摘要：在我国原煤产量中，炼焦煤产量约占其中1/3。炼焦煤的生产直接关系到冶金、煤化工等重工业部门和部分电力、城市煤气等行业，对国家整个工业体系的长远发展具有重要影响，大力发展炼焦煤选煤厂的技术与装备刻不容缓。
关键词：炼焦煤选煤技术；现状；发展趋势
引言
国内外选煤厂的主要发展方向是选煤厂规模和装备大型化、选煤方法高效化、系统配置单元化、生产过程自动化和厂型模块化。为实现上述目标,选煤装备的大型化和高效化是关键,同时,随着我国煤炭资源的优化整合、煤炭企业的兼并重组和大型煤炭基地的加紧建设,一批大型选煤厂正在兴建,老厂扩能改造也在加速进行。因此,本文分析了炼焦煤选煤技术现状及发展趋势。
1炼焦煤选煤技术现状
在近几十年的发展过程中，煤炭分选加工工艺飞速发展，生产工艺更加先进和高校。目前，炼焦煤选煤厂大都破碎至－50mm全粒级入选。设计建设的炼焦煤选煤厂工艺以“脱泥无压三产品重介旋流器+TBS+浮选”工艺为主(图1)，辅以“不脱泥无压三产品重介旋流器+煤泥重介+浮选”工艺。脱泥分选工艺重介分选负荷更低，系统循环量小，介质回收系统负荷小，介耗、能耗更低。现阶段选煤工艺均成熟可靠、灵活性强，设计过程中应根据原煤的粒度组成、密度组成、可选性及煤泥量等，选择合适的工艺流程。
图1 脱泥工艺流程示意图
为最大限度的回收炼焦精煤，目前粗煤泥(1.5～0.25mm)分选技术得到广泛应用。粗煤泥分选工艺主要体现在煤泥重介旋流器、TBS干扰床分选机、螺旋分选机等分选设备的选择。根据粗煤泥的含量、可选性及分选粒级的范围综合考虑选择的粗煤泥分选工艺。煤泥重介旋流器能耗大，系统复杂，成本高，处理量较大。而TBS粗煤泥分选作为水为介质的分选设备，无介质系统，系统简单，动力消耗低，生产成本低，在粗煤泥分选中优势突出。粗煤泥分选技术使原煤分选粒级划分越来越细，使炼焦煤得到深度、高效地分选。
近年来浮选尾煤再选技术得到一定发展应用。浮选尾矿再选工艺一般分三类:一类是采用传统的一段浮选工艺，浮选尾矿进入再选浮选机浮选;二类是采用“螺旋分选+两段浮选”工艺，浮选尾矿直接进入分级旋流器分级，分级旋流器底流进螺旋分选机分选，溢流进再选浮选机进行浮选;三类是采用“水介质旋流器+三段浮选”工艺，浮选尾矿经排矸旋流器初步排矸后进入0.15mm分级筛，+0.15mm物料进入4段水介质旋流器进行分选，分选出精煤、中煤及尾煤。－0.15mm采用3段浮选工艺进行分选，分选出精煤、中煤、尾煤。其中“水介质旋流器+三段浮选”工艺因适应范围广、分选效果好得到应用。为增加精煤回收率，提高企业经济效益，越来越多的炼焦煤选煤厂开始关注浮选尾煤再选项目。
储配煤技术的应用能够科学合理高效的利用煤炭资源，发挥其优势。根据用户对煤质的要求，将若干不同种类、不同品种的煤按一定比例掺配，利用各种煤在性质上的差异，相互“取长补短”，最终使配出的煤在综合性能上达到“煤质优化互补”，以满足不同用户的需要。《煤炭物流发展规划》指出至2020年，铁路运输能力30亿t，建成11个大型煤炭储配基地，30个煤炭物流园区(2000万t级);培育一大批煤炭物流企业;建设若干个煤炭交易市场。目前，由北京华宇工程有限公司设计的芜湖港煤炭储配中心、神华宁煤400万t/a煤炭间接液化项目煤贮运装置、江西煤炭储备中心九江储配煤工程、内蒙古伊泰集团准东铁路公司准格尔召集装站、豫北煤炭储配煤基地建设规模等均在1000万t以上，静态储量在60万t以上，其中芜湖港煤炭储配中心一期年通过能力2000万t，静态储量180万t;二期年通过能力5000万t，静态储量500万t。配煤专家系统可根据用户对产品煤的要求以及原料煤的特性，模拟验证配煤方案，并最终提供最优生产决策方案，自动执行。由于动态计量和在线检测技术装备的局限，储配煤技术多用于动力煤。对炼焦煤应用配煤技术，不仅能保证焦炭质量，还能合理地利用煤炭资源，节约优质炼焦煤，目前在淮北矿业集团临涣、涡北等选煤厂已有应用。
3炼焦煤选煤技术发展趋势
3.1炼焦煤洗选发展方向和趋势
1)提高选煤厂“四化”(机械化、自动化、信息化和智能化)水平，推行“两化融合”(自动化+信息化)。以机械化减人增效，以自动化改善作业环境，以信息化提高管理效能，以智能化提高竞争力是今后选煤厂发展的方向和必然。推进两化融合，将信息化技术融入选煤厂设计、管理全过程，推进选煤装备的数字化控制、自动化生产和远程操作能力，提高智能化水平，真正实现无人值守。
2)采用更加先进的设计手段与建设模式，提高选煤厂建设速度、质量。选煤厂建设采用EPC总承包建设模式方式是常态，采用投资建设(BOT、BOOT)是发展趋势，设计采用BIM之“数字化工程设计”手段及企业建设ERP管理系统也是发展趋势之一。在选煤厂设计过程中，通过采用数字化工程，完成智能化三维建模、碰撞检查、配筋及钢结构设计、实现二维抽图和材料报表以及工厂化实时漫游等信息化工程设计，提高设计质量。应用数字化结合模块化设计的方法，对非标设备及土建结构进行标通设计，实现大多数构件在工厂批量预制，施工现场快速装配。采用融资建设，具有专业技术服务、系统管理、资金筹措等多方面的综合优势，可以节省投资、最大化节约能源，避免能源浪费。企业建立以设计为龙头，构建人、财、物及信息资源管理一体化的ERP信息平台，优化组织结构，完善管理制度，制定企业标准，规范业务流程。
3.2煤炭产业技术升级
1)继续推进储配煤技术的不断创新，优化配煤工艺，完善配煤专家系统，建立煤炭资源调配机制。根据炼焦煤储量区域分布不均、稀缺珍贵的特点以及冶金、化工等各行业对炼焦煤品质的不同需求，通过加强数据采集，建立各矿区－区域－全国范围的资源数据库，由中央企业根据资源数据库做总体规划，报国家相关职能部门对资源统一开发。这不仅实现稀缺炼焦煤资源统筹调配，对保护我国炼焦煤资源有积极促进作用。
2)高硫煤有机硫脱除技术的研发，是今后较长时期主要攻关内容。针对炼焦煤高硫比重大，常规脱硫方法不能有效脱除煤炭中的机硫的问题，创新研究“微波+有机助剂”脱硫技术。采用常温常压、在有机助剂条件下，实现粒度0～13mm的炼焦精煤硫分脱除率达到50%，其中有机硫占其70%。目前微波脱硫技术在山西焦煤集团实验室研究已取得初步成效。
3)借鉴国外选煤工艺将原煤破碎至－30mm全入洗工艺。使煤与脉石得到进一步解离，经过分选，回收更多的炼焦煤产品，提高稀缺煤资源的回收率。
结语
由于炼焦煤的稀缺性及重要性，炼焦煤战略储备的安全考量已大于其简单适用，为保障我国钢铁工业的发展，支撑我国经济社会建设，实现“两个一百年”的中国梦，有必要对炼焦煤资源实施更加严格的保护性开发和利用，通过提高中国的洗选技术、装备、建设、管理水平，使炼焦煤得到洁净生产和高效利用，提高企业的经济和社会效益。
参考文献
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[3]石焕，程宏志，刘万超．我国选煤技术现状及发展趋势［J］．煤炭科学技术，2016(6):172－177．
论文作者:樊青龙
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/28
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