浅谈煤质资料的校正.pdf

浅谈煤质资料的校正 苗建卫,石景辉 中煤国际工程集团 沈阳设计研究院,辽宁 沈阳110015 摘 要煤质资料的校正是选煤厂设计中至关重要的一个环节,是确定选煤方法的基础资料之一,对于采用哪种校 正方法应引起重视。 关键词差值;比值;分配;调量;分界点 中图分类号TD94 文献标识码B 文章编号1008 - 8725200411 - 0078 - 03 0 前言 煤质资料是选煤厂设计的基础资料之一,是确定产品结 构、 选煤方法、 工艺流程计算及设备选型的基础,煤质资料的 可靠性影响到整个选煤厂的设计质量,因此必须予以高度重 视。设计中在缺少准确的生产煤样时,只能采用以往具有代 表性的生产大样,特别是对于新建选煤厂,则只有采用邻近 矿的生产大样作为参考,由于所采用的生产煤样灰分与设计 中预计的原煤灰分之间存在一定的差距,所以必须根据预计 的原煤灰分对所采用的煤质资料进行校正。 1 筛分资料的校正 假定所采用的原始筛分试验资料为表1中数据,预计原 煤灰分为36 其中统计纯煤灰分为15 ,矸石灰分为 80 。对原始筛分试验资料的校正一般可采用差值法、 比 值法和分配法。三种方法对于 50 mm各级别中煤、 夹矸和 来,使机体与基础固定在一起。当主机需要维修时,将滚轮 托架与导轨紧固的螺栓拆下,可以将主机整体沿导轨拉出工 作位置,以便有足够的空间进行维修。 112 技术特征 齿辊直径Πmm400 齿辊工作长度Πmm750 齿辊转速Πrmin - 1 58 破碎物料f≤10的脆性物料 最大给料粒度Πmm300 出料粒度Πmm 50 可调 电机型号Y180L - 4 电机功率ΠkW222 设备重量Πkg5 500 外型尺寸长 宽 高Πmm3 3252 300960 2 改造安装方案和改后效果分析 211 改造安装方案 该厂原有的2台PEF400600型颚式破碎机,正常生产 时只开一台,另一台备用。为了不影响正常生产,必须依次 进行改造安装。根据工作现场条件和安装要求,在拆除原破 碎机的同时,制做给料溜槽、 排料溜槽和导轨等部件,并改扩 排料口楼板预留孔。在重新打基础时,将预埋板地脚螺丝穿 过楼板固定,这样就使基础与楼板成为一体,提高基础的承 载能力。 212 两种破碎设备工艺性能对比分析 杏花选煤厂洗选工艺采用跳汰 浮选 尾煤压滤联合 工艺,洗精煤的粒度为015～13 mm,015 mm以下的物料进行 浮选,13 mm以上的乙级精煤与洗中煤混合为洗混煤动力 煤。因此,入洗原煤中的粒度在13 mm以下的物料的多少, 直接影响到精煤的产率。经筛分实验表明,2PG L - 400750 型双齿辊高强力破碎机的排料中细粒含量比原破碎机平均 高出2119 见表 1 。经过半个月的生产实践,该破碎机的 各项性能指标基本能达到预期效果。与改前相比,主洗精煤 的产率增加了0151 ～1102 ,平均为01765 。洗混煤产 率降低了0152 ～1105 。平均为01785 。由此分析,精 煤产率的增加主要是由于洗混煤产率降低所致。 表1 破碎设备性能指标对比 设备出料粒度Πmm细粒上限Πmm出料中不小于出料粒度的含量Π排料中细粒含量Π处理能力Πth- 1电机功率ΠkW 2PG L - 400750双齿辊破碎机5013971525217180222 PEF400600颚式破碎机501395131501522030 213 经济效益分析 该厂2003年精煤回收率平均为42135 。破碎机改造 后,精煤回收率平均增加了01765 ,达到了431115 。以年 入选原煤总量120万t计,则 每年增产精煤量 Q1 12001765 01918万t 每年减少洗混煤量 Q2 12001785 01942万t 每年精煤新增效益精煤售价为340元Πt ,洗混煤售价为 220元Π t 为 f1Q1340 -Q2220 104188万元 每年新增电费电费以018元ΠkWh计,破碎机每天开机 16 h ,年开机360 d为 f 44 - 3016360018 6145万元 则每年新增加的效益为ff1-f2 98143万元。设备投资 回收期为8 M。 3 结语 2PG L - 400750型双齿辊高级强力破碎机的出料粒度, 适合杏花选煤厂的生产工艺要求。该机的使用不仅为杏花 选煤厂增加了可观的经济效益,同时也改善了现场工作环 境,减少了设备维修工作量,降低了维修成本。为今后该厂 的改扩建尤其是原煤破碎系统技术改造积累了经验。 收稿日期2004 - 08 - 16;修订日期2004 - 09 - 30 作者简介苗建卫1969 - ,男,高级工程师,1990年毕业于中国矿业大学,一直从事选煤厂设计工作。 第23卷第11期 2004年11月 煤 炭 技 术 Coal Technology Vol123 ,No111 Nov ,2004 矸石的校正均采用调量法进行。 表1 原始筛分试验结果 粒度Πmm产品名称产率r0Π灰分Ad0Π 100 煤212315120 夹矸017840150 矸石218778185 小计518849162 100 - 50 煤315515104 夹矸112538179 矸石414678125 小计912648169 50 - 25煤1812332125 25 - 13煤1614229188 13 - 6煤1717526157 6 - 3煤1211726144 3 - 015煤1015225180 015 - 0煤917726178 合计10010031148 111 差值法 以预计的原煤灰分为准,先计算预计原煤灰分与原始煤 样灰分之间的差值,即 ΔAd1-Ad01 式中 Δ 灰分校正值可正可负 , ; Ad0 原始样原煤灰分, ; Ad1 预计原煤灰分, . 再将原始样中个粒级灰分分别加上Δ值,计算结果见表2。 表2 差值法校正结果Δ 41 52 粒度 Πmm 产品 名称 原始样 产率r0Π灰分Ad0Π 校正后 产率r1Π灰分Ad1Π 100 煤212315120118815120 夹矸017840150016640150 矸石218778185313478185 小计518849162518854114 100 - 50 煤315515104310115104 夹矸112538179110638179 矸石414678125511978125 小计912648169912653121 50 - 25煤18123321251812336177 25 - 13煤16142291881614234140 13 - 6煤17175261571717531109 6 - 3煤12117261441211730196 3 - 015煤10152251801015230132 015 - 0煤917726178917731130 合计1001003114810010036100 50 mm各级别中煤、 夹矸和矸石的灰分代表了各自的 灰分特性,不能简单加上Δ值,应采用调整产率方法进行校 正,根据灰分总量平衡公式,分别计算出煤、 夹矸和矸石的产 率。 rAdr煤Ad煤r矸Ad矸2 式中 r 各粒级原煤产率, ; r煤 煤的产率, ; r矸 矸石产率, ; Ad 各粒级原煤灰分, ; Ad煤 煤的灰分, ; Ad矸 矸石灰分, . 在有夹矸的情况下,可将夹矸与煤或夹矸与矸石合在 一起,先计算出矸石或煤的产率,同样利用2式再计算出 夹矸和煤或夹矸和矸石的产率。 以表2中 100 mm级为例,Δ 36 - 31148 4152 , 100 mm级小计灰分校正为 Ad 49162 Δ 54114 将煤和夹矸都看作煤,加权平均后灰分为Ad煤 211756 ,由2式可得 r矸rAd-Ad煤/ Ad矸-Ad煤 5188 54 114 -211756 Π 78 185 - 211756 3134 同理计算出r煤 1188 ,r夹矸 0166 。 112 比值法 以预计的原煤灰分为准,先计算灰分比值校正系数K, 即 KAd2/Ad03 将原始样中各粒级灰分分别乘以K值,计算结果见表3。 50 mm各级中煤、 夹矸和矸石的校正方法同前。 表3 比值法校正结果K 1114358 粒度 Πmm 产品 名称 原始样 产率r0Π灰分Ad0Π 校正后 产率r2Π灰分Ad2Π 100 煤212315120116915120 夹矸017840150015940150 矸石218778185316078185 小计518849162518856174 100 - 50 煤315515104217115104 夹矸112538179019638179 矸石414678125515978125 小计912648169912655168 50 - 25煤18123321251812336188 25 - 13煤16142291881614234117 13 - 6煤17175261571717530139 6 - 3煤12117261441211730124 3 - 015煤10152251801015229150 015 - 0煤917726178917730163 合计1001003114810010036100 113 分配法 分配法是根据每个粒度级别中都存在纯煤和一定的矸 石,其纯煤灰分与矸石灰分的加权平均值即为当前粒级的灰 分值。 1利用2式可求出原始样中各粒级的矸石产率,再计 算出各粒级矸石的分配率 μi ri矸/r矸100 4 式中 μi 某粒级中矸石的分配率占矸石全量 , ; ri矸 某粒级中含矸率占全样 , ; r矸 原煤中的含矸率, . 如表4中原始样50 - 25 mm级的含矸率为 r矸rAd-Ad煤/ Ad矸-Ad煤 18123 32 125 - 15 Π80 - 15 4184 依次计算出各粒级的含矸率,原煤中的含矸率为 25135 ,50 - 25 mm级的分配率为 μ 4184 / 25135 100 19109 再依次计算出各粒级矸石的分配率。 2计算预计原煤的含矸率,并依据原始样中的矸石分 配率分别计算出各粒级的含矸率,然后根据2式求得各粒 级的灰分值。 如表4中预计原煤含矸率为 r 100 36 15 Π80 15 32131 50 - 25 mm级的矸石分配率 μ与原始样同为19109 , 其含矸率 r矸 19109 32131 6117 第11期 苗建卫,等浅谈煤质资料的校正 79 该粒级灰分值为 Ad [ 6117 80 18123 - 6117 15 ]/ 18123 36199 依次计算出各粒级的含矸率和灰分值。 3 50 mm各级中煤、 夹矸和矸石的校正方法同前。 分配法计算结果见表4。 表4 分配法校正结果 粒度 Πmm 产品 名称 原始样 产率 r0Π 灰分 Ad0Π 含矸率 r矸0Π 分配率 μ Π 校正后 分配率 μ Π 含矸率 r矸3Π 产率 r3Π 灰分 Ad3Π 100 煤212315120115015120 夹矸017840150015340150 矸石218778185318578185 小计518849162311312136121363199518859113 100 - 50 煤315515104214415104 夹矸112538179018638179 矸石414678125519678125 小计912648169418018193181936112912657194 50 - 25煤18123321254184191091910961171812336199 25 - 13煤16142291883176141831418341781614233197 13 - 6煤17175261573116121461214641031717529175 6 - 3煤121172614421148145814521731211729158 3 - 015煤101522518011756190619021231015228177 015 - 0煤9177261781177619961992126917730103 合计1001003114825135100100100100321311001003600 114 三种筛分资料校正方法的比较 矸石和煤之间的硬度存在一定差异,由于矸石的硬度与 煤的硬度不同,矸石在煤中的不同粒级中也存在一定的差 异,矸石在煤中的不同粒度级别中的分配率不尽相同,而原 煤灰分的变化,即原煤中矸石量的增加或减少对矸石在煤中 的分布规律没有影响。这三种方法都是建立在相近的采煤 工艺和煤的各粒级产率分布规律相同的基础上进行的,因此 哪种方法校正后各粒级中矸石的分配率最接近原始样中的 矸石分配率,则那种方法最为精确。三种方法的矸石分配率 见表5。 表5 三种校正方法的矸石分配率综合表 粒度 Πmm 原始样 含矸率 r矸0Π 分配率 μ0Π 差值法校正结果 含矸率 r矸1Π 分配率 μ1Π 比值法校正结果 含矸率 r矸2Π 分配率 μ2Π 分配法校正结果 含矸率 r矸3Π 分配率 μ3Π 100311312136315410196317811169319912136 100 - 50418018193514416185518017194611218193 50 - 25418419109611118190611419100611719109 25 - 13317614183419015117418414199417914183 13 - 6311612146413913160412013101410312146 6 - 321148145219991252185818321738145 3 - 01511756190214871672135712721236190 015 - 011776199214571582135712721266199 合计25135100100321311001003213110010032131100100 从表5中可见,只有分配法的矸石分布规律与原始样完 全相同,即该种方法最为精确,其次为比值法,最差的为差值 法。 2 浮沉资料的校正 浮沉资料灰分的校正通常有两种情况,校正的前题均以 筛分资料中的原煤灰分值为准。当灰分差的绝对值Δ 012 ,此时通常 采用调量法进行校正,即调整各密度级的产率。按调整的分 界点不同,可采用以下两种方法。 假定原始浮沉试验资料为表6中数据,校正后合计灰分 为36 。 表6 原始浮沉试验结果 密度级 Πgcm- 3 产率 rΠ 灰分 AdΠ 浮物累计 rΠAdΠ 011含量Π 分选密度 Πgcm - 3 rΠ 118181877412510010030102 小计10010030102 小计占总计9619230102 煤泥310829133 总计10010030100 211 浮沉煤泥灰分不变、118密度为分界点 1 118各密度级产率增加, - 118各密度级产率相应 减少,设产率增减量为χ,总的产率不变,即 χ 100A1-A0/ A118-A- 1185 式中 χ 校正值, ; A0 校正前各密度级累计灰分, ; A1 校正后各密度级累计灰分, ; A118 118各密度级综合灰分, ; A- 118 - 118各密度级综合灰分, 。 2按校正值χ对 118 , - 118各密度级的产率进行调 整 Γi 118Γ i 118 1 χ/Γ1186 Γi - 118Γ i - 118 1 - χ/Γ- 1187 式中 Γi118,Γi 118 分别为 118某密度级调整前、 后的产 率, ; Γi- 118,Γi - 118 分别为- 118某密度级调整前、 后的产 率, ; Γ118,Γ- 118 分别为 118 , - 118密度级调整前的 产率, . 就表6中数据,校正后合计灰分为36 ;A1 36121 ; A0 30102 ;A118 74125 ;A- 118 19173 χ 100 36121 - 30102 / 74125 - 19173 11135 则Γ118 18187 11135 30122 Γ- 118 100 - 18187 81113 Γ- 113 - 118 24131 1 - 11135 / 81113 20191 Γ 113 - 114 - 118 26178 1 - 11135 / 81113 23103 Γ 116 - 118 - 118 6197 1 - 11135 / 81113 5199 计算结果见表7。 表7 118密度分界点校正结果 密度级 Πgcm- 3 产率 rΠ 灰分 AdΠ 浮物累计 rΠAdΠ 011含量Π 分选密度rΠ 118301227412510010036121 小计10010036121 小计占总计9619236121 煤泥310829133 总计10010036100 212 浮沉煤泥按灰分系数调整,产率增减的分界点以调整 后的合计灰分为准 80 煤 炭 技 术 第11期 浅谈重介质旋流器选煤 周传辉 中国煤炭国际经济技术合作总公司,黑龙江 哈尔滨150001 摘 要重介质旋流器选煤在我国选煤业中具有重要地位,不仅要掌握重介质旋流器选煤的理论,装备、 特点及现 状,而且应熟练掌握选煤的工艺流程,服务生产,造福社会。 关键词重介质;旋流器;选煤工艺流程 中图分类号TD45 文献标识码B 文章编号1008 - 8725200411 - 0081 - 02 0 前言 煤炭是我国国民经济发展的重要能源。随着煤炭产量 和需求量的增加,对煤的质量要求越来越高,对煤的品种要 求多样化,这就客观上要求加快发展我国的选煤产业。煤炭 的洗选加工已成为我国能源政策中的组成部分和煤炭企业 增收的重要手段。另一方面,环保问题已成为国内外共同关 注的问题,煤炭带来的污染,如有害气体、 粉尘、 灰渣等在有 些地区已经形成了公害。对稀有煤种、 难选煤、 高硫煤脱硫 等应该首选重介选煤方法,以期提高分选精度,深度脱硫降 灰,减少有害气体和灰渣的排放量。重介质旋流器选煤在我 国选煤业中具有重要的地位,我们不仅要掌握它的选煤原 理、 装备、 特点及现状,而且应熟练运用其选煤工艺流程,服 务于选煤生产。 1 旋流器选煤理论 煤炭颗粒这一物体处于水悬浮液中时,如果它的密度 大于水悬浮液的密度就会上沉。重介质选煤就是利用阿 1大于合计灰分值的各密度级产率增加,小于合计灰 分值的各密度级产率相应减少,设产率增减量为 χ,总的产 率不变,即 χ 100A2-A0/ A118-A- 1188 式中 χ 校正值, ; A0 校正前各密度级累计灰分, ; A2 校正后各密度级累计灰分, ; Ad 大于合计灰分值对应的各密度级综合灰 分, ; A-d 小于合计灰分值对应的各密度级综合灰 分, . 2按校正值χ对δ, -δ各密度级的产率进行调整 Γi dΓ i d 1 χ/Γd9 Γi -dΓ i -d 1 - χ/Γ- d 10 式中 Γid,Γi -d 分别为δ某密度级调整前、 后的产 率, ; Γi- d,Γ i -d 分别为-δ某密度级调整前、 后的产 率, ; Γd,Γ- d 分别为δ, -δ密度级调整前的产 率, 。 此时,分界点为116密度级,对表6中数据进行调整如 下校正后合计灰分为36 ;A2 36103 ;A0 30102 ; A116 67123 ;A- 116 17105 . χ 100 36103 - 30102 / 67123 - 17105 11198 则 Γ116 6197 18187 25184 Γ- 116 100 - 25184 74116 Γ 116 - 118 116 6197 1 11198 / 25184 10120 Γ118 116 18187 1 11198 / 25184 27162 Γ- 113 - 116 24131 1 - 111985 / 74116 20138 Γ 113 - 114 - 116 26178 1 - 11198 / 74116 22145 Γ 115 - 116 - 116 8186 1 - 11198 / 74116 7143 计算结果见表8 表8 116密度分界点校正结果 密度级 Πgcm- 3 产率 rΠ 灰分 AdΠ 浮物累计 rΠAdΠ 011含量Π 分选密度rΠ 118271627412510010036103 小计10010036103 小计占总计9619236103 煤泥310835120 总计10010036100 213 两种浮沉资料校正方法的比较 1采用方法1调整后,浮沉组成中只有 118高密度级 产率增加,采用方法2调整后中、 高密度级产率均有所增加。 2采用方法1调整后,低密度级 011含量没有变化, 但在117密度附近分选时,可选性突然变好,出现了煤质变 差,而可选性变好的不正常情况。 综上所述,在浮沉试验资料中,浮沉煤泥的灰分与原料 煤的性质有关,其随着原煤灰分的变化而变化,因此在浮沉 资料校正的同时,需要作适当的调整。 分界点的确定要以引起原煤灰分变化的因素为依据,当 混入原煤的物料主要为矸石时,可采用 118密度为分界点, 当混入原煤的物料主要为夹矸时,则要适当降低分界点的密 度。 收稿日期2004 - 06 - 15;修订日期2004 - 08 - 20 作者简介周传辉,现工作于中国煤炭国际经济技术合作总公司。 第23卷第11期 2004年11月 煤 炭 技 术 Coal Technology Vol123 ,No111 Nov ,2004