摘要:目前,选煤厂运行系统运行正常,运行有效。然而,随着煤炭生产能力的进一步提高和煤炭市场对煤炭产品需求的变化,现有的选煤厂洗选系统逐渐出现失配,精煤产品质量不能完全满足市场需求。
关键词:煤质资料;选煤工艺;选择;
一、煤质分析
参照以往煤炭洗选相关数据积累和实验室相关试验研究,可知选煤厂洗选煤炭具有以下特性:(1)入洗原煤均为低硫、高灰分、高挥发性、中高热值原煤,依据国家GB 5751—1986煤炭分类标准分类,属于45号气煤,适用于炼焦配煤和充当动力煤;(2)煤质性脆,颗粒直径越小,灰分越低;(3)煤泥中粗颗粒数量偏多,对于煤泥回收相对有利,细粒度煤泥存在泥化现象;(4)小密度颗粒含量大,并且灰分相对较低,对于分选作业十分有利。
二、分析重介质选煤工艺
结合选煤厂入选原煤特性和选煤工艺原理与特点的不同,选煤厂最终确定选用重介质选煤。一方面重介质旋流器具有更高的分选精度,对于煤质的高波动性有良好的适应能力,不易受到粒度的影响,对不同粒径的原煤均有良好的分选效果;另一方面,重介质选煤工艺设备操作简便,系统自动化程度高,所产煤炭产品质量稳定性好,对于选煤厂生产持续、稳定开展意义重大。
2.1工艺流程。选煤厂重介质工艺流程中主要包含5个工作分区,分别为:高密度分选区、粗颗粒煤泥粒度控制与分选区、低密度分选区、细粒煤泥分选与煤泥水处理区、辅助生产系统。其中高密度分选区内,原煤选用湿法预先脱煤泥工艺,原煤分级粒度可达0.5 mm,原煤动筛上存留物质倒入重介质混料桶内同分选介质有效融合,再通过电动泵注入重介质旋流器,在高密度作业环境中生产出精煤。其中的煤矸石则经过脱水、脱介等工艺处理后由皮带运输至运送至矸石仓内;轻产物在经过脱水、脱介等工艺处理重新进入低密度分选区,即重介质混料桶。由湿法预先脱煤泥工艺所产出的0.5 mm以下的物料均进入浓缩分级旋流器中处理,其中旋流器溢流充当细粒煤泥导入煤泥水处理系统中,而旋流器低流则通过振动筛进行脱水脱泥处理后导入TBS粗煤泥分选系统。由TBS系统产出的底流通过高频筛脱水后成为中煤产品,而两个过程中的筛下水则均重新导入煤泥水处理系统处理。在低密度分选区内,由高密度分选区产生的轻产物煤品在进入低密度区混料桶后和分选介质充分融合,再经由电动泵注入重介质旋流器中,并在低密度环境中,分选出轻产物后继续筛分、脱水、脱介及二次脱水操作后,产生最终精煤产品。在高低密度分选区内脱选出的合格介质重新导回各自系统介质桶内;而稀介质经由磁选作业后,精矿导回各自介质桶,尾矿则经由调节箱的脱介筛选导入煤泥分桶。一般来说,经由高密度分选区分流箱与旋流器能够对介质进行定时、定量补充,同时通过高密度分流箱还能够将多于介质导回低密度分选区,以确保整个介质系统始终平衡与密度稳定。而介质浓缩环节不仅可以通过浓缩作业提升介质密度,以提升磁选效率,降低设备运行负荷,而且能够使不同分区的介质稳定性进一步提升,从而更好地保障操作过程,提升精煤选分质量。
2.2工艺特点分析。(1)选用重介质旋流器主选和再选工艺,两个系统互相对立,各自分选的密度均可进行实时监控与精准调节,不仅分选效率和精度高,而且系统操作简单,对煤质变化适应性更强。(2)选洗前的脱泥工艺不仅有助于旋流器更加精准、高效地开展作业,更有利于自根本上改良系统对煤质波动的适应性问题。
如能够降低进入分选系统的入料量,避免煤流进一步泥化而影响旋流器分选的精准性,更好地提升产品脱介效果,降低成本;(3)生产系统关键设备选用国外引进的先进设备,如大直径重介质旋流器、强磁磁选机、大型脱介筛、专业配套电动泵等。整个系统结构简单,自动化程度高,不仅具有较大的处理能力,同时操作管理方便,稳定性优良,生产作业成本相较之前明显降低;(4)设备控制操作系统自动化程度大幅提升,减小了生产作业中人为操作失误对其的影响。重介质操控精准度可达0.6%,操作反应耗时仅2 s,主机模块灵活性强,全厂原煤洗选作业仅需要6名工人即可完成操作,极大地提升了劳动效率。
三、确定选煤工艺
3.1选择选煤设备。选煤厂的200~13mm块原煤的工艺要求不高,属于中等可选,因此,可以采用重介分选、跳汰分选等选煤工艺。煤厂最常用的设备为重介浅槽分选机,该设备的分选粒度范围处于200~6mm之间,比其他设备的范围广,这样就可以有效地减少块煤的破碎数量,进而达到提升块煤产率、降低功耗的目的。
3.2完善选煤工艺流程。(1)原煤筛分。在准备车间对原煤进行200mm筛分与捡杂,+200mm大块煤送进大块煤仓,-200mm原煤送入主厂房进行再次分选。(2)块煤分级与洗选。送进主厂房的-200mm原煤需要筛选分为200~13mm与-13mm两个级别。200~13mm这一级别的块煤需要先进行拖泥筛分,然后送进重介浅槽分选机进行洗选,洗选后可以得到矸石与洗精煤。而拖泥筛分下的煤泥需要送入末煤脱水系统。分级筛选下的末煤需要通过末煤出厂输送设备输送,形成末煤产品。洗精煤则需要继续进行预先脱介固定筛与分级脱介筛,再次把洗精煤分为两种类型。第一种为+13mm块精煤,第二种为-13mm末精煤。块精煤需要上仓继续分级,主要分为30~13mm洗小块、80~30mm洗中块、200~80mm洗大块三种煤产品。
3.3介质回收。在洗精煤预先脱介阶段固定筛下的合介需要进行分流,分流后部分合介与其他阶段(洗精煤分级脱介、矸石脱介等)脱介筛下的合介继续混合送入合介桶。而另一部分合介则与其他阶段筛下的稀介混合后送入稀介桶。稀介桶中的稀介继续通过磁选机进行磁选,其中的精矿则进入介质桶,尾矿拖泥当作润湿水可以继续使用。
3.4筛末煤脱水。筛末煤先用弧形筛进行预脱水,再用离心机脱水,送入末煤转载皮带,从而混合进末煤产品中。而弧形筛筛下的水进入离心液桶,送入煤泥水桶。
3.5回收粗煤泥。利用浓缩旋流器对煤泥进行分级浓缩,器底流用高频筛脱水,通过末煤转载皮带把粗煤泥混入煤产品中,而溢流与筛下水进入浓缩机。
3.6回收洗煤泥。在回收粗煤泥后的溢流与筛下水由浓缩机进入压滤机脱水,并把回收的煤泥转载到刮板,然后混入末煤产品,而滤液则作为循环水存在。
结语:总之,选煤厂作为煤炭产出后进一步深化利用的必要程序,是实现煤炭高效利用、推动煤炭企业长久可持续化发展的有效途径。而选煤工艺作为选煤厂的核心要点,其设计的合理与否对选煤厂效率有直接影响。
参考文献:
[1]张龙.浅谈煤质分析在选煤工艺选择中的应用研究.2018.
[2]韩红.研究煤质特性优化选煤工艺开拓市场需求调整产品结构.2019.