齐振鹏
中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司 辽宁沈阳 110015
摘要：选煤厂作为原煤产出后进一步深化利用的重要环节，对于煤炭资源的深化利用和中国煤炭产业的持续发展有积极意义。对于选煤厂而言，选煤工艺是其灵魂所在，不仅决定了选煤厂的生产方式、成本与工艺，更直接决定了产品的最终特性。因此在选煤厂的工艺设计上，企业必须结合原煤特征和用户需求及自身设备规模等多个方面，真正实现工艺先进、科学、合理，从而拥有充分的前瞻性，为未来发展奠定良好的基础。基于此，本文就针对选煤工艺设计及新技术进行研究。
关键词：选煤工艺；设计研究；新技术
1选煤工艺设计的基本原则
1.1产品定位准确
不同客户对煤炭的规格与质量需求不尽相同。例如，有些客户对动力煤需求高，有些客户对煤块限下率和粒度要求严格，有的客户对煤炭的灰分与发热量有要求。在不同的客户需求下，准确的产品定位是选煤厂选煤工艺设计的基本前提和最终目标。选煤厂在设计选煤工艺之前，需要对市场和客户进行详细的调研，在把握市场规律的基础上预测煤炭行业的市场情况，生产出符合客户市场需求的煤炭，做到生产与需求之间无障碍，从而利用有限的成本实现选煤厂经济效益的最大化。
1.2选煤方法要因地制宜
选煤方法是选煤工艺的最终生产实现过程，选煤方法一旦确定就意味着煤炭生产流程以及煤场各种辅助生产的机械设备等的确定。因而，在确定选煤方法的时候，需要对原煤进行周密详尽的调研，可以进行相关的煤质实验，科学分析煤质系统，以准确把握原煤的特性，从而设计出合理、科学的选煤工艺。
1.3选煤流程要简洁
合理选煤工艺流程的合理、简洁程度可以直接反映选煤设计工艺的水平。随着科技的不断进步，选煤厂的选煤工艺也不断向着简洁、智能、自动化的方向发展。选煤流程是选煤方法的细化和完善，在选煤流程的确定过程中，尤其需要注意细微的工艺环节，从原有的选煤流程中汲取有效信息，进一步改进并优化选煤流程，从而最大限度地提高选煤厂的经济效益。
2选煤生产的现状
2.1选煤技术现状
随着科技的发展以及选煤技术的进步，我国的选煤技术从上世纪主要以跳汰选煤为主发展成后来的多样化选煤。目前我国主要是重介质选煤、浮选选煤、风选选煤技术为主，最常用的技术就是重介质选煤技术。由于我国选煤技术在世界选煤技术里算不上很先进，而且我国选煤技术市场规模小、原煤的入选率低，所以我国选煤技术和市场的发展还有很大的空间。2.2选煤量现状
由于对选煤量需求的不断增加，所以我国选煤量处于长期增长的过程。与发达国家的选煤量相比较，我国的选煤量已经追上甚至有赶超的趋势。
2.3原煤的入选率现状
原煤的入选率低不仅导致原煤的质量不好，而且会导致煤炭里面含有更多的硫化物和碳氧化物，这些都会对环境造成影响且不符合我国的可持续发展方针。所以我国现在大力发展选煤技术，提高原煤的入选率，关闭不符合标准的煤炭厂，为我国的可持续发展铺平道路。
3选煤工艺的设计
3.1 介质补加方式
目前介质补加方式主要有：人工补加、起重电磁铁补加和磁选机补加三种。人工补加方式较为传统，主要应用在重介选煤厂，目前国外很多设计公司进入中国市场，因此多采用磁选机补加的方式，工作过程是通过高压水枪将磁铁矿粉冲入泵坑，随后进入磁选机，最终进入介质补加系统。起重电磁铁补加方式目前应用较少，主要是由于较为简单，常用在小型的重介质选煤厂。
3.2 选煤工艺
目前重介质分选发展迅速，研发出很多大型的分选设备，如浅槽分选机何重介旋流器等，重介质分选与跳汰分选在运行成本和吨煤投资上的差距逐渐缩小，在分选效果上，重介质分选与跳汰分选效果差距较小，对于较难选的煤质，重介质分选的效果要优于跳汰分选。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在选煤厂设计时，应认真分析选煤厂的实际情况，综合分析，科学合理的选择适合的选煤工艺。
3.3煤泥水处理系统
3.3.1浮选方式
目前的采煤工艺中，大量的使用机械化设备，因此会产生较多的细粒煤和粉煤，细粒煤的分选较为复杂，普通的浮选机分选效果不好，增加了浮选的成本。
3.3.2选择浓缩机
煤泥水处理是选煤厂面对的一个十分重要的问题，通常选煤厂煤泥水处理设备的选择都是采用传统的圆形锥底浓缩机，并配合自动化程度较高的高效浓缩机，这样设计的优点是提升了处理能力，但是处理成本相比于普通浓缩机会增加，因此应该选择处理效果更好的长方体斜管浓缩机，该浓缩机的优点是：处理能力强、占地小且投资较低，目前斜管浓缩机已经被广泛的应用且处理效果较好。
3.3.3煤泥回收工艺
选煤厂需要对煤泥进行回收，主要选择的设备是多厢式压滤机。较为先进的方式是采用两种工艺对煤泥进行回收，先将煤泥水进行分级处理，粗煤泥采用沉降过滤离心机或煤泥离心机进行收集，细煤泥则采用厢式压滤机收集，这种方式更为高效，且回收效果较好。
3.4 分流箱设计
选煤厂中分流是一个十分重要的过程，主要通过分流箱进行分流。分流箱通常设置在管路上，当精煤脱介筛下全部合格介质通过分流箱分流后，一部分进入稀介桶，另一部分进入合介桶。大型选煤厂中合格介质量较多，因此分流箱的入料管和出料管管径较大，管径大于 300mm。分流箱由于悬浮液量很大，分流量调节难以精确，导致影响分选工作和介质系统。因此，在选煤厂设计时可以设计两个分流箱，不精确的手动分流箱和较为精确的电控起动分流箱。这样，精煤脱介筛下合格介质可以分别进入微调分流箱和粗调分流箱，保证进入稀介桶和合介桶的质量不变。
4选煤新技术的应用
4.1大直径水力旋流器
大直径的水力旋流器相对于小型旋流器的效果好，之前我国很多选煤厂都使用小型旋流器，大直径的水力旋流器的作用是对入料进行分级浓缩。
4.2重叠式高效浓缩机
重叠式高效浓缩机的优势在于它由两部分组成，分别是浓缩机和事故池。在机器进行运作时，如果这个时候出现了故障，可以打开浓缩机，使里面的煤泥水进入事故池，这时可以方便对浓缩机部分进行检查维修，当维修好以后，再利用水泵把事故池中的煤泥水输送到浓缩机里工作。这样的设计方式可以避免事故发生的时候，由于机器运作停止，浓缩机里的泥煤水对生产机器造成损害。重叠式高效浓缩机的优势还在于设计方式上可以进行半地下布置，这大大节省了空间，减少了建设成本。事故池除了在事故发生时有容纳泥煤水的作用外，平时没有发生故障时可以作为另外一个清水储存池。当生产过程中缺少水的时候，可以把事故池里所储存的清水作为紧急备用水。
4.3 TBS分选设备
TBS分选设备对于粗煤泥的分选有很大优势：第一分选的密度范围广，可以在生产过程中调节到所需要的密度。第二，节省了人力物力。此设备在生产过程中不需要专门的人员等候，设定好密度与时间以后就可以干其
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他的工作，大大节省了工作人员的时间，提高了工作效率。第三，自动化程度高。TBS设备在进行工作的时候只需要按照程序进行设定就好了，期间过程不需要手动进行分选。第四，成本低。TBS设备的购买成本远远低于同类产品，性价比又高，所以现在很多公司都已经使用了TBS设备进行分选。
结束语
选煤工艺是选煤厂设计中最为核心的部分。选煤工艺是指采用机械处理的方式，利用原煤的物理或化学性质，除去原煤中的杂质，将原煤分类成不同规格和质量的过程。选煤工艺的先进性与科学性直接决定了选煤厂设计的成功与否，而后续设备的性能和矿井厂房的布局合理性则是次要影响因素。因此，设计出科学合理的选煤工艺已经成为煤炭行业研究热点与研究方向。
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论文作者:齐振鹏
论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期
论文发表时间:2019/1/7
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