圆筒仓块煤螺旋溜槽在园子沟选煤厂的应用_姜坤坤.pdf

圆筒仓块煤螺旋溜槽在园子沟选煤厂的应用 姜坤坤 大地工程开发集团有限公司 天津分公司, 天津 300381 摘 要 介绍了目前国内技术成熟且成功应用的几种保块煤方式, 并对布置形式、 工作原 理及技术优缺点进行分析对比。 结合园子沟选煤厂的实际情况, 选择圆筒仓螺旋溜槽作为块 煤产品的防破碎设施。 建成投产后实际应用效果良好, 达到了减少块煤损失、 提高企业经济效 益的目的。 关键词 圆筒仓; 螺旋溜槽; 保块; 限下率 中图分类号 TD948. 7 文献标识码 A 文章编号 1005-8397202010-0041-03 收稿日期 2020-04-18 DOI 10. 16200/ j. cnki. 11-2627/ td. 2020. 10. 011 作者简介 姜坤坤1988, 男, 江苏徐州人, 2011 年毕业于中国矿业大学矿物加工工程专业, 工学学士, 大地工程开发集团有限公 司天津分公司工程师。 引用格式 姜坤坤. 圆筒仓块煤螺旋溜槽在园子沟选煤厂的应用 [J]. 煤炭加工与综合利用, 202010 41-43. 园子沟选煤厂隶属于陕西麟北煤业开发有限 责任公司, 是一座生产能力为 8. 00 Mt/ a 的大型 矿井型选煤厂, 选煤工艺为 原煤采用 8 mm、 3 mm 干法分级, 3 mm 以下粉煤不入洗直接作为 产品; 150 8 mm 块煤采用重介浅槽分选, 8 1. 5 mm 级末煤采用脱泥有压给料两产品重介旋 流器分选, 1. 50. 25 mm 级粗煤泥采用螺旋分选 机分选, 细煤泥采用快开式隔膜压滤机回收。 该 厂入选原煤为低中灰中灰、 特低硫低硫、 特 低磷低磷、 中高发热量、 对 CO2反应性差、 高 热稳定性、 可磨性差的不粘煤, 是良好的民用、 化工及动力用煤。 园子沟选煤厂的主要产品为 15080 mm 粒级洗大块、 80 30 mm 粒级洗中 块、 3013 mm 粒级洗小块、 130 mm 粒级末精 煤、 30 mm 粒级筛混煤, 块煤产品主要作为化 工用煤, 末煤产品作为动力用煤。 近年来, 块煤作为重要的化工原料在煤炭市 场上一直供不应求, 售价高出同类末煤 10以 上。 在煤炭运输、 转载、 洗选、 储存等过程中, 由于转载落差和落煤方式等不同, 造成块煤跌落 时相互碰撞冲击, 使块煤损失严重, 块煤率下降 2030以上, 尤其在块煤入仓过程中块煤损 失最为严重。 对于园子沟选煤厂, 块煤产品是选 煤厂的主打产品, 售价高, 因此考虑如何减少煤 炭入仓过程中的块煤损失, 提高块煤率[1-5], 对 提高企业经济效益具有深远的意义。 目前国内技术成熟且成功应用的保块方式主 要有 滑坡仓、 圆筒仓伸缩溜槽、 圆筒仓螺旋 溜槽等方式。 1 滑坡仓 滑坡仓是在煤仓内设置带一定坡度的仓壁, 落煤时先从滑坡与刮板或带式输送机机头落差最 小侧开始落料, 块煤沿带坡度的仓壁进行堆料, 待煤炭堆到一定高度后, 再通过中间落料点落料 进行补仓, 以实现降低落料高度, 达到降低块煤 损失率的目的。 滑坡仓保块方式的优点有 ① 块煤沿带坡度的仓壁进行落料, 对块煤具有一定 的保块作用; ② 仓内无溜槽等设施, 检修维护 工作量较小。 缺点有 ① 仓容损失大、 利用率 低; ② 仓体数量多, 占地面积大, 生产管理较 为复杂; ③ 仓上一般需要采用配仓刮板进行配 仓, 对块煤具有一定的破碎作用, 不利于保块; ④ 施工程序较复杂, 建设工期长。 根据调研, 生产管理的好坏对滑坡仓保块、 防碎效果影响较 大, 防碎效果不稳定。 14 煤炭加工与综合利用 No. 10, 2020 COAL PROCESSING 仓容利用率高; 适用性较强。 缺点 有 事故率高, 伸缩桶易卡死, 维修困难, 投资 较高。 目前国内采用圆筒仓伸缩溜槽保块的选煤 厂主要有河南神火新庄选煤厂、 永煤集团车集、 城郊选煤厂、 兖矿兴隆庄矿选煤厂等。 根据目前 伸缩溜槽的实际使用情况, 伸缩溜槽存在事故率 高、 维修困难、 投资高等缺点。 3 圆筒仓螺旋溜槽 螺旋溜槽的工作原理是 通过螺旋溜槽的导 向作用, 将块煤入仓过程中的自由落体运动转变 为匀速螺旋运动, 降低煤流运行速度, 减缓煤炭 入仓过程中的相互冲击, 防止块煤破碎, 从而提 高块煤率。 根据相关理论计算, 仓内如果不增设螺旋溜 槽, 煤炭作抛物线运动, 落到煤仓底部时的速度 可达 20 m/ s 甚至更高, 下落的煤炭在接触煤堆 时碰撞角度约为 45; 而如果增设螺旋溜槽, 煤 炭在螺旋溜槽内的运动速度可控制在 5 m/ s 以 内, 故使用螺旋溜槽后可大大降低煤炭的运动速 度, 同时下落的煤炭在接触煤堆时碰撞角度约为 10, 螺旋溜槽从煤流运行速度和碰撞角度两方 面明显改变了块煤的动量变化, 从而达到减少块 煤损失的目的。 螺旋溜槽一般分为导入段、 调速段和匀速段 3 部分。 导入段主要起集料作用; 调速段的作用 是控制煤流在槽内的运动速度和方向, 使煤流变 为匀速螺旋运动; 匀速段的作用是使煤流匀速下 滑至煤仓底部, 其基本参数为溜槽螺旋角、 底面 内倾角、 底面宽度、 侧面高度。 螺旋溜槽参数需 要根据煤仓直径及深度、 煤的粒度、 煤中水分、 过煤量及耐磨材料等参数计算后确定。 螺旋溜槽从安装方式上可分为内嵌式和壁挂 式。 内嵌式由于存在支撑、 固定困难, 占用仓容 等缺点, 一般应用较少; 壁挂式即按设计的螺旋 线和溜槽参数在地面进行分节加工, 安装时将螺 旋溜槽用锚杆固定在煤仓壁上。 壁挂式螺旋溜槽 具有固定方便、 安装较简单等优点, 应用较多。 一般通过离散元分析设计溜槽, 依据物料性质对 螺旋溜槽进行真实模拟, 通过调整角度、 螺距等 参数, 保证防碎效果最好, 溜槽磨损最小。 圆筒 仓螺旋溜槽保块方式的优点有 ① 靠煤的自重 下落, 无功耗, 运营成本低; ② 运行可靠、 实 用, 事故率低、 维修量小, 使用寿命长; ③ 占 地面积小, 生产管理简单。 缺点有 检修、 维护 较困难。 目前国内采用圆筒仓伸缩溜槽进行保块的 选煤厂主要有陕西神木红岩选煤厂、 陕西神木石 岩沟选煤厂、 陕西神木香水河选煤厂、 陕西神木 凉水井选煤厂、 新疆哈密一矿选煤厂、 内蒙古兖 矿石拉乌素选煤厂、 内蒙古魏家峁露天矿选煤 厂、 陕西招贤选煤厂等。 圆筒仓内螺旋防碎溜槽粒子速度与受力分析 模型见图 1, 圆筒仓螺旋溜槽布置示意见图 2。 图 1 仓内螺旋防碎溜槽粒子速度与受力分析模型 综上所述, 滑坡仓、 圆筒仓伸缩溜槽、 圆 筒仓螺旋溜槽作为目前国内较为先进的块煤防 碎技术, 各有优缺点; 但从生产管理、 仓容利用 率、 检修维护、 占地面积、 建设工期等各方面综 合考虑, 圆筒仓螺旋溜槽优势明显, 且已在国 内多个选煤厂成功应用, 并取得了显著的经济效 益和社会效益, 因此, 最终园子沟选煤厂设计采 24 煤炭加工与综合利用2020 年第 10 期 图 2 圆筒仓螺旋溜槽 用圆筒仓螺旋溜槽进行保块。 4 应用效果 园子沟选煤厂洗大块、 洗中块、 洗小块煤产 品分别采用 1 座 ϕ12 m 的圆筒仓A 仓、 2 座 ϕ15 m 的圆筒仓B 仓、 C 仓储存, 每座圆筒仓 内分别设置 2 套壁挂式螺旋溜槽。 其中圆筒仓 A 储存 15080 mm 粒级洗大块煤产品, 圆筒仓 B 储存 8030 mm 粒级洗中块煤产品, 圆筒仓 C 储 存 3013 mm 粒级洗小块煤产品, 仓内产品通过 仓下装车簸箕装汽车外运销售。 该厂于 2019 年 7 月带煤投产, 投产后圆筒 仓 A 储存的 15080 mm 粒级洗大块煤限下率为 12. 87, 圆筒仓 B 储存的 8030 mm 粒级洗中 块煤的限下率为 14. 21, 圆筒仓 C 储存的 30 13 mm 粒级洗小块煤的限下率为 16. 55。 5 结 语 生产实践表明, 园子沟选煤厂采用圆筒仓 壁挂式螺旋溜槽能有效降低块煤破碎率, 提高块 煤产品质量。 该螺旋溜槽无功耗, 运行可靠, 运 营成本低, 生产管理简单, 防破碎效果好, 可有 效减少煤炭入仓过程中的块煤损失, 提高块煤产 品质量, 提高企业经济效益。 参考文献 [1] 谢广元.选矿学 [M].徐州 中国矿业大学出版社, 2005. [2] 戴少康. 选煤工艺设计的思路和方法 [M].北京 煤 炭工业出版社, 2003. [3] 李 燕. LX-1000 仓壁小螺旋溜槽在海湾选煤厂的应用 [J]. 选煤技术, 20145 49-51. [4] 黄文峰, 孙喜民.伸缩溜槽防破碎装置的研究与应用 [J]. 煤炭工程, 200410 69-70. [5] 苏纪明. 安国利. 张洪志. 成庄矿选煤厂块煤仓外螺旋 溜槽的设计 [J]. 煤炭工程, 20028 23-24. [6] 伊钟玉.选煤厂块煤防碎设计研究 [J].煤炭工程, 2018, 507 23-25. [7] 张文军, 张志宏.螺旋溜槽在提高块煤率中的应用 [J]. 煤炭现代化, 20072 66-67. [8] 陈 林, 苏 坤, 李道芳. 可伸缩式防破碎装置在新庄 选煤厂的应用 [J]. 选煤技术, 20052 18-19. [9] 张 猛, 杜长龙, 刘玉秦, 等. 螺旋溜槽非标准段的设 计方法研究 [J]. 煤炭工程, 20117 19-21. [10] 曹书卿. 外螺旋煤仓螺旋溜槽的设计与安装 [J]. 煤炭 工程, 200610 100-101. 􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮 上接第 40 页 明, 此改造方案对粗煤泥回收及煤炭洗选意义极 大。 通过高频筛截取粗煤泥, 大大降低了粗煤泥 对下一工艺环节的影响, 使分选效率大大提高。 从而也可以看出, 除去洗选系统中的煤泥对整个 洗选系统来说至关重要, 进而提示我们在设计、 改造洗煤厂时, 要选择合理工艺, 尽最大可能提 高洗选效率。 参考文献 [1] 罗建国. 浅析重介质旋流器选煤的工艺调试 [J].煤炭 工程, 20071 47-50. [2] 张建丽. WJG-1500 型旋翼式干燥机在新景矿选煤厂的应 用 [J]. 选煤技术, 20184 130-132, 135. [3] 费之奎, 王 刚, 丁光耀, 等.粗煤泥分选设备的研究 与发展现状 [J]. 煤矿现代化, 20142 99-102. [4] 苏 荣. 浅谈选煤厂粗煤泥回收 [J].煤质技术, 2005 6 51-52 [5] 连建华, 刘炯天, 白素玲, 等.粗煤泥分选工艺研究进 展 [J]. 中国科技论文在线, 2011, 63 242-246. [6] 曹海庄. 宁东选煤厂金凤分厂螺旋分选机尾煤处理系统 的优化 [J]. 煤炭加工与综合利用, 20155 35-36. 34 2020 年第 10 期姜坤坤 圆筒仓块煤螺旋溜槽在园子沟选煤厂的应用