大型设备在选煤厂中的应用.pdf

大型设备在选煤厂中的应用 Russell K ompnich 著 [澳大利亚] 鹤壁煤业集团院校信息处翻译科 潘文娟译 鹤 壁 煤 业 集 团 中 专 技 校 孙卫红译 摘 要 选煤厂设计最近的趋势是有效大型单一设备,而不是使用那些重复的、 雷同系统。问题主要集中在重介旋流器上, 并涉及大处理量筛子、 泵、 离心机、 磁选机、 浮选机和螺旋分选机等。 Coppabell矿的Premium煤炭公司所属选煤厂是澳大利亚效率最高的选煤厂之一,它安装的单一模块式重介旋流器系统, 其处理能力在世界上是最大的,此选煤厂已创下24h生产原煤21290t的记录。 本论文论述的是这种在Coppabell已投入使用的大型设备,其设计和发展的历史。 关键词 单一模块式重介旋流器系统 原煤处理 选煤厂 尾煤搬运 产品煤搬运 Coppabell矿及选煤厂位于Queensland的Bowen盆地,海 滨城镇Mackay以西130km ,距离通向Dalrymple海湾的港口铁 路150km。Coppalla生产的灰分8.5 的洗精煤出口高炉喷吹 煤市场。 开采方式为露天掏槽法,利用索斗铲,卡车Π 挖掘机,将 原煤运至倾卸斗ROM,在此把煤从开采商转运至选煤厂承包 商。 Sedgman Pty Ltd负责可行性研究、 设计、 建设和选煤厂的 操作。合同规定的操作责任包括倾卸斗ROM对煤炭的接 收、 加工、 废物处理、 水的管理、 产出煤的处理及火车装载、 煤 质管理和环境管理等。 选煤厂于1999年2月投入使用,生产能力为600tΠh ,应 用重介旋流器加工500mm～1. 40mm的粗粒煤,螺旋分选机 加工1.40mm～0. 10mm的细粒煤。 0. 10mm的超细煤泥不 在加工范围内。 由于出口市场对高炉喷吹煤有迫切需求,选煤厂在不增 加主要设备的前提下,经过技术改进,生产能力逐渐由600tΠh 提高到900tΠh。 技术改进主要进程如下 1999年2月 600tΠh 选煤厂投产 1999年12月650tΠh改进ROM履带式给料破碎机 2000年10月700tΠh安装Tertiary原煤筛分机 2001年1月800tΠh改进直径1050mm的重介旋流器 和入料泵电机,脱泥范围增至2.0mm 2001年6月900tΠh改进直径1300mm的重介旋流器 和500kW的入料泵电机 2002得4月900tΠh增加Jameson煤泥浮选装置 1 设计准则 Coppabella选煤厂的设计准测是利用现有的大型设备, 在不增加装置数量的前提下,提高运行效率和效果。 这样,选煤厂只需配备少量人员便可运行,可根据工作 组、 外来合同工及厂商等情况,有效安排设备运行,目的是最 大程度利用选煤厂生产时间,并可提供超额加工能力,如出 现意外故障,下一个工作组可将其迅速修复。 选煤厂的原煤储存能力非常有限,当矿井煤炭供应中断 和工作组发生变化时,在邻近ROM进料斗仓的地方可储存 10000～15000t的煤,通过前端装载机供给选煤厂。 这种设计方法被证实更具成本效果,并可使选煤厂生产 能力有一定提高,成本比昂贵的储煤场和回收系统低。由于 不需与供料煤混和,证实此即时系统效果良好,补偿了因无 煤而损失的正常产量。 2 原煤处理 原煤从露天回采矿井输至储存能力为500t的ROM回收 斗。有效载重为280t的卡车可直接将煤卸载到给料斗,省去 了再搬运流程。来自给料斗的煤以1000tΠh的速度被Stamler 破碎机处理为最大粒度为150mm的碎煤,再运至储存能力为 150t的缓冲仓。 在缓冲仓出口处使用振动式给料机以精确控制选煤厂 给料速度。给料机直接将料送至2台Abon筛分机上,筛分 机将原煤破碎成 500mm的碎煤后,再运至选煤厂。 Coppabella选煤厂专门设计了健全的供料系统,以适应 ROM煤质与供给速度的变化,这样就省去了储煤场。 选煤厂设计处理原煤能力为900tΠh ,但实践证明,在正常 条件下,处理能力可达1000tΠh。 3 选煤厂 粒度 500mm的原煤从给料输送机排至一条宽3. 6m长 6.1m的香蕉脱泥筛,在喷水的帮助下,可达到2. 0mm的精确 分离能力。 选煤给料报告显示,脱泥筛上物接近70 或630tΠh ,粒度 2.0mm的煤在通过一台12Π10 ,500kW的Warman砂 泵送到一台Φ1300mm的重介旋流器DMC之前,与磁铁矿和 64 山东煤炭科技 2006年第5期 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 水介质混合在一起。 精煤从DMC溢流回收,在一个3. 6m6. 1m的香蕉筛上 把粘附磁铁矿排走和洗净。在排至产品储煤场给料输送机 之前,将煤粒输送至两台Φ1400mm的振动过滤式离心机以 除去粘附水分。 重介旋流器的平均回收率是84 ,有530tΠh煤被输送到 产品排水装置和冲洗筛,有265tΠh煤被输送到产品脱水离心 机。 来自脱泥筛底流的 2. 00mm的粉煤被抽到8台一组、 Φ510mm的分级旋流器,可按每0.10mm为一级别进行分级。 来自分流旋流器底流的 0.10mm的物质被分 送到72台螺旋分选机,每3台一小组,每8小组为一大组,共 3大组。从螺旋分选机回收的粉精煤被2台Φ1. 2m的立式 过滤式粉煤离心机脱水前,先被抽到6台一组、Φ510mm的脱 水旋流器进行脱水。脱水粉煤从离心机随粗精煤一起排至 产品运输机上。 来自分级旋流器溢流的 0. 1mm的煤泥被抽到2台 Φ5.0m、 有16根下水管的杰姆森浮选机内回收细粒精煤。使 用2 台Φ 1100mm的无孔截头锥形筒离心机以脱去浮选精煤 的水分,浮选精煤随来自重介旋流器和螺旋分选机系统的精 煤排至产品运输机上。 4 尾煤搬运 来自重介旋流器和螺旋分选机系统的尾煤与来自浓缩 机底流的浮选尾煤在水仓内混合在一起被送到矸石处理区。 加工物污染水从常规区域回收,并返回到选煤厂循环水路。 本系统不需要利用移动式设备来搬运尾煤,还可提供既 环保又稳固的可放置选煤厂所有尾矿的尾矿场。传统的尾 矿处理区可减至最小,且易于实行分级改造。 5 产品煤搬运 产品煤存放在储存能力为40000t的锥形储场内,在用火 车运至Dalrymple Bay港前,输出能力为120000万t。产品煤 从煤场的回收是通过推土机的帮助,借助地面下方的通道, 利用给煤机和3500t的输送机来完成的。转载输送机将产品 煤运至容积为200t的铁路煤仓,大容量装载系统每小时可装 载3500t ,用于装载10000t的产品煤。 Coppabella的铁路装载系统的设备很普通,但其运行及 控制独具特色。本系统具有很高的运行效率,可稳定实现 3500tΠh的装载量。经过3年多的运行, Coppabella Central Queensland是铁路网络中稳定性最高的系统之一。 使用验证过的设备及PLC控制中的最新设备提高了 Coppabella的运行效率,而工作人员却可减少至最少。 6 有效利用率 Coppabella选煤厂设计的主要目的之一是高效利用大型 设备而不需小型并联系统,这样选煤厂可实现高效运行。过 去澳大利亚煤炭行业计划生产时间为6000h ,有效利用率为 85 。Sedgman的宗旨是极大提高大型选煤厂的可靠性和有 效产量,目标是实现至少95 即7000h的有效利用率。 生产时间h计算如下 日历时间8.760 停产时间48 圣诞节和节礼日 工时8 ,712 计划检修时间768 运行时间7 ,944 外因延误时间,包括开采 及无煤期 397 利用率95 使用时间7 ,547 计划外延误时间377 利用率95 生产时间7 ,170h 根据以上数据,生产率、 使用率及利用率计算方法如下 使用率 使用时间 运行时间 7 ,547 7 ,944 95.0 有效利用率 生产时间 使用时间 7 ,170 7 ,547 95.0 生产率 生产时间 运行时间 7 ,170 7 ,944 90.3 使用率反映了矿井生产及市场需求情况,据此可看出其 在平稳中有一定变化。Coppabella选煤厂设计宗旨是应具有 额外的处理能力,以使采矿作业有一定的机动性,这样一旦 有煤可加工,便能弥补少量的产量下降。 7 人力 Coppabella选煤厂有固定人员15名,其中12名被分为4 组,每组3人,每组工作4h ,3组共工作12h ,4组轮流工作,其 中一组工作时,其他3组为辅助人员。设备的维修保养由固 定人员计划并监督,由合同工及设备供应商具体承担维修工 作。 截至2001年12月,12个月共54204个工时,其中固定人 员30660个工时,合同工23544个工时,相当于有27名工作 人员。这一时期产量达到5.51MtΠa ,人均产量达102tΠh。 劣质煤是造成煤炭利用率低的主要原因。煤炭类型和 设备使用率是生产率低的主要原因。 8 生产 Coppabella选煤厂自2002年8月运行以来的54个月里, 共加工煤炭15 ,194 ,695t。选煤厂的生产记录 日期 2001年6月16日 2001年9月 5 周 入料吨数21 ,290643 ,193 产品吨数18 ,874468 ,193 平均入料率893tΠh869tΠh 有效生产率100.0 97.5 使用率99.3 94.1 生产率99.3 91.7 选煤厂月均入料率经过改进,从设计之下转第49页 74 2006年第5期 山东煤炭科技 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 图2 生产经营调度信息的收集网络 息系统得到实施。 1.4.2 管理信息系统的运行 1信息的收集鲍店煤矿采用了多种方法进行信息收 集,如直接调度,报表收集,计算机收集,文件传真等。信息 内容包括原煤产量、 掘进进尺、 煤质、 原材料消耗、 产值、 利 润、 成本、 作业、 计划、 运销库存、 事故信息以及生产外部条件 和生产经营活动的动态、 趋势和预测、 法律法规要求、 其它矿 区生产经营动态、 市场分析、 相关方要求等。 2信息加工在信息收集的基础上,生产经营调度人员 通过原始记录归纳整理,利用统计和计划资料联系实际,对 本矿井的生产经营活动过程及其成果,进行定期或不定期的 比较、 分析和研究,从中找出生产经营活动中的先进经验和 薄弱环节。对日、 旬、 月、 季的生产经营计划完成情况、 安全 情况、 生产和连续等工程计划完成情况进行分析,找出成功 或失败原因及其经验教训,提出结论性意见。利用各种手段 对所收集的信息进行分类、 整理,运用综合分析的方法作出 预测,产生结论性的数据报表和视图,再通过局域网传递给 决策层,为决策层提供充分的决策依据。 3信息的输出信息输出是生产经营调度信息系统的 目的和归宿,只有把整理出来的有价值的信息进行交流,才 能在生产经营中发挥应有的作用。生产经营调度的信息输 出是依靠生产经营调度信息网络计算机来完成的。 2 系统运行效果评价 1实现了对信息资源广度和深度的利用,提高了生产、 经营、 管理和决策的效率和水平,规范了企业的管理,促进了 现代企业制度的建立。 2安全管理信息系统的建立,使各专业的安全信息能 够得到及时反映,增强了对安全生产状况的实时跟踪,提高 了安全管理和监督的及时性,对预防各类事故的发生,保护 职工的生命安全和国家财产起到了积极的作用。 3实现了对材料的动态跟踪管理,成本信息共享,让使 用者能充分了解使用成本,结合企业目前成本考核体系,有 效地降低吨煤材料消耗。 4降低了库存。物资调配快捷方便,库存占用低,资金 周转快。 5贷款回收加快。及时反馈原煤销售信息,贷款回收 较之以往提前,加速了资金的周转,减少了呆坏帐损失,清欠 工作取得良好进展。 6提高了办公效率和效益。文印、 复印费降低,由于信 息共享、 反馈及时,提高了办公室效率,实现了办公自动化。 7经济效益显著。生产各环节始终处在稳定受控的情 况下,提高了职工的工作责任心和工作效率,减少了万吨事 故率,使矿井产量连年提升。2003年生产原煤比2002年增 长了90万t ,利润达到2.6亿元,取得了显著的经济效益。 3 结束语 鲍店煤矿的信息化建设为提高本矿管理水平、 促进管理 现代化、 转换经营机制、 建立现代企业制度、 有效降低成本、 加快技术进步、 增强市场竞争力、 提高经济效益、 带动企业各 项工作创新和升级等方面都起到了重要作用。 作者简介 李绍春 1965年生,男,1986年毕业于山东煤矿 学校建井专业,2002年毕业于山东科技大学计算机科学与技 术专业,一直从事煤矿开采技术工作,现任兖矿集团公司鲍 店煤矿调度室副主任,曾发表专业技术论文10余篇。 上接第47页初的600tΠh提高到900tΠh。尽管900tΠh的生产 能力已经过确切验证,但矿井生产条件不允许选煤厂按最大 能力生产,以适应原煤品质和矿井计划的要求。 9 结论 Coppabella选煤厂安装有本行业规模最大、 技术最先进 的设备,其超强能力模块原理经过验证具有可靠、 有效和经 济的特点。 更进一步的研究正在进行之中,大型单系数模块生产能 力有望达到年处理原煤量700万t以上。 作者简介 潘文娟 女,1970年8月生,1991年7月毕业于 安阳师范专科学校英语系,1999年7月毕业于河南广播电视 大学计算机应用专业,2005年12月毕业于自学考试英语专 业本科段 ,1998年9月取得翻译职称中级 , 现在鹤壁煤 业集团院校信息处翻译科从事科技资料的翻译工作。 94 2006年第5期 山东煤炭科技 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.