煤廠技術(shù)改造考察報告

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編者按：本文主要從各洗煤廠情況調(diào)查；重介選煤技術(shù)發(fā)展動態(tài)；重介技術(shù)改造的關鍵問題；技術(shù)改造的必要性；技術(shù)改造建議，對煤廠技術(shù)改造考察報告進行講述。其中，主要包括：西山煤電集團，**選煤廠、實施時間：1999年10月~2000年8月，設計、施工、重介選煤技術(shù)發(fā)展動態(tài)、重介工藝技術(shù)特點、煤質(zhì)資料的代表性、重要設備選型的考慮、從本次考察的重介選煤廠來看，現(xiàn)場管理對技術(shù)管理的依賴性較強，必須有一支素質(zhì)較高、技能較強的職工隊伍。建議在實施該項目前，要充分考慮生產(chǎn)人員的培訓工作，同時要求設計施工單位要在包設計包投資、包工期、包指標的基礎上增加包培訓、包管理、包新舊系統(tǒng)銜接、包正常生產(chǎn)，使新建的重介系統(tǒng)從開始投產(chǎn)就有一個較好的管理模式，具體材料請詳見：

在分公司領導安排下，根據(jù)洗煤廠入洗11#原煤需對主洗工藝進行改造的要求，由關澤龍總工帶隊，于2002年12月3日對省內(nèi)外的重介洗煤廠及科研機構(gòu)進行了考察調(diào)研，主要任務是：

1、了解重介選煤的發(fā)展動態(tài)及主要設備的應用；

2、了解重介選煤廠的特點及應用情況；

3、了解重介選煤廠的現(xiàn)場管理及籌建的前期準備工作；

通過聽介紹、現(xiàn)場考察，并和選煤設計院的有關專家座談，對重介技術(shù)的發(fā)展及洗煤廠主洗工藝改造的可行性有了初步的認識。

現(xiàn)將考察結(jié)果匯報如下：

第一部分考察選煤廠的情況介紹

一、各洗煤廠情況調(diào)查：

㈠、西山煤電集團，**選煤廠

1、設計單位：**選煤設計院設計

2、施工單位：**煤電集團

3、實施時間：

4、規(guī)模：入洗30xxxx噸/年，投資140xxxx元

5、改造工藝及主要設備：將原來跳汰主選-中煤重介再洗-煤泥浮選工藝改造為無壓三產(chǎn)品重介旋流器-煤泥小直徑旋流器-浮選工藝主要設備唐山產(chǎn)3GDMG1000/700三產(chǎn)品重介旋流器和澳大利亞BRVI-360/610型香焦脫介篩，唐山產(chǎn)的GPJ96型加壓過濾機

6、設計特點：新增建皮帶走廊用于三產(chǎn)品的給料，采用二組無壓重介旋流器，脫介篩大型化，粗煤泥用煤泥旋流器和高頻篩把關回收。

7、存在問題：煤泥旋流器分級效果不好，介質(zhì)消耗較高2~3kg/噸原煤。

㈡、開灤煤業(yè)集團，呂家坨選煤廠

1、設計單位：唐山煤科分院設計

2、施工單位：開灤煤業(yè)集團建安公司施工

3、實施時間：2000年3月~10月

4、規(guī)模：入洗12xxxx噸/年，投資150xxxx噸

5、流程及主要設備：該廠在廠房外新建末煤重介車間，重介改造系統(tǒng)的主要設備，都采用國內(nèi)設備，有唐山產(chǎn)NWZX1000/700三產(chǎn)品無壓給料旋流器，鞍山產(chǎn)USL－3645及USL－3045大型脫介篩，馬鞍山產(chǎn)ZXCTN－1030及ZXCTN－1024兩段永磁筒式磁選機，唐山產(chǎn)DZS1525電磁振動煤泥篩，并配備了唐山煤科分院的介質(zhì)配制自控系統(tǒng)。

該廠采用三產(chǎn)品無壓給料大直徑旋流器在國內(nèi)屬先例，而且脫介篩采用國產(chǎn)大型振動篩，廠房布置仿模塊選煤廠，很有特色。

㈢、蘭花集團，伯方選煤廠

1、設計單位：平頂山選煤設計院

2、施工單位：平頂山中平公司

3、實施時間：1999年10月~2000年8月，設計、施工

4、規(guī)模：6xxxx噸/年，總投資300xxxx元(其中模塊140xxxx元)

5、流程及主要設備：工藝流程為原煤預選脫泥，三產(chǎn)品有壓旋流器分選，浮精、煤泥高效濃縮，壓濾回收。設備重介改造系統(tǒng)的主要設備，采用國內(nèi)設備，有唐山煤科院產(chǎn)3NWE710/5000三產(chǎn)品有壓給料旋流器，鞍山產(chǎn)EK2460型脫介篩，泰安煤礦機械廠產(chǎn)TLL1000A離心機和XJX-TA12型浮選機，湖南三匠制造有限責任公司產(chǎn)的XKEG150精煤壓濾機和無錫洗遷設備廠產(chǎn)的MEG150/1070型尾煤泥壓濾機。

6、設計特點：模塊設計集洗煤、浮選、壓濾于一體，整個建筑體積小、廠房高度低，工藝簡單、設備少，設備選型先進、合理，除介質(zhì)密度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)外，全部為國產(chǎn)設備、投資少；工藝靈活可靠，自動化程度高，用人少效率高，設備檢修維護方便，共用一臺起重檢修設備。

7、存在問題：煤泥水系統(tǒng)能力考慮不足，特別是精煤脫水處理量不能滿足生產(chǎn)的要求；高交濃縮機選型不準，使用效果不好；現(xiàn)場管理經(jīng)驗不足，技術(shù)力量不強，不能充分發(fā)揮設備、設計的優(yōu)勢，生產(chǎn)效率及經(jīng)濟效益沒有體現(xiàn)出來。

8、使用情況：入洗量1000噸/月；分選效果Ad=8.0xxxx時，Ep1=0.033、Ep2=0.035；介耗1.5~2kg/噸原煤；洗水濃度10g/L，浮精水分24.5xxxx。

第二部分考察體會

一、重介選煤技術(shù)發(fā)展動態(tài)

通過對相關選煤廠的參觀學習及與有關專家座談，普遍認為近幾年來，國內(nèi)重介選煤技術(shù)發(fā)展較快，該工藝是一種技術(shù)先進、投資較少、適應性強、分選效率高、經(jīng)濟效益好、有一定技術(shù)含量的選煤方法，特別是重介旋流器與傳統(tǒng)的重介分選技術(shù)（立輪、斜輪相比）有工藝簡單，介質(zhì)回收容易，成本低的優(yōu)勢，是近期國內(nèi)處理難選煤的首選方法。

從重介旋流器工藝的發(fā)展趨勢來看，在國內(nèi)采用無壓入料重介旋流器洗選難選煤的實例越來越多，旋流器直徑越來越大，分選效果也越來越好，尤其是分選煉焦煤時，多數(shù)采用三產(chǎn)品無壓重介質(zhì)旋流器。從考察的選煤廠來看，對難選煤及極難選煤，都采用重介選，充分利用其分選精度高、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的特點。該工藝運行可靠，技術(shù)指標均能達到洗煤廠質(zhì)量標準化的要求，工藝成熟可靠，分選效果好。

二、重介工藝技術(shù)特點

在重介旋流器分選工藝中，應用較為普遍有無壓入料和有壓入料兩種方式，其區(qū)別主要在于給料方式的不同，其中：

無壓入料方式優(yōu)點在于實現(xiàn)無壓給料，原煤無需脫泥，減少工藝環(huán)節(jié)，減少次生煤泥量，基建投資少；缺點在于介質(zhì)分流量大，增加磁選設備臺數(shù)。

有壓入料方式優(yōu)點原煤脫泥重介、分選效果好，分流量減少，可減少磁選設備臺數(shù)；可降低廠房高度；缺點在于增加脫泥系統(tǒng)、工藝系統(tǒng)復雜；采用有壓入料，增加次生煤泥量；總體來說，增加基建投資費用。

三、重介技術(shù)改造的關鍵問題

1、煤質(zhì)資料的代表性

在技術(shù)改造時，提供的煤質(zhì)資料一定要切合實際，要充分考慮煤層地質(zhì)條件及開采過程中出現(xiàn)的煤質(zhì)波動情況，對煤質(zhì)情況要進行認真的分析，這樣有助于設計時工藝流程的確定和設備的選型。

2、重介分選工藝的幾個原則，包括：關于重介旋流器有壓入料和無壓入料方式的選擇；關于二產(chǎn)品重介旋流器和三產(chǎn)品重介旋流器的選擇；關于大直徑重介旋流器或小直徑旋流器組的選擇與配合；關于選前脫泥與不脫泥的選擇。這幾個工藝原則，應根據(jù)不同的煤質(zhì)條件合理選用，絕不能用其中一種固定的工藝方式，隨意套用。

3、煤泥回收系統(tǒng)把關不可缺少

對精煤、中煤脫介，一定要有可靠的粗煤泥把關回收系統(tǒng)，防止煤泥含量過高，系統(tǒng)能力不足，生產(chǎn)造成被動。

4、重視解決重介入料的除雜問題

重介入料中混有雜物，對系統(tǒng)危害非常嚴重，后果是造成管理設備堵塞，危及生產(chǎn)，在改造設計時應充分考慮除雜問題。

5、重介中心工藝與原煤準備及煤泥水系統(tǒng)要匹配

6、重要設備選型的考慮

在各選煤廠考察中，各廠均反映設備選型一定要慎重，否則，后患無窮。

a.介旋器經(jīng)考察調(diào)研，目前國內(nèi)采用無壓給料的工藝方式，較為成熟，應用普遍的是石家莊煤礦研究院選煤分院，即唐山國華科技有限公司生產(chǎn)的系列重介質(zhì)旋流器，目前有3xxxx選煤廠均采用該廠的產(chǎn)品。

b.脫泥脫介篩的調(diào)研，目前重介選煤廠篩子脫泥脫介選型有兩種趨熱，一種是全部采用進口篩子，如澳大利亞生產(chǎn)的篩分機，該篩分機性能優(yōu)越，篩分效率高，處理量大，設備布置安裝，維修，使用非常方便，篩子呈大型化，系列化，但投資相對較大，一般為國內(nèi)產(chǎn)品價格的3~5倍。另一種是國內(nèi)設備，由于受材質(zhì)、加工精度的限制，篩分機的處理量較小，性能相對不如進口篩子，影響設計安裝，使用效果，特別是在工藝布置時要考慮其檢修空間，占地面積較大，影響總體投資。建議盡量使用單層脫泥脫介篩。

d.介質(zhì)密度調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)調(diào)研的各選煤廠均引進國外的控制系統(tǒng)，以保證合格介質(zhì)的密度和磁性物含量的控制，建議引進澳大利亞朗艾道公司或美國通用公司控制系統(tǒng)。

e.泵類從各重介選煤廠選用石家莊工業(yè)泵廠生產(chǎn)的渣漿泵的使用情況來看，該泵引進澳大利亞WOM公司技術(shù)，耐磨耐腐蝕性能優(yōu)越，效率高，設計時要考慮使用變頻調(diào)速給料，適應生產(chǎn)需要。耐磨管道選擇衡水耐磨廠生產(chǎn)的管道，彎頭采用球形彎頭，現(xiàn)場效果都比較好。

f.磁選機和離心機可選擇國內(nèi)成熟產(chǎn)品，馬鞍山ZXGTN型磁選機和泰安煤機廠生產(chǎn)的TLL1000A型離心機。

7、自動化控制中，除了必須將介質(zhì)系統(tǒng)的各項自動化調(diào)控全部納入全廠順序集中控制以外，還應把包括所有介質(zhì)泵類、相關的管路閥門及其它系統(tǒng)盡可能地全部納入順序控制自動開停，真正做到把傳統(tǒng)的由崗位司機操控設備的方式改為巡檢方式，以節(jié)省生產(chǎn)人員，實現(xiàn)高度自動化、高度集中控制、高效率的現(xiàn)代化選煤工藝。

8、對**煤電集團公司考察后認為：精煤加壓過濾機使用效果好、經(jīng)濟效益可觀，但投資較多，每臺投資近30xxxx元，處理量為800~1100公斤/小時.平方米，比真空過濾機大3~5倍，它可代替洗煤廠目前使用的圓盤過濾機。建議集團公司在綜合折舊費用上統(tǒng)籌考慮浮精降水的設備投入。

9、從本次考察的重介選煤廠來看，現(xiàn)場管理對技術(shù)管理的依賴性較強，必須有一支素質(zhì)較高、技能較強的職工隊伍。建議在實施該項目前，要充分考慮生產(chǎn)人員的培訓工作，同時要求設計施工單位要在包設計包投資、包工期、包指標的基礎上增加包培訓、包管理、包新舊系統(tǒng)銜接、包正常生產(chǎn)，使新建的重介系統(tǒng)從開始投產(chǎn)就有一個較好的管理模式

綜上所述，通過這次考察，了解了我國選煤界的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，對重介旋流器工藝的優(yōu)缺點、生產(chǎn)運行效果及現(xiàn)場管理有了初步的認識，為下一步我廠即將進行的改造，提供了一定的借鑒

第三部分**洗煤廠技術(shù)改造建議

一、技術(shù)改造的必要性

1、現(xiàn)狀

洗煤廠設計年入洗能力18xxxx噸，主要入洗本礦井原煤與集團公司內(nèi)部團柏礦原煤。原設計工藝為選前脫泥、50~0.5mm混合跳汰、中煤重介再選、煤泥濃縮浮選、尾煤壓濾回收，生產(chǎn)產(chǎn)品為1#、2#精煤及中煤。后經(jīng)多次技術(shù)改造，現(xiàn)生產(chǎn)工藝采用混合跳汰、煤泥濃縮浮選的工藝流程，生產(chǎn)8~11級精煤和4800~4500大卡的中煤產(chǎn)品。

近年來，由于井下地質(zhì)條件的變化，礦井生產(chǎn)能力受到制約，入洗煤源發(fā)生了極大的變化，本礦井資源不足，入洗原煤需大量調(diào)入，年調(diào)入量近10xxxx噸，且入洗煤種多，性質(zhì)差異大，特別是近期將入洗下組煤11#原煤，這就對洗煤廠現(xiàn)行主洗工藝的適應性提出了新的要求。

2、煤質(zhì)分析

有關資料表明，11#原煤灰分在29~3xxxx范圍內(nèi)，屬較高灰分，-13mm級原煤含量近6xxxx，說明原煤易碎。煤泥含量達1xxxx左右，含量適中，其中浮沉煤泥占本級含量2~xxxx，說明原煤不易泥化；-1.40密度級含量39~4xxxx，灰分9.6xxxx~9.9xxxx，矸石含量20~3xxxx，矸石含量較高。從其可選性來看，11#煤精煤灰分10.xxxx時，δp±0.1=48.xxxx，理論回收率為58.8xxxx，屬極難選煤。

3、目前存在的主要問題

從生產(chǎn)技術(shù)指標、產(chǎn)品指標，結(jié)合精煤最大產(chǎn)率原則及最大經(jīng)濟效益的取得的角度考慮，現(xiàn)行生產(chǎn)工藝存在以下問題：

⑴目前入洗原煤煤質(zhì)變化大，末煤含量大大增加，跳汰機分選效果變差，從近幾年的生產(chǎn)指標來看，中煤帶煤損失較高22~3xxxx，矸石污染8~1xxxx，精煤損失大，嚴重影響了選煤廠的經(jīng)濟效益。

⑵11#原煤極難選的可選性來看，現(xiàn)跳汰工藝很難生產(chǎn)9~11級精煤，精煤產(chǎn)率無法保障，若單獨入洗11#原煤，則精煤產(chǎn)率僅為28~3xxxx，產(chǎn)率極低；若與2#、10#原煤混合入洗，則由于煤質(zhì)性質(zhì)的不同，影響精煤最大產(chǎn)率的取得和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

另外，我廠生產(chǎn)1/3焦煤和部分肥煤，煤種較為單一，煤炭銷售市場較窄。而11#原煤單獨入洗生產(chǎn)出的精煤產(chǎn)品，其煤種為主焦煤，煤炭市場較好，因此，針對11#原煤入洗的問題進行主洗工藝技術(shù)改造是必要的。

二、技術(shù)改造建議

通過考察，分析現(xiàn)有重介洗煤廠工藝的得失，結(jié)合分公司洗煤廠現(xiàn)場實際及設計研究部門的建議，根據(jù)“煤炭工業(yè)選煤廠設計規(guī)范（MT5007-94）”第5.2.2條：“極難選煤，應采用重介質(zhì)選煤法”，的規(guī)定，建議洗煤廠主洗工藝技術(shù)改造選擇重介工藝。

1、技術(shù)改造要求

工藝能適應市場多級別多品種生產(chǎn)；有利于產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定；遵循最大效益原則，盡量提高精煤產(chǎn)率，減少副產(chǎn)品；生產(chǎn)工藝先進、靈活、可靠、簡化；充分利用現(xiàn)有設施，盡量降低改造投資；工藝設備選型技術(shù)先進，運行可靠；改造不影響生產(chǎn)。

2、生產(chǎn)工藝選擇

按照技術(shù)改造要求及入洗原煤煤質(zhì)特征，建議采用不分級不脫泥全入洗方案，即原煤全部進入無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選，粗選精煤泥將粗粒級回收后，細煤泥再進入現(xiàn)有的浮選系統(tǒng)分選。

工藝流程的特點：

⑴原煤采用無壓給料方式，不但分選精度高，而且排矸能力強，次生煤泥和精煤損失量明顯減少，生產(chǎn)故障降低。

⑵工藝流程簡單可靠，操作系統(tǒng)方便靈活。系統(tǒng)采用單臺重介質(zhì)旋流器，以單一低密度懸浮液系統(tǒng)一次分選出精煤、中煤、矸石三種產(chǎn)品，并采用不脫泥分級選煤工藝，與傳統(tǒng)的重介質(zhì)選煤工藝相比，大大減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié)。

⑶對原煤的適應性非常強，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)靈活、質(zhì)量穩(wěn)定。兩段分選密度均可方便靈活地在線無級調(diào)節(jié)，精煤和中煤的質(zhì)量都能得到保證。

⑷有效分選下限可達0.25mm，可減少浮選入料量，并降低浮選入料灰分。

該工藝原則流程圖見附圖

3、改造方案

建議考慮兩種改造方案

第一種方案：保留原跳汰工藝，在原中煤重介系統(tǒng)的基礎上改造增建9xxxx噸重介系統(tǒng)，用于11#原煤的入洗，也可用于其他原煤的配煤入洗，改造只需增加部分設備，相應地改造給料環(huán)節(jié)及產(chǎn)品運輸環(huán)節(jié)等，估算投資69xxxx元

第二種方案：仍然保留原跳汰工藝，在原中煤重介系統(tǒng)的基礎上改造增建18xxxx噸重介系統(tǒng)，可選用單臺大型旋流器單系統(tǒng)，年入洗能力18xxxx噸，估算投資140xxxx元。

也可一期改造為9xxxx噸，二期改造為18xxxx噸。

4、設備選型

為最大限度地降低投資，應盡量利用現(xiàn)有設備，只有無法利用的設備才考慮拆除或停用，新增主要設備不僅技術(shù)上國際領先，而且要運行可靠，如：

重介質(zhì)分選旋流器，可選用3GDMC1000/700A型無壓給料旋流器(分選上限50mm，可達80mm，下限0.25mm)。該設備具有入料上限高、處理量大的特點。只用一種低密度介質(zhì)即能達到兩種介質(zhì)密度分選三種產(chǎn)品的效果。另外，該設備耐磨性好，使用壽命長，維護方便。

脫介篩可考慮引進香焦篩，其處理量大，脫介效果好，性能均優(yōu)于國內(nèi)設備

精煤離心機可選用臥式振動離心機，該設備處理能力大，產(chǎn)品水分低。

煤泥離心機可選用臥式振動離心機，該設備處理能力大，產(chǎn)品水分低，有效截留粒度可達0.1mm，適用于煤泥產(chǎn)品脫水、回收。

三、改造的意義

1、采用無壓三產(chǎn)品重介旋流器工藝在原料煤質(zhì)量波動時，適應性強，更易穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量，分選效果好，精煤產(chǎn)率明顯提高。

2、改造后，可具備生產(chǎn)多品種精煤產(chǎn)品的能力，既能生產(chǎn)1/3焦煤又能生產(chǎn)主焦煤，給洗煤廠的持續(xù)發(fā)展提供了動力，同時中煤產(chǎn)品也可滿足不同熱值的需求，解決現(xiàn)中煤灰分低，庫存多，無場地貯存，制約生產(chǎn)的現(xiàn)狀。

3、通過技術(shù)改造，能夠有效地降低精煤產(chǎn)品中的雜物和副產(chǎn)品中的精煤損失，有利于最大限度地回收資源。

4、從我廠現(xiàn)工藝情況來看，改造存在以下有利條件：可充分利用原設計中煤重介系統(tǒng)，新建一個獨立的重介系統(tǒng)，在原有基礎上進行改造，不需另建廠房，不影響生產(chǎn)?？衫矛F(xiàn)有的供配電系統(tǒng)、運輸系統(tǒng)、集控系統(tǒng)等設施。

5、該項目投資少，工期短，具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益，可實現(xiàn)當年建設，當年投產(chǎn)，當年度回收投資。