于洪林，朱曉力，魏樹海，郭 德，張秀梅

(1.神華烏海能源有限責(zé)任公司 老石旦洗煤廠，內(nèi)蒙古 烏海 016000；2.山西恩必謳重工有限責(zé)任公司，山西 太原 030000；3.華北科技學(xué)院 環(huán)境工程學(xué)院，北京 101601)

MC脈沖粗煤泥分選機(jī)在老石旦洗煤廠的應(yīng)用

于洪林1，朱曉力1，魏樹海2，郭 德3，張秀梅3

(1.神華烏海能源有限責(zé)任公司 老石旦洗煤廠，內(nèi)蒙古 烏海 016000；2.山西恩必謳重工有限責(zé)任公司，山西 太原 030000；3.華北科技學(xué)院 環(huán)境工程學(xué)院，北京 101601)

為降低老石旦洗煤廠的粗精煤灰分，在對(duì)粗煤泥性質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，采用MC脈沖粗煤泥分選機(jī)對(duì)其進(jìn)行分選。介紹了該分選機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)特點(diǎn)、技術(shù)參數(shù)，并分析了其在老石旦洗煤廠的應(yīng)用情況。生產(chǎn)實(shí)踐表明：MC脈沖粗煤泥分選機(jī)不但可降低粗精煤灰分，而且可提高其產(chǎn)率。該分選機(jī)投入使用后粗精煤灰分下降3個(gè)百分點(diǎn)，總精煤產(chǎn)率提高0.5個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到了降灰的目的。

粗煤泥；精煤產(chǎn)率；精煤灰分；脈沖粗煤泥分選機(jī)

神華烏海能源有限責(zé)任公司老石旦洗煤廠是一座原設(shè)計(jì)能力為0.60 Mt/a的煉焦煤洗煤廠，原設(shè)計(jì)工藝為原煤跳汰分選、煤泥浮選、浮選精礦圓盤真空過濾機(jī)脫水、浮選尾礦壓濾機(jī)回收的聯(lián)合工藝。經(jīng)兩次技術(shù)改造后，該廠實(shí)際生產(chǎn)能力達(dá)到1.60 Mt/a，洗選工藝為原煤跳汰粗選、跳汰粗精煤重介質(zhì)旋流器精選、煤泥浮選、浮選精礦加壓過濾機(jī)脫水、浮選尾礦壓濾機(jī)回收的聯(lián)合工藝。該廠的主導(dǎo)產(chǎn)品為焦精煤和洗混煤，焦精煤供焦化、鋼鐵企業(yè)使用，洗混煤供電廠發(fā)電。

近年來，老石旦洗煤廠入選原煤煤質(zhì)發(fā)生了較大變化，9#低硫煤資源枯竭，12#低硫煤產(chǎn)量較少，目前以入選16#原煤為主。16#原煤為高灰高硫煤，末煤含量高，浮選前需要通過截粗來回收煤泥中的粗精煤，但回收的粗精煤灰分在14%以上，摻入總精煤后影響其質(zhì)量。為滿足客戶對(duì)精煤產(chǎn)品質(zhì)量的要求，在研究該廠粗煤泥性質(zhì)的基礎(chǔ)上，采用MC脈沖粗煤泥分選機(jī)對(duì)其進(jìn)行分選，以保證粗精煤灰分在11%以下，生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。

1 煤泥性質(zhì)分析

老石旦洗煤廠末煤含量高，分選難度大。在生產(chǎn)穩(wěn)定時(shí)取樣，對(duì)煤泥粒度組成和密度組成進(jìn)行分析，結(jié)果如表1、表2所示，>0.25 mm粒級(jí)粗煤泥可選性曲線如圖1所示。

表1 煤泥粒度組成

表2 >0.25 mm粒級(jí)粗煤泥密度組成

圖1 >0.25 mm粒級(jí)粗煤泥可選性曲線

由表1、表2、圖1可知：煤泥各粒級(jí)灰分均大于11%，粗粒級(jí)產(chǎn)率較高而灰分較低，細(xì)粒級(jí)灰分較高而產(chǎn)率較低；>0.25 mm粒級(jí)灰分接近13%，高于要求精煤產(chǎn)品灰分(為11%)2個(gè)百分點(diǎn)；>0.25 mm粒級(jí)為易選煤，精煤理論產(chǎn)率較高。

因此，有必要對(duì)這部分粗煤泥進(jìn)行分選，以回收有限的煉焦煤資源。結(jié)合設(shè)備特點(diǎn)，確定選用MC脈沖粗煤泥分選機(jī)對(duì)其分選[1-2]。

2 MC脈沖粗煤泥分選機(jī)

2.1 結(jié)構(gòu)及工作原理

MC脈沖粗煤泥分選機(jī)主要由脈沖控制器(PLC)、脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)、脈沖生成裝置、排料機(jī)構(gòu)、機(jī)體等組成，結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示。

1—入料口；2—分選槽；3—脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)；4—輕產(chǎn)物溢流口；5—補(bǔ)水口；6—重產(chǎn)物排料口

粗煤泥脈沖分選機(jī)配備有控制柜，控制柜通過觸摸屏實(shí)現(xiàn)操作，工藝參數(shù)的調(diào)整與操作均可在觸摸屏上完成，操作簡(jiǎn)單，使用方便。分選過程中，可根據(jù)粗煤泥性質(zhì)，通過控制柜調(diào)節(jié)專用程序的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)脈沖波形、波幅、頻率的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)粗煤泥的高效分選[3-4]。

物料由入料口進(jìn)入并充滿分選室后，在人工床層上形成物料層，脈沖控制器(PLC)發(fā)出特殊的脈沖信號(hào)并傳輸至脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)，脈沖執(zhí)行機(jī)構(gòu)依據(jù)脈沖信號(hào)帶動(dòng)脈沖生成裝置生成特殊的震蕩脈沖水流。水流穿過物料層將粗煤泥托起并使其松散，低密度顆粒隨水流上升較快，而高密度顆粒上升較慢；當(dāng)水流下降時(shí)，低密度顆粒下沉較慢，而高密度顆粒下沉較快。這樣高密度顆粒趨向底層，低密度顆粒則位于上層。經(jīng)過若干個(gè)脈沖周期后，高密度顆粒集中在底層，低密度顆粒位于上層，此時(shí)粗煤泥完成了按密度分層的過程。輕產(chǎn)物通過溢流口排出，重產(chǎn)物通過渣漿泵或排料輪排出[5]。

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

(1)分選效果好，處理量大。MC脈沖粗煤泥分選機(jī)利用震蕩脈沖對(duì)粗煤泥進(jìn)行分選，分選效率達(dá)95%，可能偏差小于0.11，處理量在20～30 t/h。

(2)使用范圍廣，分選粒級(jí)寬。MC脈沖粗煤泥分選機(jī)不僅可用于原生粗煤泥、粗精煤、解離中煤的分選，還可對(duì)末煤進(jìn)行分選，分選粒度范圍為6～0.2 mm[6-8]。

(3)操作簡(jiǎn)單。MC脈沖粗煤泥分選機(jī)配置有控制柜，工藝參數(shù)的調(diào)整和其他操作均可通過控制柜上的觸摸屏(圖3)完成，操作簡(jiǎn)單，使用方便。

圖3 MC脈沖粗煤泥分選機(jī)操作屏Fig.3 Operating screen of MC pulse coarse coal slime separator

2.3 技術(shù)參數(shù)

2013年8月，老石旦洗煤廠安裝了一臺(tái)處理能力為20 t/h的MC脈沖粗煤泥分選機(jī)，用于處理精煤磁選尾礦，該分選機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如下：

分選面積/m2

4

處理能力/(t·h-1)

20～30

入料粒度/mm

6～0.2

入料濃度/(g·L-1)

<400

不完善度

0.14～0.16

電機(jī)功率/kW

5

3 粗煤泥分選原則流程

老石旦洗煤廠粗煤泥分選原則流程如圖4所示。原煤分選前先脫除<5 mm粒級(jí)末煤，再采用高頻細(xì)篩對(duì)其進(jìn)行分級(jí)，然后將<0.25 mm粒級(jí)細(xì)泥分離出去；5～0.25 mm粒級(jí)粗煤泥由MC脈沖粗煤泥分選機(jī)分選，粗精煤和粗尾煤分別采用離心機(jī)脫水回收。對(duì)于有浮選工藝的選煤廠來說，也可將粗精煤與浮選精煤、粗尾煤與浮選尾煤合并后分別由固液分離設(shè)備脫水回收[9-10]。

圖4 粗煤泥分選原則流程圖

4 應(yīng)用效果

2013年11月，MC脈沖粗煤泥分選機(jī)在老石旦洗煤廠投入運(yùn)行，日常現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果(表3)表明，該設(shè)備完全滿足生產(chǎn)要求。

表3 MC脈沖粗煤泥分選機(jī)應(yīng)用前后的技術(shù)指標(biāo)

由表3可知：使用MC脈沖粗煤泥分選機(jī)后，粗精煤灰分由13.85%降到10.85%，灰分下降近3個(gè)百分點(diǎn)，達(dá)到了降灰的目的。

由于粗精煤灰分下降，可相應(yīng)提高重選環(huán)節(jié)的分選密度，使總精煤產(chǎn)率提高。據(jù)2014年統(tǒng)計(jì)，使用MC脈沖粗煤泥分選機(jī)后，該廠總精煤產(chǎn)率提高0.5個(gè)百分點(diǎn)左右。老石旦洗煤廠原煤實(shí)際洗選能力為1.60 Mt/a，按精煤價(jià)格434元/t計(jì)算，精煤產(chǎn)率提高0.5個(gè)百分點(diǎn)后，每年可創(chuàng)收347.2萬元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。

5 結(jié)語

MC脈沖粗煤泥分選機(jī)在老石旦選煤廠的應(yīng)用，不但解決了粗精煤灰分高的問題，而且提高了總精煤產(chǎn)率和企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)實(shí)踐表明：MC脈沖粗煤泥分選機(jī)是一種理想的粗煤泥分選設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)寬粒級(jí)難選煤的高效分選，為粗煤泥的分選提供了更有效途徑。

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Application of MC pulse coarse coal slime separator in Laoshidan coal preparation plant

YU Hong-lin1, ZHU Xiao-li1, WEI Shu-hai2, GUO De3, ZHANG Xiu-mei3

(1.Laoshidan Coal Preparation Plant, Shenhua Wuhai Energy Co Ltd, Wuhai, Inner Mongolia 016000,China; 2.Shanxi Enbiou Heavy Industries Co Ltd, Taiyuan, Shanxi 030000,China; 3. School of Environmental Engineering, North China Institute of Science and Technology, Beijing 101601,China)

To reduce ash of coarse clean coal in Laoshidan coal preparation plant, MC pulse coarse coal slime separator is used to separating coarse coal slime on the basis of material properties；Then structure, working principle, technical characteristic and parameters of the separator are introduced and analyzed. The application shows that the ash of coarse clean coal is decreased by 0.3% , yield of coarse clean coal is increased by 0.5%.

coarse coal; yield of clean coal; ash of clean coal; pulse coarse coal slime separator

1001-3571(2015)01-0058-03

TD942

B

2015-01-12

10.16447/j.cnki.cpt.2015.01.017

于洪林(1969—)，男，吉林省長(zhǎng)春市人，高級(jí)工程師，從事煤炭洗選管理工作。

E-mail:yhl@shwhny.com.cn Tel: 13224731997