張 帥，牛 超，韓 丹

(神華神東煤炭集團(tuán) 洗選中心,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209)

烏蘭木倫選煤廠塊煤系統(tǒng)優(yōu)化改造實(shí)踐

張 帥，牛 超，韓 丹

(神華神東煤炭集團(tuán) 洗選中心,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209)

為解決烏蘭木倫選煤廠塊煤系統(tǒng)加量瓶頸、塊煤脫水效果差的問題，對(duì)塊煤系統(tǒng)整體工藝進(jìn)行了優(yōu)化改造。工藝系統(tǒng)優(yōu)化后，塊煤洗選系統(tǒng)的處理能力得到顯著提升，小時(shí)入選量由原來的300 t提高到了400 t，脫水效果得到明顯改善。

塊煤系統(tǒng)；振動(dòng)篩；脫水效果；入選量；塊煤水分

烏蘭木倫選煤廠隸屬于神華神東煤炭集團(tuán)，是一座處理能力為5 Mt/a的大型礦井型選煤廠[1]。該廠洗選工藝為：200～25 mm粒級(jí)塊原煤經(jīng)3 mm脫泥篩脫泥后，采用淺槽重介分選；<13 mm粒級(jí)末原煤經(jīng)2 mm脫泥篩脫泥后，采用有壓兩產(chǎn)品重介旋流器分選；<2 mm粒級(jí)煤泥由水力分級(jí)旋流器分級(jí)，2～0.2 mm粒級(jí)粗煤泥由螺旋分選機(jī)分選后由臥式刮刀離心機(jī)脫水回收，<0.2 mm粒級(jí)細(xì)煤泥由兩臺(tái)加壓過濾機(jī)和兩臺(tái)板框壓濾機(jī)脫水回收。但在生產(chǎn)中，由于塊煤系統(tǒng)中離心機(jī)的脫水效果不佳，塊精煤篩處理量限制，使塊煤系統(tǒng)生產(chǎn)能力不足，嚴(yán)重制約了選煤廠入選能力的提升[1]。

1 存在問題及分析

1.1 存在問題

烏蘭木倫選煤廠塊煤系統(tǒng)工藝流程(圖1)為：原煤經(jīng)過301原煤入選膠帶轉(zhuǎn)載到302原煤分級(jí)篩分級(jí)后，>50 mm粒級(jí)進(jìn)入塊煤系統(tǒng)，<50 mm粒級(jí)進(jìn)入末煤系統(tǒng)；進(jìn)入塊煤系統(tǒng)的物料經(jīng)過脫泥篩脫泥后由304淺槽重介分選機(jī)進(jìn)行分選，分選出的精煤由305振動(dòng)篩脫水脫介后，>25 mm粒級(jí)精煤經(jīng)307精煤破碎機(jī)破碎后進(jìn)入501混煤膠帶，<25 mm粒級(jí)末精煤由308離心機(jī)進(jìn)行二次脫介、脫水后再進(jìn)入混煤膠帶；矸石則經(jīng)306振動(dòng)篩脫水脫介后進(jìn)入矸石倉，由汽運(yùn)外排。

(1)塊精煤脫水篩通過量小、脫水效果差、下層篩利用率低。經(jīng)觀察得知，在生產(chǎn)中305振動(dòng)篩煤篩面距離篩梁高度較低，因此大大限制了其過煤量。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)，當(dāng)原煤入選膠帶處理量為900 t/h，塊煤系統(tǒng)處理量達(dá)300 t/h時(shí)，305振動(dòng)篩上層的物料距離篩上大梁僅有30 mm，因此導(dǎo)致塊煤系統(tǒng)處理量上限僅為300 t/h。同時(shí)，305振動(dòng)篩上的物料厚度過高，導(dǎo)致水分很難穿透煤層進(jìn)入到篩下，進(jìn)而造成塊精煤脫水困難，最終導(dǎo)致塊精煤水分居高不下。因此，如何最大程度地提高塊煤系統(tǒng)的小時(shí)處理量與提高塊精煤脫水效果成為了生產(chǎn)中的一個(gè)技術(shù)難題[2]。

圖1 塊煤系統(tǒng)工藝流程圖Fig.1 Process flowsheet of lump coal separation system

(2)305振動(dòng)篩二層篩面利用率低。經(jīng)觀察還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)301原煤入選膠帶處理量為900 t/h時(shí)，塊煤系統(tǒng)處理量達(dá)上限300 t/h時(shí)，305振動(dòng)篩上下層物料分布不均，下層篩面物料厚度過薄，小時(shí)過煤量過低，因此二層篩面利用率較低。

(3)塊煤系統(tǒng)粗煤泥脫水效果差。烏蘭木倫選煤廠塊煤系統(tǒng)粗煤泥(0.15～3 mm)和末精煤(3～25 mm)采用同一臺(tái)末精煤離心機(jī)(振動(dòng)卸料)脫水，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)取樣檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，塊煤系統(tǒng)粗煤泥水分較高。

1.2 原因分析

分析認(rèn)為，上述問題的原因主要在于以下幾個(gè)方面：

(1)305振動(dòng)篩上下層物料分布不均。塊煤系統(tǒng)305振動(dòng)篩是二層篩，上層篩篩孔為25 mm，下層篩篩孔為2 mm，主要用于塊精煤的脫介和脫水。在日常生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)精煤篩篩上的物料層較厚，而二層篩上的物料層較薄，這樣一來，上層篩物料脫水困難，而下層篩的利用率又較低，不能最大程度地發(fā)揮篩機(jī)的脫介脫水作用，影響了篩機(jī)的處理量[3]。

(2)臥式振動(dòng)離心機(jī)效果不佳。烏蘭木倫選煤廠塊煤系統(tǒng)粗煤泥(0.15～3 mm)和末精煤(3～25 mm)采用同一臺(tái)末精煤離心機(jī)(振動(dòng)卸料)脫水，在脫水中過程中，由于粗煤泥容易造成篩孔堵塞，因此當(dāng)生產(chǎn)中一旦出現(xiàn)煤量增大的情況，離心機(jī)就經(jīng)常出現(xiàn)電流過大或擺動(dòng)不正常等現(xiàn)象，從而影響離心機(jī)處理量與脫水效果。離心機(jī)效果不佳也是塊煤系統(tǒng)入選能力提升的主要瓶頸因素之一。因此如何高效利用塊煤系統(tǒng)末精煤離心機(jī)，成為提高塊煤系統(tǒng)的小時(shí)處理量與提高末精煤脫水效果的一個(gè)技術(shù)難題[4]。

2 優(yōu)化方案

根據(jù)以上分析，綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采取了以下一系列措施：

(1)將塊煤粗煤泥引到末煤刮刀離心機(jī)處理。具體做法是：將塊煤系統(tǒng)粗煤泥引入末煤系統(tǒng)433刮刀卸料離心機(jī)入料槽，其管路傾度可達(dá)到15°，因此不會(huì)造成管路的堵塞。通過此項(xiàng)改造，在正常情況下，無論末煤系統(tǒng)是否開啟，都可將塊煤系統(tǒng)粗煤泥引入末煤系統(tǒng)煤泥離心機(jī)進(jìn)行處理，從而徹底解決了塊煤系統(tǒng)粗煤泥對(duì)308末精煤離心機(jī)的影響，大大提高了末精煤離心機(jī)的處理能力及脫水效果，為下一步利用305振動(dòng)篩二層篩板奠定了基礎(chǔ)。塊煤系統(tǒng)粗煤泥管路改造示意圖如圖2所示。

圖2 塊煤系統(tǒng)粗煤泥管路改造示意圖Fig.2 Schematic diagram of modification on coarse slime separation process of lump coal system

(2)均衡分配305振動(dòng)篩上下層物料。通過對(duì)塊煤系統(tǒng)入選原煤進(jìn)行篩分試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，塊煤系統(tǒng)中25～50mm粒級(jí)的末精煤量占入選原煤總量的12%，約為110 t/h。從理論上講，如果對(duì)305振動(dòng)篩的上層篩板進(jìn)行更換(25 mm篩孔更換為50 mm)，可使305振動(dòng)篩處理量增加90 t/h。為均衡分配該篩上層和下層物料，選煤廠研究決定將305振動(dòng)篩入料端的4排φ25 mm的篩板更換成φ50 mm的篩板，令部分25～50 mm的末精煤進(jìn)入到二層篩面進(jìn)行脫水處理。

(3)提高塊原煤的小時(shí)入選量。通過上述改造，使部分50～25 mm料級(jí)塊精煤進(jìn)入到305振動(dòng)篩二層脫水，一方面提高了二層篩面的利用率，另一方面上層物料也明顯變少，避免了305振動(dòng)篩堵塞故障，提高了塊原煤的小時(shí)入選量。烏蘭木倫選煤廠原煤分級(jí)篩篩板共12排，其中篩后側(cè)5排是50 mm篩孔，篩前側(cè)7排25 mm，目前已將篩后側(cè)3排50 mm篩板更換成了25 mm篩板，從而使塊煤小時(shí)入選量提高了100 t/h，大大提高了塊煤系統(tǒng)的生產(chǎn)效率。

3 改造效果

通過對(duì)塊煤系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，取得了以下一系列成果：

(1) 塊煤系統(tǒng)處理能力得到提升，確保了商品煤質(zhì)量。改造前塊煤系統(tǒng)最大處理能力為300 t/h，改造后提高至400 t/h，較原來提高了100 t/h，進(jìn)而使烏蘭木倫選煤廠原煤小時(shí)處理量由原來的900 t/h提高到了1 000 t/h，保證了井下過構(gòu)造時(shí)原煤可以最大程度地入選，有利于商品煤質(zhì)量的穩(wěn)定，提高神東煤炭的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為適應(yīng)目前市場(chǎng)嚴(yán)峻的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)提供條件。

(2) 提高了塊煤系統(tǒng)末精煤的脫水效果。改造后，308離心機(jī)只處理305振動(dòng)篩下層末精煤，使308離心機(jī)的脫水效果得到了進(jìn)一步的提高，經(jīng)測(cè)試，出料水分降低約1個(gè)百分點(diǎn)。

(3)提高了305振動(dòng)篩篩面的利用率。系統(tǒng)優(yōu)化后，305振動(dòng)篩二層物料產(chǎn)物明顯變多，上層篩物料明顯降低，上下層物料分布均衡，一方面提高了305振動(dòng)篩下層篩面的利用效率，另一方面也提高了上層篩的脫水效果。

(4)塊煤系統(tǒng)的優(yōu)化還使粗煤泥的水分降低了1個(gè)百分點(diǎn)左右，使選煤廠經(jīng)濟(jì)效益得到一定提升，同時(shí)使305振動(dòng)篩、308離心機(jī)的設(shè)備故障率得到降低，大大降低了崗位工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

[1] 泰戈特(北京)工程技術(shù)有限公司. 烏蘭木倫選煤廠改擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)說明書[Z]. 2010.

[2] 郭凡燦，薄 磊，李永志，等. 煤泥脫水裝備的發(fā)展現(xiàn)狀及展望[J]. 煤礦機(jī)械， 2008(9).

[3] 楊紅軍. 降低過濾機(jī)濾餅水分和細(xì)粒煤脫水淺析[J]. 煤炭加工與綜合利用，2004(1).

[4] 謝廣元. 選礦學(xué)[M]． 北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2001.

Optimization and modification on lump coal separation system in Wulanmulun coal preparation plant

ZHANG Shuai，NIU Chao，HAN Dan

(Coal Washing Center,Shenhua Shendong Coal Group Corporation Limited,Erdos,Inner mongolia 017209,China)

In order to solve problem caused by inefficient processing capacity and bad dewatering effect of lump coal separation system,technology optimization and modification on this system is made. The application shows that the processing capacity of this system is increased from 300t/h to 400t/h as well as lump coal is dewatered efficiently.

lump coal separation system; vibrating screen; dewatering effect; production capacity; moisture of lump coal

1001-3571(2015)02-0059-03

TD94

B

2014-07-21

10.16447/j.cnki.cpt.2015.02.017

張 帥(1987年—)，男，遼寧省錦州市人，助理工程師，從事選煤生產(chǎn)技術(shù)工作。

E-mail：zhangshuai8363@126.com Tel：14784778986