柳 驍(神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司選煤廠,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300)
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我國選煤設(shè)備與技術(shù)的幾點(diǎn)分析
柳 驍
(神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司選煤廠,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300)
摘 要:煤炭產(chǎn)業(yè),作為我國傳統(tǒng)工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其在我國國民經(jīng)濟(jì)增長中扮演重要的角色。選煤設(shè)備及技術(shù)作為煤炭產(chǎn)業(yè)的重要環(huán)節(jié),受到了行業(yè)的密切關(guān)注和普遍的重視。文章則具體提出了我國的選煤設(shè)備和技術(shù)的研究和分析內(nèi)容。
關(guān)鍵詞:選煤;選煤技術(shù);選煤設(shè)備
據(jù)國家煤炭資源測評結(jié)果顯示我國煤炭豐富的資源量以5.6萬億噸位居世界第一。煤炭是我國的主要能源以及發(fā)展有機(jī)化工的最重要的資源之一。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計我國在“十三五”期間,煤炭的生產(chǎn)和消費(fèi)增加量達(dá)25億噸,2020年的時候增加量可能達(dá)30億噸,因此,煤炭即使在將來很長一段時間仍是我國的一種主要能源。近年來,我國的選煤設(shè)備和技術(shù)隨著不斷精進(jìn)的煤炭潔凈利用技術(shù)發(fā)展到了國際的先進(jìn)水平。
世界上的發(fā)達(dá)國家尤其重視煤炭洗選,選煤技術(shù)隨著不斷重視煤炭加工利用以及提高煤炭入洗率不斷地發(fā)展。
在我國的普遍利用的主要的選煤技術(shù)包括:(1)跳汰選煤:是種操作流程簡單、處理選煤的能力大、分選的精確度較高的一種被使用最為頻繁煤炭分選的簡單易操作的工藝;(2)重介選煤 :重介選煤能夠?qū)崿F(xiàn)高效分選難選和極難選煤,且其分選的密度和粒度的調(diào)節(jié)范圍寬,是一種具有高適應(yīng)性、較大處理能力以及高自動控制的重力選煤方法;(3)浮選選煤:浮選選煤是一種應(yīng)用廣的選煤工藝,其充分利用礦物表面的物化性質(zhì)差別的礦物顆粒進(jìn)行判斷分選的一種選煤技術(shù);(4)干選:以流化床選煤和風(fēng)力選煤種類為主。多應(yīng)用于西部寒冷、缺水地區(qū)和易泥化的煤種中。其以風(fēng)力選煤且應(yīng)用不廣為主;(5)其次在我國小型易選煤礦的操作中,普遍應(yīng)用較廣的包括搖床分選、螺旋分選、自生介質(zhì)螺旋滾筒分選、水力旋流分選等。另外磁選、電選、X射線選、微波選、化學(xué)選、生物選還處在試驗(yàn)并需要進(jìn)一步優(yōu)化的階段。
我國選煤技術(shù)是否將迎來原煤入洗比例逐步提高以及重選比例逐漸增大的發(fā)展趨勢呢?我國煤炭工業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃中明確則明確指出:要大力發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)以高效清潔利用資源。因此,對于煤炭洗選加工量將不斷地增加,提高動力煤入選比例成為今后發(fā)展的重點(diǎn)。 選煤方法的大致走向?yàn)橐灾亟檫x為主導(dǎo),易選煤則以跳汰選為首選,在特定的時候使用其余的選煤技術(shù)。自動化生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展使得現(xiàn)代選煤操作更加易行,同時還能減少消耗煤炭資源。
在煤炭的分選設(shè)備中發(fā)展勢頭較快的主要有重介質(zhì)旋流器、干法分選機(jī)、動篩跳汰機(jī)、微泡浮選柱機(jī)、重介刮板分選機(jī)淺槽等。以跳汰機(jī)、浮選機(jī)、重介斜(立)輪分選機(jī)、螺旋分選機(jī)為主的選煤設(shè)備發(fā)展則比較遲緩。螺旋滾筒分選機(jī)、水介質(zhì)旋流器、搖床等則出現(xiàn)發(fā)展滯緩的現(xiàn)象。(1)重介質(zhì)旋流器近年來發(fā)展比較快且技術(shù)也在日漸成熟,應(yīng)用價值也在不斷提高。DSM重介質(zhì)旋流器由于分選精度高則用于比較難分選的傳統(tǒng)末煤分選領(lǐng)域中。大直徑重介質(zhì)旋流器、無壓給料重介質(zhì)旋流器以及三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的發(fā)展也是越來越被重視和關(guān)注的;(2)跳汰機(jī)隨著近年來重介質(zhì)選煤工藝的大力發(fā)展推廣下而放慢了發(fā)展創(chuàng)新的步伐。動篩跳汰機(jī)在應(yīng)用于大塊煤的排矸顯示出獨(dú)特的優(yōu)勢。液壓傳動式跳汰機(jī)還需要進(jìn)口,使用效果較好但容易出故障。機(jī)械傳動式機(jī)同當(dāng)前我國的操作和管理水準(zhǔn)相適應(yīng),其在實(shí)際具有簡單又可靠的應(yīng)用;(3)干選機(jī)從早期的風(fēng)力搖床、跳汰發(fā)展到近年的空氣重介選、復(fù)合干選而逐步成熟。國內(nèi)目前使用的最普遍的設(shè)備主要有復(fù)合式和空氣重介干選機(jī)兩類;(4)微泡浮選機(jī)柱是用于小于0.5mm級用主要粉煤的煤炭分選設(shè)備。目前,在我國使用量最大的莫過于機(jī)械攪拌式浮選機(jī)柱,是單槽容積已不斷趨向大型化的煤炭設(shè)備。今年來,浮選柱在我國多應(yīng)用于細(xì)粒煤的分選過程中;(5)重介質(zhì)分選機(jī)在20世紀(jì)80到90年代多使用于我國塊煤分選中,其使用的多為斜輪、立輪分選機(jī)。
在輔助設(shè)備中,篩分機(jī)、煤泥脫水設(shè)備(以加壓過濾機(jī)、隔膜壓濾機(jī)為主要代表)等都發(fā)展較快,相對而言發(fā)展較慢的設(shè)備主要有末煤脫水離心機(jī)、破碎機(jī)等;以及幾乎沒有發(fā)展的設(shè)備主要有:渣漿泵等。(1)篩分機(jī)是選煤廠使用來實(shí)現(xiàn)物料的分級、脫水、脫介的設(shè)備。一般大量采用直線振動篩選煤產(chǎn)品的脫水、脫介。我國選煤廠最常見的脫介方式是弧型篩加直線振動篩。近年來,高頻振動篩在粗煤泥的脫水中有廣泛應(yīng)用,而香蕉篩則廣泛應(yīng)用在產(chǎn)品脫介中。目前篩分機(jī)的研究方向主要有增加篩分面積,提高篩分機(jī)的單機(jī)處理能力、提高篩分機(jī)的工作可靠性、以及提高篩分效率三個方面;(2)離心機(jī)是以篩籃的直徑、單機(jī)處理量的增加以及產(chǎn)品水分減少為發(fā)展的趨向。末煤脫水則仍是以各種創(chuàng)新少的立式離心機(jī)以及在我國長期以來推廣緩慢的臥式離心機(jī)為主。而沉降過濾式離心機(jī)的使用數(shù)量因其要求高的動平衡水準(zhǔn)、維護(hù)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)量高以及占地面積大、電耗高等缺點(diǎn)在不斷地減少;(3)在設(shè)備引進(jìn)的推動下過濾式煤泥脫水設(shè)備有了長足的進(jìn)展。我國是世界范圍內(nèi)對加壓過濾機(jī)使用率最高的國家,目前加壓過濾機(jī)已朝著成本的不斷降低和可靠性的不斷保障的發(fā)展方向形成系列。快速隔膜壓濾機(jī)以其短暫的循環(huán)周期、較大的單位處理能力、產(chǎn)品水分低的優(yōu)勢在近年來發(fā)展較快并逐漸得到認(rèn)可。在選煤廠里被大量使用在最終煤泥回收的板框式壓濾機(jī)的技術(shù)改進(jìn)并沒有明顯變化;(4)以通過量大、工藝配置簡化、機(jī)體高度降低、設(shè)備可靠性增強(qiáng)為目標(biāo)的破碎設(shè)備隨著選煤廠的大型化也朝著大型方向發(fā)展。國內(nèi)使用較多的是美、澳、德、英的分級破碎機(jī);(5)渣漿泵作為重介質(zhì)選煤廠采用重介旋流器工藝的關(guān)鍵設(shè)備關(guān)系到是否具有理想的分選效果。而基本涵蓋了國內(nèi)選煤市場的是從澳大利亞引進(jìn)的沃曼泵以及按照兩相流理論設(shè)計的國產(chǎn)渣漿泵。
我國選煤工業(yè)存在著原煤入選比例較低以及商品煤灰分高的弊端。大型化選煤設(shè)備和選煤廠規(guī)模成為一個利于選煤生產(chǎn)的系統(tǒng)簡單化的主要發(fā)展趨勢,從而使減少人員投入便提高生產(chǎn)效率。另一方面,我國國產(chǎn)設(shè)備同國外進(jìn)口設(shè)備相比,在設(shè)備工作的穩(wěn)定性、使用壽命等方面仍然有很大差距,同時關(guān)鍵設(shè)備的核心技術(shù)缺乏自主創(chuàng)新和自主知識產(chǎn)權(quán)。因此,要求更加高效、穩(wěn)定、大型化的選煤設(shè)備及技術(shù)發(fā)展,也是進(jìn)一步改進(jìn)選煤技術(shù)的手段。對現(xiàn)有選煤廠進(jìn)行技術(shù)改造,需要貫徹“清潔生產(chǎn)法”并采用先進(jìn)的選煤技術(shù)和設(shè)備改造現(xiàn)有選煤廠以優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展。提高煤炭的入洗量和產(chǎn)品煤質(zhì)量以減少燃煤造成的污染,從而走環(huán)保、節(jié)能的可持續(xù)發(fā)展道路已成為國家的一項(xiàng)基本政策。
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DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.12.203