―914X(2013)31―0622―01
0、小回沟矿井与选煤厂概况
小回沟选煤厂坐落于太原西山煤田,分选煤种主要是贫瘦煤、贫煤和部分无烟煤,是一座年设计能力300万吨的炼焦煤选煤厂。选煤厂入洗原煤主要为小回沟矿井的瘦煤、贫瘦煤,可以作为炼焦配煤、高炉喷吹煤、发电用煤。本厂设计的选煤工艺为:+50mm原煤采用动筛跳汰机预排矸,1mm预先脱泥,50-1mm原煤采用脱泥有压两产品重介旋流器主、再选;1-0.25mm采用粗煤泥处理和-0.25mm浮选联合工艺。
为了将小回沟矿选煤厂建设成为技术先进、工艺合理、产品灵活多变的高效选煤厂,设计人员通过对煤质资料的认真分析,并结合国内外的先进设计理念,在工艺设计和布置等方面独具匠心,使得小回沟选煤厂科学合理。
1、采用TBS分选机分选粗煤泥
从煤质资料可以看出,原煤灰分随着粒度的减小明显降低。0.5-0mm粒级的灰分最低,为12.16,说明原煤煤质易碎,矸石硬,没有明显的泥化现象;原生煤泥含量中等,为14.8%,但是由于原煤易碎,次生煤泥量大,如果不脱泥入选,煤泥量大,不仅会影响重介旋流器的分选效果,而且会导致介耗大,所以小回沟选煤厂采用脱泥入选,这就需要增设粗煤泥分选装置。
另外,原煤中,3-0.5mm粒级的含量达到了29.6%,为主导粒级。若将这部分全部进入重介旋流器中分选,将大大影响重介旋流器的分选效果,而且增加介耗。采用TBS分选机,将大大减小重介旋流器的负荷,提高重介旋流器的分选效果。另外,高灰细泥是TBS分选机的一大影响因素,由于小回沟选煤厂矸石硬,泥化现象不明显,在煤质方面来说,应用TBS分选机是合适的。
结合小回沟选煤厂的既定工艺和粗煤泥特性,原煤中1-0.25mm粒级占全样的14.59%,总灰分为12.42%,当要求精煤灰分为8%-10%时,精煤产率为86%-94%,其分选密度为1.5-1.70g/cm³,δ±0.1处于8-25%之间。当精煤灰分为8%-9%时为易选,当要求精煤灰分为10%时为较难选。这些特性都适合TBS干扰床分选机的分选,且在其较佳的分选条件内。TBS处理小回沟选煤厂粗煤泥可以达到提高精煤产率和增加经济效益的目的,而且对节约资源和环境保护也具有十分重要的意义,说明TBS处理粗煤泥工艺在小回沟选煤厂极具可行性。
另外,根据小回沟煤矿的煤质,该矿煤泥含量较大,脱泥入选是合适的;中间粒级0.5-3mm的含量很大,会影响重介旋流器分选效果。所以,小回沟选煤厂采用TBS分选机的对提高分选效果,节能降耗有着积极的意义。
2、严格控制毛煤粒度上限
理论上来说,根据井下的采煤方法,毛煤粒度均小于300mm。但是在临近的炼焦煤选煤厂中,大块的顶板矸石不时的出现在煤仓或者溜槽中,虽然数量很少,但是一旦出现,会导致煤仓或者溜槽堵塞,严重影响了选煤厂的正常运行,增大了工人的劳动量。为此,将主斜井井口房增设了破碎机,将大于300mm的特大块破碎,并在破碎机溜槽设置旁路,破碎机故障时从旁路流出,以保护主井带式输送机。这样就避免了特大块进入系统造成系统故障,保证了选煤厂的稳定性。
3、工艺灵活,对煤质适应性强
市场经济需要选煤厂具备多品种开发能力,以适应各类用户;同时为了追求效益最大化,选煤厂也有权力优化选择用户,达到自己的经营目标,这都要依靠选煤厂具有灵活的工艺来实现。小回沟选煤厂设计时,充分考虑到了精煤产品质量、产品结构等问题,采用了灵活的工艺,具体表现在:
(1)+50mm块煤进入动筛跳汰机中预先排矸,动筛精煤进入破碎机破碎,然后进入混料桶。并设置了旁路溜槽,如果动筛跳汰机出现故障,则块煤经旁路进入破碎机中直接破碎,增加了工艺的可靠性。
(2)采用有压两产品重介旋流器分选,主选的末煤可以进入再选旋流器中分选,也可以直接经过旁路作为中煤产品;浮选及TBS分选机可以选择性开车或不开车;这不仅提高了对井下多变的煤质的适应性,而且增加了产品种类,以适应各类用户。
(3)矸石筛采用了双层筛,末矸石进入末矸石皮带,最后可以从机头落入中煤皮带,也可以通过皮带上设置的犁式卸料器进入末矸石皮带。
4、系统简洁,主要设备做到高效化、大型化、单台化
脱泥、脱介和分级筛均采用筛宽3m以上的大型香蕉筛或水平振动筛,并均采用进口设备,保证运行设备的高效运行;采用大直径重介旋流器进行末煤分选,主再选旋流器均采用一台;采用高效双滚筒磁选机进行介质回收;采用两台直径50m浓缩机进行煤泥浓缩回收,一用一备,不仅提高了煤泥水处理可靠性,而且为后期扩能提供了条件。
5、充分论证煤泥水处理设备
针对浮选精煤采用加压过滤机回收还是采用快开隔膜压滤机,我公司通过产品预测和经济分析,对该问题进行了充分的论证。两个设备的详细经济比较见下表:
表1两种设备详细经济比较表
项目
方案 设备明细 系统总功率 设备投资 安装费 土建投资 总投资 生产成本 运营成本
kw 万元 万元 万元 万元 元/t 万元/年
采用加压过滤机脱水
回收浮选精煤 GPJ-120盘式加压过滤机两台,配套SA-250A 空气压缩机7台,入料泵两台,搅拌桶1个。 1252.00 1046.43 96.61 199.58 1342.62 20.70 6210.00
采用快开隔膜压滤机脱
水回收浮选精煤 快开压滤机(F=600m2)4台,配套SA-90A 空气压缩机2台,入料泵4台,搅拌桶2个。 654.00 745.00 74.50 156.64 976.14 20.06 6080.16(包括水分无效运输费用)
差额 598.00 301.43 22.11 42.94 366.48 0.64 129.84
根据以上比较可知,虽然加压过滤机投资及生产成本较高,但其产品水分低,掺混均匀,不堵仓的优点是快开隔膜压滤机无法比拟的。许多煤炭企业之所以新项目不使用加压过滤机,是因为加压过滤机对维护要求比较高,导致故障率较高。而平朔的加压过滤机由厂家运营,使用效果非常不错。当生产动力煤时,须采用加压过滤机回收煤泥后掺入精煤产品,充分保证了精煤回收率。
因此,为了避免以后重复的改造,我公司设计采用加压过滤机脱水回收浮选精煤。
6、结束语
选煤厂设计是其投产后能否更好发挥作用的关键因素,应围绕优质高效这一中心,贯彻清洁生产的思想,在工艺的选取上应力求简单实用、灵活,选用大型化成熟的设备2。小回沟选煤厂设计采用了先进的煤泥分选和脱水设备,工艺流程灵活,煤质适应性强;主要设备高效化、大型化、单台化,系统简洁,整个设计具有“设计合理、技术先进、系统可靠、灵活高效、管理方便、效益优先”的特点,具有典型的炼焦煤选煤厂的设计特点,对其它炼焦煤选煤厂有一定的借鉴意义。
参考文献
[1] 符福存.对选煤厂设计的几点看法[J].煤炭加工与综合利用,2003(6).
作者简介
赵建群(1966 -),男,山西朔州人,高级工程师,1987年毕业于黑龙江科技学院矿物加工工程专业,现任山西小回沟煤业有限公司董事长。
[关键词]小回沟选煤厂TBS分选机设计特点
中图分类号:U462.2+2 文献标识码:U 文章编号:1009―914X(2013)31―0622―01
0、小回沟矿井与选煤厂概况
小回沟选煤厂坐落于太原西山煤田,分选煤种主要是贫瘦煤、贫煤和部分无烟煤,是一座年设计能力300万吨的炼焦煤选煤厂。选煤厂入洗原煤主要为小回沟矿井的瘦煤、贫瘦煤,可以作为炼焦配煤、高炉喷吹煤、发电用煤。本厂设计的选煤工艺为:+50mm原煤采用动筛跳汰机预排矸,1mm预先脱泥,50-1mm原煤采用脱泥有压两产品重介旋流器主、再选;1-0.25mm采用粗煤泥处理和-0.25mm浮选联合工艺。
为了将小回沟矿选煤厂建设成为技术先进、工艺合理、产品灵活多变的高效选煤厂,设计人员通过对煤质资料的认真分析,并结合国内外的先进设计理念,在工艺设计和布置等方面独具匠心,使得小回沟选煤厂科学合理。
1、采用TBS分选机分选粗煤泥
从煤质资料可以看出,原煤灰分随着粒度的减小明显降低。0.5-0mm粒级的灰分最低,为12.16,说明原煤煤质易碎,矸石硬,没有明显的泥化现象;原生煤泥含量中等,为14.8%,但是由于原煤易碎,次生煤泥量大,如果不脱泥入选,煤泥量大,不仅会影响重介旋流器的分选效果,而且会导致介耗大,所以小回沟选煤厂采用脱泥入选,这就需要增设粗煤泥分选装置。
另外,原煤中,3-0.5mm粒级的含量达到了29.6%,为主导粒级。若将这部分全部进入重介旋流器中分选,将大大影响重介旋流器的分选效果,而且增加介耗。采用TBS分选机,将大大减小重介旋流器的负荷,提高重介旋流器的分选效果。另外,高灰细泥是TBS分选机的一大影响因素,由于小回沟选煤厂矸石硬,泥化现象不明显,在煤质方面来说,应用TBS分选机是合适的。
结合小回沟选煤厂的既定工艺和粗煤泥特性,原煤中1-0.25mm粒级占全样的14.59%,总灰分为12.42%,当要求精煤灰分为8%-10%时,精煤产率为86%-94%,其分选密度为1.5-1.70g/cm³,δ±0.1处于8-25%之间。当精煤灰分为8%-9%时为易选,当要求精煤灰分为10%时为较难选。这些特性都适合TBS干扰床分选机的分选,且在其较佳的分选条件内。TBS处理小回沟选煤厂粗煤泥可以达到提高精煤产率和增加经济效益的目的,而且对节约资源和环境保护也具有十分重要的意义,说明TBS处理粗煤泥工艺在小回沟选煤厂极具可行性。
另外,根据小回沟煤矿的煤质,该矿煤泥含量较大,脱泥入选是合适的;中间粒级0.5-3mm的含量很大,会影响重介旋流器分选效果。所以,小回沟选煤厂采用TBS分选机的对提高分选效果,节能降耗有着积极的意义。
2、严格控制毛煤粒度上限
理论上来说,根据井下的采煤方法,毛煤粒度均小于300mm。但是在临近的炼焦煤选煤厂中,大块的顶板矸石不时的出现在煤仓或者溜槽中,虽然数量很少,但是一旦出现,会导致煤仓或者溜槽堵塞,严重影响了选煤厂的正常运行,增大了工人的劳动量。为此,将主斜井井口房增设了破碎机,将大于300mm的特大块破碎,并在破碎机溜槽设置旁路,破碎机故障时从旁路流出,以保护主井带式输送机。这样就避免了特大块进入系统造成系统故障,保证了选煤厂的稳定性。
3、工艺灵活,对煤质适应性强
市场经济需要选煤厂具备多品种开发能力,以适应各类用户;同时为了追求效益最大化,选煤厂也有权力优化选择用户,达到自己的经营目标,这都要依靠选煤厂具有灵活的工艺来实现。小回沟选煤厂设计时,充分考虑到了精煤产品质量、产品结构等问题,采用了灵活的工艺,具体表现在:
(1)+50mm块煤进入动筛跳汰机中预先排矸,动筛精煤进入破碎机破碎,然后进入混料桶。并设置了旁路溜槽,如果动筛跳汰机出现故障,则块煤经旁路进入破碎机中直接破碎,增加了工艺的可靠性。
(2)采用有压两产品重介旋流器分选,主选的末煤可以进入再选旋流器中分选,也可以直接经过旁路作为中煤产品;浮选及TBS分选机可以选择性开车或不开车;这不仅提高了对井下多变的煤质的适应性,而且增加了产品种类,以适应各类用户。
(3)矸石筛采用了双层筛,末矸石进入末矸石皮带,最后可以从机头落入中煤皮带,也可以通过皮带上设置的犁式卸料器进入末矸石皮带。
4、系统简洁,主要设备做到高效化、大型化、单台化
脱泥、脱介和分级筛均采用筛宽3m以上的大型香蕉筛或水平振动筛,并均采用进口设备,保证运行设备的高效运行;采用大直径重介旋流器进行末煤分选,主再选旋流器均采用一台;采用高效双滚筒磁选机进行介质回收;采用两台直径50m浓缩机进行煤泥浓缩回收,一用一备,不仅提高了煤泥水处理可靠性,而且为后期扩能提供了条件。
5、充分论证煤泥水处理设备
针对浮选精煤采用加压过滤机回收还是采用快开隔膜压滤机,我公司通过产品预测和经济分析,对该问题进行了充分的论证。两个设备的详细经济比较见下表:
表1两种设备详细经济比较表
项目
方案 设备明细 系统总功率 设备投资 安装费 土建投资 总投资 生产成本 运营成本
kw 万元 万元 万元 万元 元/t 万元/年
采用加压过滤机脱水
回收浮选精煤 GPJ-120盘式加压过滤机两台,配套SA-250A 空气压缩机7台,入料泵两台,搅拌桶1个。 1252.00 1046.43 96.61 199.58 1342.62 20.70 6210.00
采用快开隔膜压滤机脱
水回收浮选精煤 快开压滤机(F=600m2)4台,配套SA-90A 空气压缩机2台,入料泵4台,搅拌桶2个。 654.00 745.00 74.50 156.64 976.14 20.06 6080.16(包括水分无效运输费用)
差额 598.00 301.43 22.11 42.94 366.48 0.64 129.84
根据以上比较可知,虽然加压过滤机投资及生产成本较高,但其产品水分低,掺混均匀,不堵仓的优点是快开隔膜压滤机无法比拟的。许多煤炭企业之所以新项目不使用加压过滤机,是因为加压过滤机对维护要求比较高,导致故障率较高。而平朔的加压过滤机由厂家运营,使用效果非常不错。当生产动力煤时,须采用加压过滤机回收煤泥后掺入精煤产品,充分保证了精煤回收率。
因此,为了避免以后重复的改造,我公司设计采用加压过滤机脱水回收浮选精煤。
6、结束语
选煤厂设计是其投产后能否更好发挥作用的关键因素,应围绕优质高效这一中心,贯彻清洁生产的思想,在工艺的选取上应力求简单实用、灵活,选用大型化成熟的设备2。小回沟选煤厂设计采用了先进的煤泥分选和脱水设备,工艺流程灵活,煤质适应性强;主要设备高效化、大型化、单台化,系统简洁,整个设计具有“设计合理、技术先进、系统可靠、灵活高效、管理方便、效益优先”的特点,具有典型的炼焦煤选煤厂的设计特点,对其它炼焦煤选煤厂有一定的借鉴意义。
参考文献
[1] 符福存.对选煤厂设计的几点看法[J].煤炭加工与综合利用,2003(6).
作者简介
赵建群(1966 -),男,山西朔州人,高级工程师,1987年毕业于黑龙江科技学院矿物加工工程专业,现任山西小回沟煤业有限公司董事长。