浮选精煤两段脱水新工艺.pdf

浮选精煤两段脱水新工艺 赵树彦 1 ,董 禄 1 ,马瑞平 1 ,张昌明 2 ,姜长海 2 ,杏志峰 2 1 1唐山国华科技有限公司,河北 唐山 063020; 21新疆焦煤集团 洁净煤公司,新疆 乌鲁木齐 830025 摘 要分析了沉降过滤式离心脱水机单段脱水回收精煤泥工艺的缺点;详述了沉降过滤 式离心脱水机和压滤机组合而成的精煤泥两段脱水新工艺。该工艺增加了离心机入料中的粗精 煤泥量,减少了煤泥循环量,可使最终精煤水分降到10 ,适用于以重介质旋流器为主选设备 的选煤厂;新工艺的基建投资费用低,动力消耗少,劳动效率高,设备运行稳定、可靠。 关键词炼焦煤选煤厂;沉降过滤式离心脱水机;压滤机;浮选精煤;两段脱水;效果 中图分类号TD94612 文献标识码 A 文章编号 100528397 2007 0120004205 1 精煤水分高带来的不利影响及原因分析 销售精煤水分是煤炭生产企业的一项重要产 品指标。精煤水分过高,将会带来以下不利影响 1对于炼焦精煤,水分高,将延长炼焦时 间,降低焦炉产量,缩短焦炉使用寿命。据统 计,水分每增加1 ,炼焦时间延长20min,而 且由于水分蒸发,增加了燃料消耗,使焦炭产量 降低2～4。对于非炼焦精煤,其发热量随水 分增高而下降。 2多数选煤厂离用户较远,水分过高必然 会造成无效运输。2005年我国约生产2亿t炼焦 精煤,按商品煤平均运输距离580km计算,每增 加1的水分就浪费了1117亿tkm的运输量, 铁路煤炭运输费用按0108元/tkm计算,每年 多花运费约9400万元。 3在我国北方严冬季节,精煤水分过高会 使铁路车厢和轨道发生冻结,以致积压车皮,堵 收稿日期 2006 - 12 - 18 作者简介赵树彦1960 , 男,江苏沛县人, 1982年毕 业于淮南矿业学院选煤专业,工学学士,唐山国华科技有限公司 董事长兼总工程师,研究员,电话 0315 - 5918882。 塞站线,影响正常运行。因此,北方大部分选煤 厂都兴建了火力干燥车间或采取其它防冻措施。 有些煤炭用户兴建暖车库来解冻精煤,消耗了大 量热能。 早在20世纪80年代,发达国家就要求商品 精煤水分在8～10。而我国由于脱水设备和 工艺落后,细粒级含量高的精煤水分长期在11 ～13之间徘徊,以致出口精煤水分超过10 时,面临外商的索赔或拒收,造成经济损失。 我国精煤水分高的首要原因是浮选精煤水分 高。随着采煤机械化程度的提高,原生煤泥量相 应增多,浮选精煤量一般占销售精煤的20 ,有 的甚至在30以上。如何降低精煤泥水分,是我 国选煤工作者必须解决的一项重大课题。 唐山国华科技有限公司简称国华科技开发 了选煤厂精煤泥两段脱水回收工艺流程。采用沉 降过滤式离心脱水机回收 01045mm的粗精煤 泥,少量粒度 01045mm粒级 为主的物料,为此采用了较低转速的工作参数 6 煤炭加工与综合利用2007年第1期 推荐转速为600r/min,离心强度200～280和 短转鼓体的结构参数长径比为1143～2 ,减小 了电力消耗和设备体积,延长了部件的使用寿 命,增加了设备的可靠性,降低了机械价格。该 系列设备还具有以下创新点采用了大扭矩行星 齿轮差速器;专门防渗、漏油的密封结构;良好 的减振和隔振措施;完整有效的电器控制和报警 装置;转鼓和螺旋等关键部件的易磨损部位粘结 高铝陶瓷全防护;在转鼓排料口处安装异形硬质 合金刮刀。 迄今为止已生产制造的100多台LWZ系列离 心机在80余座选煤厂使用。多数离心机在两段浓 缩、两段回收模式煤泥水流程中用于脱水回收灰 分较高的以01045mm为主的粒级。近年该离心 机已在5座以无压给料三产品重介质旋流器为主 选设备的选煤厂精煤泥两段脱水流程中使用。 由国华科技设计的新疆焦煤集团选煤厂一期 工程于2006年1月投产,年处理原料煤115Mt, 是目前新疆规模最大的炼焦煤选煤厂。该厂使用 的LWZ12001800型离心机脱水工艺指标见表1。 表1 LWZ12001800型沉降过滤式离心脱水机工艺指标 入料 浓度 gL - 1 27815 25164 灰分/11142 脱水产物 水分/15124 灰分/11110 产率/78181 固体回收率/86191 液体混杂率/5139 离心液 浓度 gL - 1 5412 5133 灰分/12128 产率/11187 过滤液 浓度 gL - 1 13214 12172 灰分/15188 产率/9131 脱水效率/81152 从表1可以看出 1脱水产物水分低,液体混杂率仅为 5139 ,说明占入料94161的液体已随离心液 和滤液排出。 2 在 入 料 中 01045mm粒 级 产 率 为 75101的 条件下,脱 水产 物固 体 回 收 率 为 86191 ,按照粒度分析计算,其中 01045mm 粒级的固体回收率为97120 ,01045mm粒级精煤泥为主的实际情况。 表2列出了新疆焦煤集团选煤厂2006年6 - 7月炼焦精煤平均水分以及构成销售精煤的各产 物水分。从表中可以看出,该厂精煤泥约占精煤 产品的30 ,由于粗精煤泥水分降到了15左 右,使得商品精煤的水分稳定在10。与该厂原 有的跳汰 浮选联合流程选煤生产系统相比,精 煤水分降低了2。 5 细粒级精煤脱水回收方案对比 近年来,我国选煤厂相继推广应用加压过滤 机、精煤压滤机脱水回收浮选精煤,取代了原先 使用的真空过滤机,使商品精煤水分下降到11 以下。这无疑是巨大的进步,但在降低精煤水分 的前提下,如何优化方案,做到少投入、多产 出,是人们极为关注的焦点。表3列出了浮选精 煤脱水回收方案的对比,从该表可知精煤泥两段 脱水方案除机械设备电动机总功率与压滤机单独 脱水回收方案的相近外,辅助设备台数、机电设 备购置及安装费用,总投资费用均比后两个方案 少,而且劳动定员也较少。对于加压过滤机单独 脱水回收方案,存在建设投资大、设备故障率 高、检修工作量大、运行费用高等问题。 6 结 语 在吸取我国以往用沉降过滤式离心脱水机单 段回收浮选精煤的经验和教训后,针对重介质旋 流器为主选设备的炼焦煤选煤厂,国华科技采用 了LWZ系列沉降过滤式离心机和压滤机组合而 成的浮选精煤两段脱水回收工艺流程。生产实践 证明,由于浮选精煤水分大幅降低,销售精煤水 分可控制在10 ,北方的选煤厂在严寒季节可取 消热力干燥设施。从设计方案对比可以看出,精 煤泥两段脱水回收新工艺的基建投资费用低,动 力消耗少,劳动效率高,设备运行稳定、可靠。 7 2007年第1期赵树彦,等浮选精煤两段脱水新工艺 表2 精煤水分指标 产 品脱水设备型号产率/水分/ 块精煤DMM3036型脱介筛121754183 末精煤LLL1030550型离心脱水机571446133 粗精煤泥LWZ12001800型沉降过滤式离心脱水机2318815118 精煤泥细精煤泥XMZ500/1600 - U型压滤机519734166 小计2910519108 销售精煤合计1001009194 表3 浮选精煤脱水回收设计方案比较286t原煤/h 生产系统 方 案沉降过滤式离心脱水机和压滤机两段回收压滤机单段脱水回收加压过滤机单段脱水回收 主机型号和台数 LWZ14001200型离心机1台; XMGZ350 /1600 - X/U型压滤机2台 XMGZ250/1600 - X/U型 压滤机4台 GPJ120型加压 过滤机1台 辅助设备台数/台7119 设备电动机总功率/kW4271540211137818 机电设备、非标准件、管道的 购置和安装费用/万元 382148470137849139 土建工程费用/万元601984711288170 合计/万元443146517149938109 劳动定员/人 生产班 - 1 585 从目前几座采用精煤泥两段脱水新工艺的 中、小型选煤厂来看,由于不设煤仓,最终精煤 就地堆放,水分高、粘结成团的精煤压滤机滤饼 滚落在煤堆周边的折离现象较明显,影响了商品 煤质量的均一性。因此在设计中应考虑以下对 策① 最终精煤就地堆放时,应留有用推土机或 铲车将煤堆重新掺混均匀的场地;② 在精煤输送 转载点,设置简易可行的掺混装置。 兴隆庄煤矿建设节约型矿井成效显著 山东兖矿集团兴隆庄煤矿深挖内部潜力,运用多种措施,深入推进节约型矿井建设,取得了显著成效, 2006年以来, 提质增收1988万元,修旧利废总价值1724万元,促进了经济运行质量稳步提升。 强化监督控制。把厉行节约作为干部业绩考核、工作人员考评的内容,定期检查,奖优罚劣。成立材料消耗和废旧 物资管理稽查小组,对现场材料使用和废旧物资回收处理过程实行动态监控。井下流动设备租赁采取有偿使用,设备利 用率提高26;水、电、风、气实施信息化实时监控,跑冒滴漏现象大大降低,与往年同期相比节约236万元。 重抓修旧利废。该矿制定落实了废旧物资回收、翻新考核激励等制度,开展 “ 职工上井不空手 ” 、“ 废品堆里拣效 益 ”等活动。采取使用旧材料不计入本单位费用政策,减少材料投入680万元。加大井下废旧材料修复力度,最大限度 避免材料升井修复, 2006年以来,复用的工字钢、轻轨、道岔等支护材料及运输物料累计206万元。鼓励小改小革,制 作了 “ 小件加工模具 ” 、 “ 校直器 ” 、 “ 卷带机 ”等工具设备,既降低了劳动强度,又提高了工作效率。对能够继续使用的 零部件重新组合再用;不能再用的旧铁路、工字钢制作成轨枕,旧胶带制成铁路减震垫及电缆槽盖皮等,全年减少投入 620万元。 突出科技节能。该矿严格落实避峰填谷用电措施;实行集中检修、集中上下井;照明设施采用声光时间综合控制; 推广使用节能型设备,加强功率因数控制;加强用水管理,更换节水设备360套。通过加大对用水、用电的监督检查力 度,有效控制了长明灯、长流水现象。优化洗煤工艺流程,改造浮选系统,减少了21台在用设备,节约支出180万元。 将胶带运输和绞车电气控制改为变频调速,实现了最佳输出。充分发挥工况监测、胶带机集控、设备故障诊断技术的作 用,提高了生产系统的运行质量和效率。合理优化通风系统,封闭废旧巷道1万多米,减小了通风阻力,降低了能耗, 创造了可观的效益。董书民 8 煤炭加工与综合利用2007年第1期 ● ENGL ISH ABSTRACT ● ENGL ISH ABSTRACT ● A historical leap of research on three - product HM cyclone DENG Xiao-yang, et al . Huayu Eng. Co . , Zhongmei Inter . Eng. Group Co . , Beijing100011, China Abstract Introduced was the patent equipment of a new three - productHM cyclone, in which the separation condition in second stage was further i mproved by modifying the con2 nection and arrangement of its first -and second - stage cy2 clones, leading to a stable transferring of the readily stratified materials in first stage into the second. W ith a view of system2 atic engineering, the designer gave in first time the concept of “a real three - product HM cyclone”, a technical break2 through in comparison with the conventional one simply com2 posed of connection of two two - product cyclones . Such cy2 clone gives advantages ashigh separation precision, low pressure loss, and large throughput . Keywords three - product HM cyclone; precision of separation; throughput; separation perance A new process of two - stage dewatering for flotation concentrate ZHAO Shu-yan, et al . Tangshan Guohua Sc . a new dewatering process consisted of combination of it with a press filter was given in detail,with which coarse slime in centrifuge feed increased, circulating load decreased, and moisture of final product low2 ered down to 10 , being suitable for a preparation plantwith HM cyclone as its principal separation facility . Comparison of design options denoted that this new process gave such merits as low plant investment, low energy consumption, high labor efficiency, and stable and reliable operation of equipment . Keywords coking coal preparation plant; sedimentation - filtration dewatering centrifuge; press filter; flotation con2 centrate; two - stage dewatering; perance D iscussion on the control of medium consumption at Anjiali ng Coal Preparation Plant GUO Fu-qiang, et al . Anjialing Coal Prep . Plant, Pingshuo Coal Ind. Co . , Zhongm ei Group, Pingshuo, Shanxi036000, China AbstractAiming at the influential factors of medium consumption and problems confronted in product operation at Anjialing Coal Preparation Plant, proposed were measures as strict control of medium quality, decrease of building - up of coarse sli me in medium system, increase of efficiency ofmag2 netic separator, control of feed distribution at sieve - band, in2 crease of rinsing water at plain de - medium screen, and en2 forced management of plant operation. KeywordsHM coal preparation plant; de - medium; ef2 ficiency ofmagnetic separation;medium consumption Production practice of coal briquetting for gasification PANG Xiao-bin, et al . Q itaiheshi Taoshan Coal Prep . Co . , Ltd. , Q itaihe, Heilongjiang154602, China AbstractProduction process and product quality of cold - pressed and carbonized industrial coal briquette were intro2 duced. Analyzed was the influence on process characteristics by ash content,moisture and particle size distribution of feed coal, blending ratio, and furnace temperature control . Aiming at the problems confronted as improper feed coal preparation, bad control of coal blending, accident of stoppage of single - circuit electricity supply and insufficient carbonization, a se2 ries of countermeasureswere proposed. Keywords industrial coal briquette; production process; cold - press; carbonization; characteristics Techn ical conversion of the de - dusting system at Fenghuangshan Coal Preparation Plant CHANG Hong-liang Fenghuangshan Coal Prep . Plant, Jincheng Coal Ind. Group, Jincheng, Shanxi048007, China AbstractDust generation and its har mfulness at Feng2 huangshan Coal Preparation Plant was introduced; The work2 ing principle and process flow - sheet of CCJ /A impulse - de - dusting system were expounded. Aiming at the un2 reasonable water supply to the system,. i mproper arrangement of dust hoods, and bad sealing,measures were taken as addi2 tion of water storage pond, dust hoods, de - dusting facility with atomized spray and . Perance improved obvious2 ly after such conversion. Keywords coal preparation plant; dust; de - dusting; technical conversion Sulfur removal of coal by use of colon bacillus SUN Jian-feng, et al . Anhui Polytech. Univ . , Huainan, Anhui232001, China AbstractResearch was the feasibility of desulfurization of high - sulfur coal by colon bacillus; by single factor experi2 ments, investigated was the influence of percolation time, con2 centration of bacillus pulp, and coal fineness; experi ment de2 noted that on percolation ti me of 24h, the maxi mum rate of desulfurization was 34146; the higher the bacillus concen2 tration and the finer size of coal, the higher rate of desulfu2 rizarion; for a coalwith size of - 01075mm, the rate of desul2 furization was up to 51156. Keywordshigh - sulfur coal; desulfurization; colon ba2 cillus; investigation