乌兰木伦选煤厂块煤系统优化改造实践

张 帅，牛 超，韩 丹

(神华神东煤炭集团 洗选中心,内蒙古 鄂尔多斯 017209)

乌兰木伦选煤厂块煤系统优化改造实践

张 帅，牛 超，韩 丹

(神华神东煤炭集团 洗选中心,内蒙古 鄂尔多斯 017209)

为解决乌兰木伦选煤厂块煤系统加量瓶颈、块煤脱水效果差的问题，对块煤系统整体工艺进行了优化改造。工艺系统优化后，块煤洗选系统的处理能力得到显著提升，小时入选量由原来的300 t提高到了400 t，脱水效果得到明显改善。

块煤系统；振动筛；脱水效果；入选量；块煤水分

乌兰木伦选煤厂隶属于神华神东煤炭集团，是一座处理能力为5 Mt/a的大型矿井型选煤厂[1]。该厂洗选工艺为：200～25 mm粒级块原煤经3 mm脱泥筛脱泥后，采用浅槽重介分选；<13 mm粒级末原煤经2 mm脱泥筛脱泥后，采用有压两产品重介旋流器分选；<2 mm粒级煤泥由水力分级旋流器分级，2～0.2 mm粒级粗煤泥由螺旋分选机分选后由卧式刮刀离心机脱水回收，<0.2 mm粒级细煤泥由两台加压过滤机和两台板框压滤机脱水回收。但在生产中，由于块煤系统中离心机的脱水效果不佳，块精煤筛处理量限制，使块煤系统生产能力不足，严重制约了选煤厂入选能力的提升[1]。

1 存在问题及分析

1.1 存在问题

乌兰木伦选煤厂块煤系统工艺流程(图1)为：原煤经过301原煤入选胶带转载到302原煤分级筛分级后，>50 mm粒级进入块煤系统，<50 mm粒级进入末煤系统；进入块煤系统的物料经过脱泥筛脱泥后由304浅槽重介分选机进行分选，分选出的精煤由305振动筛脱水脱介后，>25 mm粒级精煤经307精煤破碎机破碎后进入501混煤胶带，<25 mm粒级末精煤由308离心机进行二次脱介、脱水后再进入混煤胶带；矸石则经306振动筛脱水脱介后进入矸石仓，由汽运外排。

(1)块精煤脱水筛通过量小、脱水效果差、下层筛利用率低。经观察得知，在生产中305振动筛煤筛面距离筛梁高度较低，因此大大限制了其过煤量。经观察发现，当原煤入选胶带处理量为900 t/h，块煤系统处理量达300 t/h时，305振动筛上层的物料距离筛上大梁仅有30 mm，因此导致块煤系统处理量上限仅为300 t/h。同时，305振动筛上的物料厚度过高，导致水分很难穿透煤层进入到筛下，进而造成块精煤脱水困难，最终导致块精煤水分居高不下。因此，如何最大程度地提高块煤系统的小时处理量与提高块精煤脱水效果成为了生产中的一个技术难题[2]。

图1 块煤系统工艺流程图Fig.1 Process flowsheet of lump coal separation system

(2)305振动筛二层筛面利用率低。经观察还发现，当301原煤入选胶带处理量为900 t/h时，块煤系统处理量达上限300 t/h时，305振动筛上下层物料分布不均，下层筛面物料厚度过薄，小时过煤量过低，因此二层筛面利用率较低。

(3)块煤系统粗煤泥脱水效果差。乌兰木伦选煤厂块煤系统粗煤泥(0.15～3 mm)和末精煤(3～25 mm)采用同一台末精煤离心机(振动卸料)脱水，经过现场取样检测发现，块煤系统粗煤泥水分较高。

1.2 原因分析

分析认为，上述问题的原因主要在于以下几个方面：

(1)305振动筛上下层物料分布不均。块煤系统305振动筛是二层筛，上层筛筛孔为25 mm，下层筛筛孔为2 mm，主要用于块精煤的脱介和脱水。在日常生产过程中，发现精煤筛筛上的物料层较厚，而二层筛上的物料层较薄，这样一来，上层筛物料脱水困难，而下层筛的利用率又较低，不能最大程度地发挥筛机的脱介脱水作用，影响了筛机的处理量[3]。

(2)卧式振动离心机效果不佳。乌兰木伦选煤厂块煤系统粗煤泥(0.15～3 mm)和末精煤(3～25 mm)采用同一台末精煤离心机(振动卸料)脱水，在脱水中过程中，由于粗煤泥容易造成筛孔堵塞，因此当生产中一旦出现煤量增大的情况，离心机就经常出现电流过大或摆动不正常等现象，从而影响离心机处理量与脱水效果。离心机效果不佳也是块煤系统入选能力提升的主要瓶颈因素之一。因此如何高效利用块煤系统末精煤离心机，成为提高块煤系统的小时处理量与提高末精煤脱水效果的一个技术难题[4]。

2 优化方案

根据以上分析，综合考虑现场实际情况，采取了以下一系列措施：

(1)将块煤粗煤泥引到末煤刮刀离心机处理。具体做法是：将块煤系统粗煤泥引入末煤系统433刮刀卸料离心机入料槽，其管路倾度可达到15°，因此不会造成管路的堵塞。通过此项改造，在正常情况下，无论末煤系统是否开启，都可将块煤系统粗煤泥引入末煤系统煤泥离心机进行处理，从而彻底解决了块煤系统粗煤泥对308末精煤离心机的影响，大大提高了末精煤离心机的处理能力及脱水效果，为下一步利用305振动筛二层筛板奠定了基础。块煤系统粗煤泥管路改造示意图如图2所示。

图2 块煤系统粗煤泥管路改造示意图Fig.2 Schematic diagram of modification on coarse slime separation process of lump coal system

(2)均衡分配305振动筛上下层物料。通过对块煤系统入选原煤进行筛分试验发现，块煤系统中25～50mm粒级的末精煤量占入选原煤总量的12%，约为110 t/h。从理论上讲，如果对305振动筛的上层筛板进行更换(25 mm筛孔更换为50 mm)，可使305振动筛处理量增加90 t/h。为均衡分配该筛上层和下层物料，选煤厂研究决定将305振动筛入料端的4排φ25 mm的筛板更换成φ50 mm的筛板，令部分25～50 mm的末精煤进入到二层筛面进行脱水处理。

(3)提高块原煤的小时入选量。通过上述改造，使部分50～25 mm料级块精煤进入到305振动筛二层脱水，一方面提高了二层筛面的利用率，另一方面上层物料也明显变少，避免了305振动筛堵塞故障，提高了块原煤的小时入选量。乌兰木伦选煤厂原煤分级筛筛板共12排，其中筛后侧5排是50 mm筛孔，筛前侧7排25 mm，目前已将筛后侧3排50 mm筛板更换成了25 mm筛板，从而使块煤小时入选量提高了100 t/h，大大提高了块煤系统的生产效率。

3 改造效果

通过对块煤系统进行优化改造，取得了以下一系列成果：

(1) 块煤系统处理能力得到提升，确保了商品煤质量。改造前块煤系统最大处理能力为300 t/h，改造后提高至400 t/h，较原来提高了100 t/h，进而使乌兰木伦选煤厂原煤小时处理量由原来的900 t/h提高到了1 000 t/h，保证了井下过构造时原煤可以最大程度地入选，有利于商品煤质量的稳定，提高神东煤炭的市场竞争力，为适应目前市场严峻的经济形势提供条件。

(2) 提高了块煤系统末精煤的脱水效果。改造后，308离心机只处理305振动筛下层末精煤，使308离心机的脱水效果得到了进一步的提高，经测试，出料水分降低约1个百分点。

(3)提高了305振动筛筛面的利用率。系统优化后，305振动筛二层物料产物明显变多，上层筛物料明显降低，上下层物料分布均衡，一方面提高了305振动筛下层筛面的利用效率，另一方面也提高了上层筛的脱水效果。

(4)块煤系统的优化还使粗煤泥的水分降低了1个百分点左右，使选煤厂经济效益得到一定提升，同时使305振动筛、308离心机的设备故障率得到降低，大大降低了岗位工的劳动强度。

[1] 泰戈特(北京)工程技术有限公司. 乌兰木伦选煤厂改扩建工程设计说明书[Z]. 2010.

[2] 郭凡灿，薄 磊，李永志，等. 煤泥脱水装备的发展现状及展望[J]. 煤矿机械， 2008(9).

[3] 杨红军. 降低过滤机滤饼水分和细粒煤脱水浅析[J]. 煤炭加工与综合利用，2004(1).

[4] 谢广元. 选矿学[M]． 北京：中国矿业大学出版社，2001.

Optimization and modification on lump coal separation system in Wulanmulun coal preparation plant

ZHANG Shuai，NIU Chao，HAN Dan

(Coal Washing Center,Shenhua Shendong Coal Group Corporation Limited,Erdos,Inner mongolia 017209,China)

In order to solve problem caused by inefficient processing capacity and bad dewatering effect of lump coal separation system,technology optimization and modification on this system is made. The application shows that the processing capacity of this system is increased from 300t/h to 400t/h as well as lump coal is dewatered efficiently.

lump coal separation system; vibrating screen; dewatering effect; production capacity; moisture of lump coal

1001-3571(2015)02-0059-03

TD94

B

2014-07-21

10.16447/j.cnki.cpt.2015.02.017

张 帅(1987年—)，男，辽宁省锦州市人，助理工程师，从事选煤生产技术工作。

E-mail：zhangshuai8363@126.com Tel：14784778986