孫友彬

(霍州煤電集團公司 洗煤加工部， 山西 霍州 031400)

霍州煤電集團李雅莊選煤廠設計入洗能力為330萬t/年，共有2套生產(chǎn)系統(tǒng)，主要入洗李雅莊、干河等礦原煤。主要生產(chǎn)工藝為+50 mm塊煤重介淺槽分選預先排矸，50～0.5 mm末煤無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選，-0.5 mm細煤泥直接浮選。

李雅莊選煤廠目前生產(chǎn)10級精煤產(chǎn)品，精煤產(chǎn)品要求灰分為9.51%～10.00%. 精煤產(chǎn)品由重介精煤(灰分9.1%～9.5%、質(zhì)量占比60%～70%)、粗精煤泥(灰分13%～17%、質(zhì)量占比10%)、浮選精煤(灰分11%～12%、質(zhì)量占比20%)3部分組成，粗精煤泥和浮選精煤灰分偏高，尤其是粗精煤泥灰分偏高且不穩(wěn)定。為保證銷售精煤產(chǎn)品質(zhì)量合格，現(xiàn)場只能采取降低重介精煤灰分的措施，由此導致重介系統(tǒng)精煤“背灰”，降低了總精煤產(chǎn)率，影響企業(yè)經(jīng)濟效益。

1 粗煤泥灰分偏高原因

李雅莊選煤廠現(xiàn)粗精煤泥回收工藝見圖1. 精煤磁選機尾礦經(jīng)水力濃縮旋流器分級后，底流進入高頻篩和離心機脫水摻入精煤；溢流及高頻篩下水和離心液進入浮選回收。兩套系統(tǒng)各自使用一套粗精煤泥回收系統(tǒng)，每套系統(tǒng)分別使用2臺型號為GPS2041高頻篩。

圖1 粗精煤泥回收工藝流程圖

為了了解粗精煤泥灰分偏高的原因，依據(jù)GB/T 477—2008《煤炭篩分試驗方法》對粗煤泥回收系統(tǒng)各物料進行0.25 mm篩分試驗，結果見表1.

由表1可知，精煤磁選機尾礦經(jīng)水力分級旋流器分級回收后，+0.25 mm粒級含量從25.87%降低到19.94%，粗煤泥得到較好回收；-0.25 mm粒級含量從74.13%降低為11.62%，絕大多數(shù)細泥被脫除，說明水力分級旋流器分級效果較好。旋流器底流經(jīng)高頻篩脫泥后，篩上-0.25 mm粒級含量從11.62%降低為6.80%，此部分脫泥效果不明顯，細泥含量較高，同時灰分較高，影響最終粗精煤產(chǎn)品質(zhì)量。

表1 粗精煤泥回收系統(tǒng)數(shù)質(zhì)量指標情況表

對高頻篩篩上物進行篩分試驗，結果見表2. 由表2可知，水力旋流器底流經(jīng)高頻篩脫泥后，高頻篩篩上物料總灰分為15.11%，其中+0.25 mm粒級占比73.47%，灰分為9.79%，符合銷售精煤灰分指標；0.125～0.074 mm粒級和-0.074 mm粒級分別占比3.42%和7.57%，灰分分別為34.47%和63.18%，隨著粒度減小，灰分逐漸升高；-0.125 mm粒級占比10.99%，灰分達到54.25%，遠高于最終精煤產(chǎn)品質(zhì)量指標要求。表明高頻篩的篩分效率較低，對物料中-0.125 mm粒級高灰細泥無法有效脫除，是導致粗精煤泥灰分超標的主要原因。

表2 高頻篩篩上物篩分試驗表

2 解決方案

由上述分析可知，粗精煤泥灰分偏高主要是高頻篩篩分效率較低導致的。將目前在用的高頻篩更換為更為高效的脫泥篩是切實可行的方案。通過調(diào)研[1-3]，結合現(xiàn)場情況，計劃選用FT-HVS-1520型疊層高頻篩代替現(xiàn)有高頻篩，實現(xiàn)脫泥降灰。

2.1 疊層高頻篩原理

疊層高頻篩是一種借助于篩面高頻振動力和物料重力，實現(xiàn)按物料粒度進行分級的高效篩分設備[1]. 主要由料漿分料器、喂料器、頂部篩箱、底部篩箱、高頻振動電機、篩下產(chǎn)品收集槽、篩上產(chǎn)品收集料斗、框架等部分組成，疊層高頻篩的結構組成見圖2.

圖2 疊層高頻篩結構組成圖

其主要特點[2-6]有以下幾個方面：

1) 分級效率達到70%～80%，遠高于高頻篩30%左右的篩分效率；篩孔采用錐形孔設計，不易堵孔，分級粒度為0.3～0.074 mm；篩機配置了低電耗的強力雙激振電機、浮動式篩框和全封閉式振動器，經(jīng)浮動抗剪切橡膠彈簧傳遞給固定篩框的動負荷僅為5%～10%，振動力的90%以上全部轉(zhuǎn)化為篩分振動力，因此可實現(xiàn)對細粒級物料的高效分級。

2) 篩面采用高開孔率聚氨酯精細篩網(wǎng)，開孔率達到32%以上；篩網(wǎng)采用整體成型技術一次成型，并采用高強纖維增加強度，提高了篩網(wǎng)的使用壽命。

3) 設備可靠性高，篩機參振部件全部采用哈克釘拉鉚，高頻振動電機采用原裝進口italvibras電機，篩機所有金屬部件采用噴砂-聚脲工藝進行防腐處理，保證了設備運行的穩(wěn)定性和可靠性。

2.2 疊層高頻篩篩分試驗

利用疊層高頻篩試驗機對該廠水力分級旋流器底流(即高頻篩入料)進行試驗，試驗數(shù)據(jù)見表3.

表3 疊層高頻篩篩分試驗表

由表3可見，在入料煤泥灰分升高的前提下，疊篩篩上物料灰分降低至10.59%，比使用高頻篩篩上物料灰分降低了4.52%，其中-0.125 mm粒級占比由10.99%降低到2.95%，高灰細泥脫除效果明顯；篩上物料經(jīng)離心機脫水后，灰分能夠達到10%左右，基本實現(xiàn)與重介系統(tǒng)同級別生產(chǎn)。篩下物料灰分由原來的28.86%提高到51.61%.篩下物料中+0.25 mm粒級占比由原來的19.43%減少到4.5%，粗精煤泥損失減少。根據(jù)GB/T15716-2005《煤用篩分設備工藝性能評定辦法》，計算疊層高頻篩篩分效率為79.78%.

3 經(jīng)濟效益分析

根據(jù)李雅莊選煤廠工藝實際，采用2臺FT-HVS-1520型疊層高頻篩代替現(xiàn)有4臺高頻篩，預計設備購置費160萬元，原有設備拆除、土建、安裝費用約30萬元，附屬溜槽、管路等費用約20萬元，項目總成本預計210萬元。

項目完成后，可使粗精煤泥灰分降低至10%左右，減輕重介精煤“背灰”問題帶來的影響，提高精煤產(chǎn)率。根據(jù)入洗原煤的可選性曲線資料計算，預計改造完成后精煤產(chǎn)率約提高0.2%，中煤產(chǎn)率降低0.2%.

年入洗原煤按300萬t計算，精煤價格按1 500元/t，中煤價格按500元/t，年增加收入約為300×0.2%×(1 500-500)=600萬元，運行成本與現(xiàn)有工藝情況基本相同，當年增加經(jīng)濟效益600-210=390萬元，經(jīng)濟效益可觀。

4 結 語

粗精煤泥回收系統(tǒng)精煤灰分偏高、高頻篩篩分效率偏低是選煤廠粗精煤泥回收系統(tǒng)存在的常見問題。分析表明，李雅莊選煤廠采用疊層高頻篩代替現(xiàn)有高頻篩，能夠進一步優(yōu)化現(xiàn)有工藝系統(tǒng)，明顯降低粗精煤泥灰分，有效解決重介系統(tǒng)“背灰”問題，提高選煤廠總體分選效率，預計改造完成后可提高精煤產(chǎn)率0.2%，增加經(jīng)濟效益600萬元/年，具有顯著的經(jīng)濟效益。