陈蛮庄选煤厂粗煤泥分选系统的优化设计

2020-06-18刘传印

煤炭加工与综合利用 2020年3期

刘传印

(大地工程开发(集团)有限公司，天津 300381)

1 选煤厂概况

陈蛮庄选煤厂为矿井型炼焦煤选煤厂，入洗原煤为焦煤和1/3焦煤。选煤厂分选工艺为：大于50 mm毛煤采用动筛排矸，50～0 mm原煤入洗前0.5 mm脱泥，50～0.5 mm原煤采用无压三产品重介旋流器分选，0.5～0.25 mm粗颗粒煤泥采用TBS煤泥分选机分选，小于0.25 mm煤泥采用浮选。

粗煤泥分选环节的具体工艺为：脱泥筛下煤泥水及精煤磁选尾矿先经旋流器分级浓缩，含有0.5～0.25 mm粗粒煤泥的底流进入TBS分选机分选，分选出精煤和矸石。TBS分选精煤采用弧形筛+高频筛+煤泥离心机回收；TBS分选矸石采用弧形筛+高频筛回收。

2 陈蛮庄选煤厂存在的问题

陈蛮庄选煤厂现有粗煤泥回收系统存在的问题如下：

(1)TBS精煤灰分高：总精煤灰分要求小于10%，而TBS精煤灰分在13%左右，重介精煤灰分在9%左右，主选精煤“背灰”问题严重，难以实现精煤产率最大化。

(2)TBS尾矿带煤严重：根据生产统计，TBS尾矿灰分仅45%，每月损失到中煤中的粗精煤泥1 500 t左右，造成了较大的经济损失。

(3)煤泥水中高灰细泥含量较高：现有分级旋流器、弧形筛等设备分级效果欠佳，导致粗煤泥产品受高灰细泥的影响较大。

为解决上述问题，设计拟采取降低粗煤泥系统的高灰细泥量、改善粗煤泥系统的分选效果等手段，降低粗精煤泥灰分，提高总精煤产率，增加选煤厂的经济效益。

3 煤质特征

设计采用的煤质资料为选煤厂粗煤泥系统入料的生产检查资料，见表1。从表1可以看出，煤泥灰分随着粒度的减少而升高，小于0.125 mm细煤泥产率为24.47%，灰分为47.62%，说明煤泥中高灰细泥量较高。如不大幅降低粗煤泥中的高灰细泥量，此部分高灰细泥将进入精煤，从而提高了粗精煤泥灰分。

4 粗煤泥分选工艺改造分析

4.1 降低粗煤泥系统入料的高灰细泥含量

粗煤泥分选系统的入料为经旋流器浓缩后的脱泥筛筛下水。现有系统采用的是3台直径500 mm的分级旋流器，直径较小，底流夹细严重，进入粗煤泥系统的高灰细泥含量较高。若采用单台大直径旋流器用于煤泥分级，一方面由于其直径大，高灰细泥不易进入底流，可减弱底流夹细问题；另一方面减少了设备台数，也减少了维护工作量。因此，设计采用了单台直径1 000 mm的分级旋流器，拟从源头减少进入粗煤泥系统的高灰细泥含量[1-3]。

表1 煤泥粒度组成

4.2 提高粗煤泥的分选效果

现有系统采用TBS分选粗煤泥，此种分选设备通过钟形或锥形排料阀排料，是根据密度计的反馈值间歇排料，床层上下喘动，分选效率较低。实际生产过程中，一方面精煤灰分高，另一方面尾矿跑煤问题严重。

TCS智能粗煤泥分选机是一种依据物料的干扰沉降速度差异，使物料在上升水流与智能干扰器共同作用下实现智能分选的设备。物料经中心入料桶进入分选槽，与上升水流混合，形成“干扰床层”，低于分选密度的(精煤)物料向上运动，高于分选密度的(尾矿)物料向下运动，并通过机械干扰装置进行二次干扰，精煤从分选槽顶部溢流排出，尾矿通过尾矿排料箱由排料泵排出[4-7]。TCS智能分选机结构组成见图1。

图1 TCS智能分选机结构示意

TCS智能分选机的主要特点为：

(1)采用排料泵排料，尾矿排料连续、稳定，排料量在线已知可控。

(2)分选密度稳定，分选精度高。

(3)自动控制系统稳定，分选密度控制稳定。

(4)全部数字化监控，无人值守操作。

由于TCS分选精度高，排料连续、稳定，因而设计采用1台直径2 700 mm的TCS智能粗煤泥分选机更换现有TBS分选机。

4.3 进一步降低产品中的高灰细泥量

目前击打式弧形筛是一种常用的脱泥设备，但击打式弧形筛的击打作用一方面会使筛板磨损严重，另一方面只是解决了局部范围的筛板堵塞问题，因此使用效果不理想。

智能振网弧形筛是一种新型煤泥水脱泥设备，其在筛板上方设置了脉冲振动电机使筛面产生适当频率、振幅的短暂(时间可调节)振动，一方面筛条的磨损速度降低，另一方面筛网的整体振动，使得筛网缝隙内的细粒物料得到清除，改善了弧形筛的脱泥效果。设计采用2台宽3 m的智能振网弧形筛，以进一步降低产品中的高灰细泥含量[8-9]。