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        多功能礦化器在紅陽三礦選煤廠的應(yīng)用

        2018-07-20 08:58:18趙立強徐建禮
        選煤技術(shù) 2018年3期
        關(guān)鍵詞:紅陽浮選機精煤

        趙立強,徐建禮

        (1.沈陽焦煤股份有限公司銷售分公司,遼寧 沈陽110123;2.唐山天和環(huán)??萍脊煞萦邢薰荆颖?唐山063000)

        沈陽焦煤股份有限公司紅陽三礦選煤廠是一座設(shè)計能力為1.50 Mt/a的礦井型煉焦煤選煤廠,于1997年開工建設(shè),1998年5月1日投產(chǎn)運行。2007年紅陽三礦2#主井投產(chǎn),為滿足原煤洗選需要,新增一套處理能力為2.80 Mt/a的重介系統(tǒng),原煤處理能力由1.50 Mt/a提至4.30 Mt/a;近些年,經(jīng)多次技術(shù)改造,原煤處理能力已達5.00 Mt/a以上,礦井所產(chǎn)原煤能夠?qū)崿F(xiàn)全部入選;目前,主選工藝為跳汰分選、重介分選、TBS分選、浮選的聯(lián)合工藝,工藝系統(tǒng)比較復(fù)雜。入選原煤灰分在40%~50%之間,水分<13%,<0.5 mm粒級含量在20%~25%之間,原煤可選性等級為易選。產(chǎn)品為10級冶煉用煉焦精煤,主要用戶包括鞍鋼、本鋼、通鋼等大型鋼鐵企業(yè)。

        隨著紅陽三礦選煤廠處理能力的增加,生產(chǎn)系統(tǒng)細煤泥含量增多,浮選系統(tǒng)6臺浮選機的處理能力明顯不足,且浮選精煤質(zhì)量不達標(biāo),浮選尾煤指標(biāo)過低。為了提高浮選精煤質(zhì)量,生產(chǎn)中必須增加煤油、雜醇的使用量,延長浮選機的運行時間,在生產(chǎn)成本增高的情況下,并未達到正常生產(chǎn)要求。為了改變這種生產(chǎn)現(xiàn)狀,紅陽三礦選煤廠根據(jù)浮選柱的工作原理[1-2],自行設(shè)計出一種多功能礦化器,并對制約浮選系統(tǒng)高效運行的工藝、設(shè)備進行技術(shù)改造。在多功能礦化器投入運行后,僅需運行6臺甚至5臺浮選機即可滿足浮選生產(chǎn)需要,并能保證精煤、尾煤指標(biāo)合格。

        1 多功能礦化器

        1.1 結(jié)構(gòu)組成

        多功能礦化器(圖1)包括柱體、噴射旋轉(zhuǎn)器和風(fēng)管三部分。柱體用于儲存礦漿,頂部布置有泡沫噴淋水裝置和精礦收集槽[2-4]。噴射旋轉(zhuǎn)器是設(shè)備的主要結(jié)構(gòu)部件,也是實現(xiàn)礦漿分選的關(guān)鍵部件。風(fēng)管的作用是為礦漿分選輸送動力。此外,給礦管分布在兩處,一處位于柱體左側(cè)底部,另一處位于噴射旋轉(zhuǎn)器的頂部,礦漿可以從這兩處進入設(shè)備內(nèi)部。

        圖1 多功能礦化器結(jié)構(gòu)示意圖

        1.2 工作原理

        礦漿從柱體左側(cè)底部或噴射旋轉(zhuǎn)器頂部以噴射方式進入柱體內(nèi),在柱體內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)、噴射形式的礦漿,并迅速充滿整個分選空間;風(fēng)管開始加風(fēng),使礦漿加速旋轉(zhuǎn),并使其得到充分礦化;在噴射、旋轉(zhuǎn)雙重作用下,氣泡和礦化氣絮團向中心、上方兩個方向運動;氣泡與礦漿中的煤粒碰撞并繼續(xù)礦化,矸石顆粒和精煤顆粒的分選速度加快;精礦不斷從精礦槽涌出,氣泡在柱內(nèi)上升并不斷受到清洗,其夾帶的高灰礦物被清除;在上部較厚的泡沫層和噴淋水作用下,精礦品位大大提高[5]。

        礦漿通過量是影響多功能礦化器分選效果的重要因素,實際生產(chǎn)中要盡可能保持其穩(wěn)定,以免影響浮選工藝指標(biāo)。同時,風(fēng)量也要合適,如果風(fēng)量過大,則礦化層不穩(wěn)定,礦漿的泡沫層易被破壞,導(dǎo)致浮選精煤灰分偏高;如果風(fēng)量過小,則礦化層過于密實,礦漿的泡沫層易被“壓死”,導(dǎo)致浮選精煤灰分偏低[6]。

        1.3 技術(shù)特點

        多功能礦化器的主要技術(shù)特點如下:

        (1)設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單,單位容積處理能力大,工藝指標(biāo)良好。

        (2)采用風(fēng)作為動力,動力消耗少,節(jié)能效果明顯;浮選劑用量少,有助于降低浮選成本。

        (3)完全適用于<0.5 mm粒級煤泥的浮選,尤其適合高灰、特細粒煤泥的浮選,且浮選精煤產(chǎn)率高,灰分低。

        1.4 技術(shù)參數(shù)

        紅陽三礦選煤廠所用多功能礦化器的主要技術(shù)參數(shù)如下:

        入料粒級/mm

        <0.5

        處理能力/(m3·h-1)

        1 000

        入料濃度/(g·L-1)

        35~80

        精煤灰分/%

        8.50~9.50

        尾煤灰分/%

        50~60

        2 浮選系統(tǒng)技術(shù)改造方案

        (1)增設(shè)礦漿預(yù)處理器。為了滿足1#、2#多功能礦化器的使用要求,該選煤廠自行設(shè)計、制作了3臺礦漿預(yù)處理器[7],分別作為跳汰車間2#、3#浮選機和重介車間4#浮選機的礦漿預(yù)處理設(shè)備。在礦漿預(yù)處理器使用后,浮選機的入料方式發(fā)生改變,浮選系統(tǒng)處理能力得到提高。

        (2)浮選機的刮泡器改造。選煤廠所用浮選機為XJM-12機械攪拌式浮選機,在1#、2#多功能礦化器安裝調(diào)試完成后,為提高浮選機的處理能力,將跳汰車間2#、3#浮選機的刮泡器葉片由4片改為6片,并將重介車間4#浮選機的刮泡器葉片由4片改為8片[8-10],以提高浮選機單位時間的刮泡能力。

        3 生產(chǎn)效果

        為了驗證技術(shù)改造效果,浮選系統(tǒng)生產(chǎn)正常后,在入料濃度為35~80 g/L的條件下,對1#和2#多功能礦化器的分選效果進行檢測,其工藝指標(biāo)見表1。由表1可知:多功能礦化器的分選效果良好,精煤灰分可以控制在8.90%~9.30%之間,完全滿足生產(chǎn)要求;多功能礦化器的成功應(yīng)用,不但可以提高浮選系統(tǒng)的處理能力,而且能夠在煤泥含量較大的情況下實現(xiàn)正常生產(chǎn)。

        表1 1#和2#多功能礦化器分選效果

        4 結(jié)語

        針對浮選系統(tǒng)處理能力不足的問題,紅陽三礦選煤廠根據(jù)浮選柱的分選原理,研制出一種多功能礦化器,并將其應(yīng)用到浮選系統(tǒng),用于部分礦漿的預(yù)先分選。在多功能礦化器投入運行后,浮選系統(tǒng)處理能力提高,浮選工藝指標(biāo)完全滿足生產(chǎn)要求,這在一定程度上響應(yīng)了集團公司“雙控雙提”的要求。

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