新窑选煤厂原煤筛分工艺改造实践

刘志强，陈志勇

(天地科技股份有限公司神木分公司 新窑选煤厂运营部，陕西 榆林 719300)

新窑选煤厂原煤筛分工艺改造实践

刘志强，陈志勇

(天地科技股份有限公司神木分公司 新窑选煤厂运营部，陕西 榆林 719300)

针对新窑选煤厂原煤水分高，干法筛分时筛孔易堵塞的问题，将原煤干法筛分工艺改成湿法筛分工艺。筛分工艺改造后，原煤筛分效率平均提高35.20个百分点，吨原煤介耗量下降0.85 kg；生产系统的连续性和稳定性得到改善，带来了较好的经济效益。

干法筛分；湿法筛分；筛分效率；介耗量；工艺改造

新窑选煤厂是由天地科技股份有限公司运营的设计能力为2.0 Mt/a的矿井型动力煤选煤厂，系统小时处理量为379 t。洗选工艺为原煤13 mm分级后块煤浅槽重介质分选机分选，末煤1 mm脱泥后两产品重介质旋流器分选，粗煤泥弧形筛回收，细煤泥浓缩、压滤回收的联合工艺[1-2]。该厂入选原煤为低灰、低硫、特低磷、高挥发分、富油、高热值煤，化学反应性、热稳定性、抗碎强度均较好，是良好的动力、气化、低温干馏用煤。

该厂于2013年9月18日正式投产，鉴于产品销售形势较好，2014年4月对其进行扩能改造，目标是实现小时原煤处理量达到550 t。扩能改造工程于2014年5月6日顺利竣工并投产。

1 存在问题及原因分析

由于销售形势较好，2014年4月对新窑选煤厂进行扩能改造，改造目标是实现原煤小时处理量达到550 t。改造过程中，将原煤分级粒度由13 mm调整到18 mm，投产后发现生产系统存在如下问题。

(1)由于原煤筛分效率低(平均为52%)，大量末煤进入浅槽重介质分选机，对其分选精度产生很大影响，块精煤、末精煤的灰分难以控制[3]。

(2)部分未经脱泥的末煤进入块煤系统，大量细泥在介质系统循环，致使磁选机入料浓度高，精煤脱介困难，介质回收效果差。该选煤厂末精煤带介量达到2.10 kg/t，磁选尾矿带介量达到0.50 g/L，吨原煤介耗量为1.90 kg。

(3)入选原煤水分偏高(在11%～15%)，以18 mm为分级粒度进行干法筛分时，分级筛筛孔堵塞严重，原煤筛分效果较差。随着生产时间的延长，分级筛筛孔被堵塞越来越严重，原煤筛分效率不断下降，物料带介量逐渐升高(表1)，导致生产系统不稳定，合介桶、混料桶桶位快速下降，影响正常生产[4-5]。

表1 物料带介量随生产时间变化情况

(4)为提高筛分效率，生产过程中不得不停机清理筛机筛面，正常情况下每个生产班(为8 h)清理一次筛面，影响生产时间30 min；如果原煤水分在14%以上，所需时间更长。由于每天必须完成额定精煤产量，而清理筛机筛面浪费了一定的时间，致使设备检修时间缩短，故障率增高[6-7]。

以18 mm为分级粒度对原煤进行干法筛分时，筛分效果较差，对生产系统产生了很大影响，解决原煤的有效筛分问题迫在眉睫。

2 改造方案的确定

2.1 初步改造方案

针对分级筛筛孔堵塞严重的问题，拟将原煤18 mm干法筛分工艺改成湿法筛分工艺，以达到降低介耗，保证生产系统连续、稳定的目标。

筛分工艺改造前，循环水系统主要设备和流程如表2、图1所示。

表2 循环水系统主要设备

图1 筛分工艺改造前的循环水流程图Fig.1 Flowsheet of circulating water system before modification

由表2、图1可知：系统煤泥水泵处理量为780 m3/h，磁选尾矿泵处理量为600 m3/h，在考虑脱泥筛筛下物时，设备处理量趋于饱和。因此，在不调整设备的前提下，将原煤干法筛分工艺改为湿法筛分工艺时，不能使循环水系统水量大量增加。

2.2 方案的优化

根据生产现场实际情况，结合原煤湿法筛分的要求，制定了两种原煤筛分工艺改造方案。方案一：将循环水引至原煤分级筛，实现原煤的湿法筛分；方案二：将原来直接进入煤泥桶的磁选尾矿引至原煤分级筛，作为原煤湿法筛分的预湿水，并取消脱泥筛的冲水。两种方案的预计用水量对比结果如表3所示。

表3 两种方案的预计用水量

由表3可知：方案一中脱泥筛和原煤分级筛的用水量为440 m3/h，脱介筛的用水量也为440 m3/h，总循环水量为脱泥筛、原煤分级筛、脱介筛用水量之和，即总循环水量为880 m3/h；方案二中脱泥筛和原煤分级筛的用水量为150 m3/h，脱介筛的用水量为440 m3/h，总循环水量为590 m3/h。相较而言，方案二中的总循环水量更少，且在循环水泵的额定流量内。因此，采用方案二对原煤筛分工艺进行改造。

3 改造方案的实施

根据改造方案，将磁选尾矿至脱泥筛的管道接到原煤分级筛，以磁选尾矿作为原煤湿法筛分的预湿水，直接以喷水的形式喷在分级筛筛面上[8]。采用φ4 cm的镀锌管和丝扣弯头做喷头，设置两排喷水，每排七个喷头。将磁选尾矿作为喷水引至原煤分级筛后，原煤分级效果和系统稳定性提高；磁选尾矿桶液位通过泵的出料阀门控制，保证了桶位的稳定和脱泥筛喷水的正常供应[9-10]。原煤筛分工艺改造后的循环水流程如图2所示。

图2 筛分工艺改造后的循环水流程图

4 改造效果

筛分工艺改造后，原煤分级效果和物料带介情况均得到改善(表4)。随着生产时间的延长，原煤分级筛筛孔没有出现大面积堵塞的现象，原煤筛分效率和物料带介量也没有出现较大的波动，生产中不再需要停机清理筛面，工人劳动强度大幅降低。每个生产班生产时间增加了30 min，每天检修时间增加了1 h，设备故障率下降，生产系统的稳定性得到提高。

表4 物料带介量随生产时间变化情况

筛分工艺改造后，系统介耗量明显下降(表5)，吨原煤介耗量下降0.85 kg。该厂原煤实际入选量为2.64 Mt/a，因此每年可节省介质量2 244 t。按目前介质价格1 100元/t计算，每年可节省介质成本246.84万元。

表5 改造前后的介耗量对比结果

5 结语

新窑选煤厂完成原煤18 mm湿法筛分工艺改造后，原煤筛分效率(在85%以上)明显提高，筛面堵塞问题得到彻底解决，工人劳动强度大幅下降。采用磁选尾矿作为原煤湿法筛分用水，既没有增加系统循环水量，又可加大脱介筛的喷水量，提高脱介效果，降低生产成本。此外，原来用于清理筛面的时间现在用来检修设备，为系统的连续、稳定生产提供了保障。根据该厂的原煤筛分实践，对于水分较高的原煤，建议采用湿法筛分工艺，以提高筛分效率，保证生产系统的连续性和稳定性。

[1] 周 曦.洗选煤技术实用手册[M].北京：民族音像出版社，2003.

[2] 叶大武. 我国选煤现状与技术改造[J].选煤技术，1999(2).

[3] 董林义.李雅庄矿洗煤厂原煤系统技术改造实践[J].选煤技术,2009(1).

[4] 梁清阳,赵选选,王睿虹. 沙曲矿井原煤洗选的几点看法[J].选煤技术,2002(3).

[5] 刘向东,梁占荣,高凯峰. 粘湿原煤的干法筛分[J].选煤技术,2011(3).

[6] 陈德帅,张 辉,张成勇,等. 观音堂煤矿原煤的深度筛分[J].选煤技术，2001(5).

[7] 李振成.平煤八矿选煤厂原煤筛分破碎、脱泥技术的研究与实施[J].煤炭加工与综合利用，2014(9).

[8] 王恩生，王传明，许宗伟. 淮南矿区原煤筛分技术应用实践[J].煤炭加工与综合利用，2012(3).

[9] 姜继寿.原煤分级筛分筛能力的高效改造[J].科学与企业，2011(13).

[10] 魏兵虎. 赵家寨煤矿原煤筛分系统工艺设计及设备选型[J].煤炭工程，2012(5).

Practice of modification on raw coal screening process in Xinyao coal preparation plant

LIU Zhi-qiang, CHEN Zhi-yong

(Xinyao Coal Preparation Plant Operation Department, Tiandi Science & Technology Co Ltd,Shenmu Branch, Yulin, Shaanxi 719300, China)

To solve the problem caused by washing raw coal with high content of moisture and clogging in dry screening, wet screening process is modified into dry screening process. The result shows that screening efficiency is increased by 35.20 percent on average, and that medium consumption is lowered by 0.85 kg, which improves continuity and stability of separation system as well as brings remarkable economic benefit.

dry screening; wet screening; screening efficiency; medium consumption; technological modification

1001-3571(2015)01-0045-03

TD941+.3

B

2015-01-02

10.16447/j.cnki.cpt.2015.01.013

刘志强(1981—)，男，河南省禹州市人，助理工程师，从事选煤厂生产管理工作。

E-mail：lzhq6666@sina.com Tel：15934340989