吕梁山煤电公司选煤厂技术改造

张春辉

(霍州煤电集团吕梁山公司选煤厂,山西省吕梁市,033102)

吕梁山煤电公司选煤厂技术改造

张春辉

(霍州煤电集团吕梁山公司选煤厂,山西省吕梁市,033102)

分析了吕梁山煤电公司选煤厂煤质变化及工艺系统现状,通过对现有工艺系统的优化改造,有效提高了精煤产率和系统的处理量。

选煤厂 选煤工艺 浮选系统 煤泥水处理系统 技术改造

吕梁山煤电公司选煤厂原设计原煤处理量3.0 M t/a,其隶属于霍州煤电集团吕梁山煤电公司,属中央型炼焦煤选煤厂,主要入洗吕梁山煤电公司所属木瓜矿、庞庞塔矿原煤。原生产工艺为+50 mm预先脱泥,50～0.5 mm进入有压三产品重介旋流器分选,-0.5 mm采用微泡浮选工艺。随着所属矿区机械化开采程度提高及煤层埋深加大,煤质发生了较大的变化,末煤量显著增加,因此,选煤厂亟待改造以适应新的煤质特点。

1 原选煤工艺存在的问题

1.1 煤质的变化

(1)原煤分选性差异大,新增入洗的庞庞塔5#煤可选性差,中煤产率大,一般可达35%;木瓜10#煤和庞庞塔10#煤中煤很少,约7%左右,易浮选。

(2)原煤含矸石量差异大,庞庞塔5#煤含矸量达到45%,尤其是+300 mm的块矸较多。

(3)原生煤泥量增加,尤其煤质较脆的煤种次生煤泥增加,其中庞庞塔10#煤及木瓜10#煤的原生煤泥量在20%～23%。

(4)浮选差异较大,庞庞塔5#煤泥属极难浮选,庞庞塔10#煤泥及木瓜10#煤泥极易浮选。

1.2 原分选工艺的不适应性

由于原设计技术的局限性及煤质变化的不可预测性导致原分选工艺的不适应。

(1)原煤分级能力偏小,破碎精度不足,入选原煤中+300 mm粒度含量及含矸量大幅增加,原煤分级筛面积较小及原煤分级破碎机破碎精度不足(要求小于等于50 mm),造成破碎机超负荷运行,同时手选粗矸的破碎能力达不到后续工艺排放要求,原煤准备能力实际处理量只有650 t/h,低于714 t/h的设计要求。

(2)介质回收系统不适应,原煤的含泥量增加,造成磁选机入料浓度急剧增大,介耗远大于2.5 kg/t原煤的设计指标。

(3)由于煤泥的不均匀性及浮选差异性,造成煤泥水分选和浮选精煤、尾矿脱水能力严重不适应,入选难选煤时,浮选精煤灰分居高不下,且尾矿脱水能力低,入选易选煤时尾矿灰分偏低且浮选精煤脱水能力不足。

2 技术改造方案

2.1 原煤系统改造

(1)更换原煤分级筛。原煤分级筛为自定中心圆振动筛(USK3052),分级效率低,磨损严重,处理量达不到设计要求,同时震动对厂房钢结构造成安全隐患,因此,在充分调研论证的基础上选用澳大利亚3661型申克筛,筛板筛孔选用正六角形(原为圆孔),提高了开孔率,处理能力提高到800 t/h。

(2)更换分级破碎机。原有FP50AM型破碎机采用单电机驱动,动力负荷不足,经常出现液力耦合连接器销子“剪断”事故,同时破碎机齿板磨损较严重,破碎分级效果无法达到工艺要求。经考察选用新型2DSKP75200破碎机,采用双电机驱动,齿板选用进口高强耐磨材质,配套进口SEW减速器,采用新的破碎机后,破碎上限粒度可达450 mm(原设计仅300 mm),破碎能力适应了原煤煤质的变化。

(3)更换粗矸破碎机。选煤厂原使用PE600×900复摆颚式破碎机,由于处理能力不足严重影响生产。根据选煤厂情况,选用2DSKP-75×100双齿辊破碎机,处理能力达到150 t/h,解决了粗矸破碎问题。

以上3项技术改造,彻底解决了原煤准备环节的瓶颈问题,原煤准备能力得以提高。

2.2 介质回收系统改造

2.2.1 介质回收系统存在问题

选煤厂原设计使用4台艺利磁选机,其中2台用于精煤脱介,2台用于中煤、矸石脱介,由于含泥量的增加造成介质消耗一度达到每吨原煤需3.0～3.5 kg,远远大于每吨原煤需2.5 kg的设计标准。经分析,主要原因是磁选机处理能力不够,设备工况不良。

2.2.2 介质降耗措施

(1)降低进入介质系统煤泥含量。实施选前脱泥技改,增大脱泥筛筛缝规格,增加脱泥喷水工序,改善脱泥效果;调整煤泥分级旋流器参数,保证-0.5 mm煤泥去浮选,介质系统含泥量大为减少,同时有利于重介系统密度控制的平稳。

(2)降低脱介筛喷水杂质浓度。原脱介筛喷水杂质浓度高,由于其中所含的极细煤泥比表面积大、吸附力强,对脱介极为不利,后经系统调整,实现了清水脱介。

(3)严格介质入库管理。加强对介质验收工作,严格控制入库磁铁矿粉质量指标,磁性物含量大于或等于90%,-325网目含量大于或等于90%,真密度大于或等于4.0 g/cm3,水分小于或等于8%。

(4)增大介质回收能力。增加两台精煤磁选机和一台中矸磁选机。

改造后每吨原煤需介质1.88 kg。

2.3 煤泥水系统改造

2.3.1 原煤泥水系统存在问题

(1)改造前共3台微泡浮选机(WPF型),其中2台ø5000用于粗选,一台ø6000用于精选,每台处理能力为650 m3/h,处理难浮煤泥时只能达设计能力的50%。

(2)浮选循环矿浆量过大,叶轮气蚀现象严重,浮选精煤泡沫流动性差,不能及时排出,手摸没有粒度感,对粗颗粒的浮选效果差。

(3)入浮煤泥性质差异较大,造成浮选效果差异极大。选煤厂入选4种原煤,生产3种产品:入选木瓜9#、10#煤生产11级主焦煤,煤泥易选;入选庞庞塔10#煤生产10级高硫1/3焦精煤,煤泥易选;入选庞庞塔5#煤生产10级低硫1/3焦精煤,煤泥极难选。因庞庞塔5#煤煤泥浮选选择性很差,浮选精煤粗选灰分均大于14.90%,扫选精煤灰分远大于10级精煤标准(9.51%～10.00%),浮选尾矿灰分在32%～35%。

(4)煤泥水系统脱水能力不足。在实际生产中,入洗易选木瓜10#煤生产11级焦煤时浮选精煤产量达到90 t/h,而实际浮选精煤脱水处理能力仅达65 t/h;入洗难选庞庞塔5#煤生产10级1/3焦煤时浮选尾煤灰分偏低,尾煤量达85 t/h,而尾煤脱水能力仅65 t/h,故原生产技术系统在入洗两种不同分选程度的原煤时,浮选精煤和尾煤的脱水能力都不足。

2.3.2 煤泥水系统改造

针对煤泥水系统现状,对浮选工艺、浮选精矿和浮选尾矿脱水系统进行了技术改造。

(1)拆除原3台微泡浮选机,增加2台XJM-S28(五室:三室粗选+两室精选)浮选机,浮选工艺为一次粗选或二次精选工艺。

(2)增加3台高效“快开”压滤机替换原5台隔膜压滤机(400 m2)中的3台,组成新的精矿、尾矿脱水工艺。其中,浮选精煤脱水以2台96 m2加压过滤机为主,3台过滤面积为480 m2的高效“快开”压滤机及1台(或2台)LW Z1200×1800A的沉降过滤式离心脱水机为辅;浮选尾矿脱水以原2台400 m2隔膜压滤机为主,以有能力切换处理煤泥的2台“快开”压滤机及1台(或2台)LWZ1200×1800A的沉降过滤式离心脱水机为辅。

(3)增加浮精煤滤液浓缩、回收工艺。利用1台闲置的ø20 m高效浓缩机,将卧式沉降过滤离心机浮精煤滤液和加压过滤机滤液进行浓缩沉淀,使得滤液浓度由之前的50 g/L左右增加到300 g/L左右,浓缩后底流由“快开”压滤机回收。不仅缩短了压滤机注料时间,提高了生产效率,而且提高了精煤回收量。

3 改造效果

(1)入选木瓜10#煤生产11级焦精煤时,浮选抽出率由58.36%提高到83.45%,提高了25.09%;生产10级1/3焦精煤时,对于入选庞庞塔5#难浮煤泥的浮选,采用三室粗选+两室精选的流程,其浮精灰分由14.90%降到9.75%,实现了与重选精煤的同级生产,浮选抽出率提高了18.96%,相应生产2#精煤的总产率提高了1.99%,最终浮选尾矿灰分提高到52.19%。

(2)总浮精煤脱水处理量达到120 t/h,提高了55 t/h;总尾矿脱水能力达到100 t/h,提高了35 t/h;通过卧式沉降离心机和“快开”压滤机处理浮精煤和尾矿的灵活切换,可以再提高处理能力45 t/h,煤泥水系统脱水能力实现了灵活切换,满足了不同煤质入洗时煤泥水系统脱水需求。

(3)系统最大处理能力由650 t/h提高到760 t/h,提高了17.00%,由于各环节处理工艺的改造,且选煤厂实行新的选煤生产组织规范(每年330 d,每天16 h工作制),2010年全年入洗量达到403万t,较设计能力提高100多万t。

4 结语

在选煤厂生产实践中,由于入选原煤煤质随着煤矿开采条件改变而发生变化,因此洗选工艺也必须随之不断完善,对于最为关键原煤准备系统和煤泥水系统,应及时调整工艺,投入新设备,以增大系统处理能力。吕梁山煤电有限公司选煤厂通过不断探索,解决了原煤准备、浮选、脱水系统的难题,入选能力得到提高。

Technical transformation of Lvliangshan Coal Preparation Plant

Zhang Chunhui
(Lvliangshan Coal Preparation Plant of Huozhou Coal Electricity Group,Lvliang,Shanxi033102,China)

This paper analyzed the coal property and process system at the present situation of Lvliangshan coal preparation plant,optimized and transformed the existing process system,effectively imp roved the coal clean efficiency and the system capacity.

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TD948

B

张春辉(1966-),男,山西平遥人,高级工程师,现任山西霍州煤电集团吕梁山煤电有限公司选煤厂副厂长,主要从事选煤生产技术、工艺管理、选煤设备研究工作。

(责任编辑 张毅玲)