一、洗煤厂工艺流程简述
原煤经现有准备车间筛分破碎以 后,经 1mm 预先脱 泥; 50 ~ 1mm 筛上物入混料桶与合格介质均匀混合后,由泵打入三产 品旋流器进行分选,洗选出精煤、中煤、矸石三种产品;脱泥筛 筛下煤泥经过旋流分级,1 ~ 0.25mm 经分级旋流器底流进入干扰 床分选机分选出精煤和尾煤,-0.25mm 经溢流进行浮选;浮选精 矿经过快开压滤机回收,掺入主洗精煤,浮选尾矿经浓缩压滤后 落地晾干地售,实现煤泥水闭路循环。
二、粗煤泥系统存在的问题
1、粗煤泥分选机(TBS)分选主要存在问题
1.1 TBS 入料“夹细”严重
TBS 入 料 当 中,-0.074 粒 度 占 26.00%,0.25mm-0.074mm 粒 度占 30%,+0.25mm 粒度占 54%,正常情况下 TBS 分选粒度范围在 2.0mm-0.25mm,小于 0.25mm 的细粒煤泥在 TBS 分选机内分选效果 较差,影响 TBS 精煤产率和精煤灰分的稳定性,存在“夹细”现 象主要有如下原因:煤泥旋流器选型偏大。煤泥旋流器入料主要来至脱泥筛筛下 水,脱泥筛筛缝为 1.0mm,筛下物由煤泥泵打到煤泥旋流器,底 流进入粗煤泥分选机(TBS),溢流进入浮选系统,胡村洗煤厂煤 泥旋流器型号为:φ=1000mm, 设计入料压力为 0.22Mpa,日常生 产中系统原煤入洗能力为 284 吨 / 小时,胡村洗煤厂原煤中 1mm- 0.0mm 占 19.78%,煤泥水流量为 340.57m3/h,1000mm 煤泥旋流器 干煤泥处理能力 669.28t/h,远远大于煤泥系统内煤泥量,为了 保证煤泥系统稳定性只能降低煤泥旋流器压力,正常生产过程中 煤泥旋流器压力仅达到 0.11Mpa,压力过低导致煤泥在旋流器分 选精度差,造成 TBS“夹细”严重。
1.2 TBS 结构参数存在问题
胡村洗煤厂粗煤泥分选机为 2005 年设计的初期产品,很多 设备结构参数未经过生产实践检验,部分设备性能还不成熟。在 日常生产过程中胡村洗煤厂 TBS 实际密度要比设计密度高 0.04g/ cm3 以上,导致 TBS 长期处于排料状态,不利于 TBS 形成稳定的 床层,导致精煤灰分忽高忽低。经过组织分析,确认主要原因是 TBS 排料口直径过小,通过咨询 TBS 生产厂家,目前 TBS 的底流 排料口直径普遍为 60mm、55mm,而胡村洗煤厂 TBS 底流口直径为 50mm,底流口过小,导致 TBS 排料不及时,导致实际密度调整慢, 造成 TBS 持续排料。
1.3 TBS 入料浓度偏高
TBS 正常入料浓度为 400g/l-500g/l,日常生产过程中胡村 洗煤厂 TBS 入料浓度达到 800g/l-900g/l,入料浓度过高不利于 粗煤泥在 TBS 分选室内快速分散开,经常造成 TBS 分选室内堆煤, 导致灰分升高,如增大 TBS 顶水或额外补水容易造成精煤弧形筛 跑水,导致跑冒事故。
2、粗煤泥脱水主要存在问题 胡村洗煤厂粗煤泥脱水设备主要包括振动弧形筛和卧式煤泥离心机两种设备,粗煤泥最终产品水分为 14.25%,较设计水分高 3.25%。正常情况下,煤泥离心机入料浓度要求大于 55.00%,胡 村洗煤厂煤泥弧形筛筛上物通过溜槽直接进入煤泥离心机,出料 浓度为 34.50%,严重影响煤泥离心机脱水效率。影响煤泥弧形筛 的脱水效率较多,主要包括入料浓度,入料粒度,筛分面积、筛缝、 振动频率等,通过实验与查阅资料,影响胡村洗煤厂煤泥弧形筛 脱水效果差的主要原因有,入料粒度细粒度比重大,筛分面积小等。
三、主要整改措施
1、更换煤泥旋流器
根据下表可知煤泥旋流器入料流量 Q=648m3/h, 煤泥旋流器 干煤泥入料量 =648m3/h*110g/l=59t/h, 根据以上参数初步选择直 径为 750mm 的煤泥旋流器。依据旋流器直径 (D),选择其结构参数: 溢流管直径 (d 溢 )、沉砂口径 (d 沉 )、给矿口径 (d 给 )、圆柱 体高度 (H)、溢流管插入深度 (h)、锥角 (a)。由煤泥旋流器结构 关系初步可以判断煤泥旋流器具体结构为表(2),通过对旋流器 型号和结构参数从新进行选型,有效的解决了 TBS 的入料粒度与 浓度偏高以及煤泥弧形筛粒度过细问题。
表一 煤泥旋流器设备选型
表二 煤泥旋流器结构参数
2、调整 TBS 底流口直径
为了确保 TBS 密度能够在合适的时间内保持平衡状态,胡 村洗煤厂先后对直径为 55mm 和 60mm 的底流口进行现场实验,通 过实验比较,底流口直径为 55mm 情况下,排料时间:关闭时间=1,底流口直径为 60mm 情况下,排料时间:关闭时间 =0.5,底 流口直径为 60mm 情况下,TBS 灰分合格率较 55mm 情况下高 5.89%, 可知底流口直径为 60mm 情况下更利于床层的稳定性,有力粗煤泥 的分选精度。
3、煤泥弧形筛技术改造
胡村洗煤厂 TBS 精煤弧形筛筛下物全部到浮选系统,筛缝过 小不利于煤泥脱水,筛缝过大会直接造成浮选跑粗,损失部分精 煤产品,因此选择合适的筛缝对胡村洗煤厂降低水分至关重要。 为了降低 TBS 粗精煤水分,胡村洗煤厂一方面通过调增弧形筛角 度,另一方面通过合理的增加煤泥弧形筛筛缝,并且胡村洗煤厂 自行设计了“煤泥弧形筛击打器”,进一步保证煤泥弧形筛的脱 水效果,具体调整方案如下:
(1)煤泥弧形筛筛板筛缝由 0.5mm 更换为 0.75mm。
(2)煤泥弧形筛角度由原来的 45 度调整为 60 度。
(3)自行设计安装振动弧形筛 , 如图 1。主要利用减速电机带动偏心 轮,将激打模块周期向上带起,激 打装置利用自重下落,敲击筛面实 现激打,实现弧形筛降低水分。
三、取得效果
1、更换煤泥旋流器正常生产后, 对煤泥旋流器底流、溢流进行筛分等实验分析,可以判断煤泥旋流器底流粒度组成复合 TBS 的分选 入料性质,具体情况如下表:
表三 更换煤泥旋流器后物料性质
2、通过对煤泥弧形筛进行多项技术改造,煤泥弧形筛筛上 物浓度达到 64.28%,完全符合煤泥离心机的入料要求。
四、经济效益分析
通过对煤泥系统的技术改 造,TBS 粗精煤灰分合格率由 51.25% 提高到 84.50%,底流灰分由 55.35% 提高到 68.40%。粗煤 泥水分由 13.52% 降低到 10.12%。每年仅粗精煤提高的产率为胡 村洗煤厂创造经济效益 220 余万元,而且精煤产品质量稳定性的 提高,给胡村洗煤厂创造了良好的信誉。
论文作者:王振
论文发表刊物:《红地产》2017年7月
论文发表时间:2018/4/2
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