车集选煤厂提高末精煤质量稳定性研究与实践

2013-03-15陈峰刘鑫

中国煤炭 2013年6期

陈峰刘鑫

（河南龙宇能源股份有限公司车集选煤厂，河南省永城市，476600）

1 概述

车集选煤厂隶属于河南煤业化工集团永煤公司龙宇能源股份有限公司，位于河南省永城市高庄镇，属矿井型动力煤选煤厂，1999年12月正式投产，原设计处理能力为180万t／a，采用块煤跳汰洗选工艺，煤泥厂内压滤回收，洗水一级闭路循环。

2004年9月实施二期改造工程，增加一套跳汰选煤系统，设计处理能力达到240万t／a。2008年6月又完成了浮选系统改造，实现了跳汰—浮选联合工艺流程，洗选加工工艺进一步完善。车集选煤厂末精煤产品由跳汰末精煤和浮选精煤组成，这两种产品在质量上存在着显著差异，受到生产工艺和设备布置等因素的影响，末精煤产品的质量不稳定。

2 问题分析

车集选煤厂煤泥系统的工艺流程见图1，煤泥水首先进入捞坑沉淀分级，捞坑底流由斗式提升机输送至离心机脱水后形成跳汰末精煤；捞坑溢流的煤泥水靠自流进入浮选入料池后，再由泵打入矿浆准备器；矿化后进入浮选机开始分选作业；浮选尾煤进入浓缩系统压滤回收煤泥；浮选精煤首先进入浮选精矿池消泡后，再经过加压过滤机脱水后作为浮选精煤。

最终末精煤是由跳汰末精煤和浮选精煤混合而成。在实际生产过程中，由于以下原因，常常造成跳汰末精煤和浮选精煤混合不均匀，从而导致最终末精煤产品质量不稳定。

2.1 产品质量不同

车集选煤厂最终要求末精煤产品灰分和水分指标为：Ad=9.5%～11.2%，Mt=7.8%～9.3%；而跳汰末精煤的灰分和水分指标为：Ad=10.5%～12%，Ad=7%～8%，浮选精煤的灰分和水分指标为：Mt=5%～6%，Mt=17%～18%。两种产品的灰分和水分等质量指标差异悬殊。若两种产品混合不均匀，会造成产品质量波动大，指标不稳定。

图1 车集选煤厂煤水系统工艺流程图

2.2 排料方式不同

捞坑沉降底流由斗式提升机转运到精煤离心机脱水，煤泥经离心机脱水后，跳汰末精煤连续均匀的下落到末精煤带式输送机上，加压过滤机的工作原理决定了其排料过程为间歇性排料。当物料在加压过滤机排料仓内积累到设定高度时，加压过滤机闸板打开将物料排空，大量的浮选精煤（约为1.6 t）瞬时涌向排料口下方的刮板输送机，再转载到末精煤带式输送机，造成瞬时浮选精煤相对于跳汰精煤过于集中，最终导致末精煤灰分偏低、水分偏高。当加压过滤机处于排料间隙时，末精煤带式输送机上仅有跳汰末精煤，此时灰分偏高、水分偏低。

2.3 物料分布不均衡

浮选系统是车集选煤厂实施浮选系统工艺改造项目新增的系统，加压过滤机在末精煤带式输送机的尾部。在生产过程中，浮选精煤被首先转载到末精煤带式输送机上，随后跳汰末精煤覆盖到浮选精煤的上层，因此造成在带式输送机上的下层产品水分高、灰分低，上层产品水分低、灰分高。

3 解决方案

跳汰末精煤和浮选精煤两种产品相混合形成最终产品，最终灰分Ad和水分Mt存在见式（1）和式（2）。

式中：m1、Ad1、Mt1——分别为跳汰末精煤的质量、灰分和水分；

m2、Ad2、Mt2——分别为浮选精煤的质量、灰分和水分。

车集选煤厂根据影响最终产品质量稳定的原因采取以下措施提高末精煤产品质量稳定性。

3.1 加强产品质量控制，做好物料准备工作

车集选煤厂采用立式螺旋刮刀卸料离心机和GPJ-120型加压过滤机分别用于跳汰末精煤和浮选精煤的脱水，设备正常工作时，脱水后的水分分别是Mt1=5%～6%和Mt2=17%～18%。据统计跳汰精煤与浮选精煤的质量比m1∶m2=7∶3，根据式（1）和式（2）将跳汰末精煤的灰分和水分控制在Ad=10.5%～12%，Mt=5%～6%；浮选精煤灰分和水分Ad=7%～8%，Mt=17%～18%，两种产品在混合均匀后则可保证最终末精煤产品质量合格。

为了保证产品质量在规定的范围内，车集选煤厂对会影响浮选精煤和跳汰精煤质量的关键岗位制定了专门的考核和激励办法。每月根据跳汰末精煤和浮选精煤产品指标完成情况对岗位司机进行考核，根据考核结果对岗位司机进行专项奖励，并且引入竞争机制，每半年根据各岗位司机的指标完成情况进行评比，实行末位淘汰制。通过以上措施加强产品的质量控制，为最终产品质量合格做好物料准备。

3.2 延长排料时间，改变浮选精煤排料方式

浮选精煤经由加压过滤机脱水，在完成一次脱水作业后浮选精煤瞬间排放到排料口下方的刮板输送机上，再由刮板输送机转载到末精煤带式输送机上。为了避免浮选精煤瞬时间涌向末精煤带式输送机上，采用变频技术控制刮板输送机的运行速度，延长浮选精煤的排料时间，使刮板输送机的排料周期与加压过滤机的排料周期相吻合。排料过程中浮选精煤暂时储存在刮板输送机仓内，缓慢排出刮板输送机，通过这种方法将原加压过滤机浮选精煤的间歇排料转化为连续排料。