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1、選煤廠選煤工藝設(shè)計探討 摘 要:文章介紹了我國目前常見的六種典型工藝原則流程,強調(diào)了選煤工藝設(shè)計的重要性,深入分析了影響工藝設(shè)計的因素,引出了選煤廠工藝設(shè)計的思想,探討了選煤工藝設(shè)計的發(fā)展方向,希望對從事選煤廠設(shè)計及管理的技術(shù)人員有所借鑒。 關(guān)鍵詞:選煤工藝;產(chǎn)品定位;煤質(zhì)分析;優(yōu)化設(shè)計 選煤工藝設(shè)計是選煤廠設(shè)計的靈魂。一個選煤廠設(shè)計做得水平高低、成功與否,首先取決于工藝設(shè)計是否先進,其次才談得上設(shè)備的性能和廠房布局的合理性。近年來中國選煤工業(yè)處于快速發(fā)展的時期,涌現(xiàn)出一批新技術(shù)、新設(shè)備,如何優(yōu)化配置、進行合理的工藝設(shè)計將是煤炭洗選加工的關(guān)鍵。筆者就目前我
2、國選煤工藝設(shè)計進行了深入的分析,引出選煤廠工藝設(shè)計的思想,希望能起到拋磚引玉的作用。1 我國典型的工藝流程20世紀90年代以前,跳汰選在我國一直占主導(dǎo)地位,跳汰工藝和跳汰機的結(jié)構(gòu)性能都較為成熟,在生產(chǎn)管理上也積累了豐富的經(jīng)驗。隨后,隨著重介質(zhì)旋流器技術(shù)、特別是兩產(chǎn)品末煤重介質(zhì)旋流器的逐步成熟,跳汰主洗+中煤或粗精煤重介再洗+浮選工藝成為了我國當(dāng)時較為流行的選煤工藝。2000年以后,我國選煤工業(yè)迎來了一個發(fā)展的高峰期。一方面,一些新設(shè)備如大直徑重介旋流器、大直徑無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器等主選設(shè)備研制成功;另一方面,用戶對產(chǎn)品要求的提高和煤炭過度開采使得原煤可
3、選性急劇變難。這些原因促使我國逐步形成了目前許多新建或改擴建選煤廠采用的大直徑重介旋流器+浮選的原則選煤工藝(為了實現(xiàn)全粒級分選,本文在流程設(shè)計時均考慮了煤泥分選,在具體工藝設(shè)計時可根據(jù)煤種、煤質(zhì)性質(zhì)選擇是否設(shè)浮選問題,下同),也成就了重介質(zhì)選煤在我國不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展態(tài)勢。圖1～圖6是我國目前常用的6種典型工藝原則流程。各圖虛線框內(nèi)的浮選工藝可根據(jù)煤質(zhì)情況選擇。特別值得一提的是,目前我國的選煤工藝流程基本上是兩段(粗粒用重選,細粒用浮選)或兩段半(粗粒用重選,粗煤泥只回收,細粒用浮選)選煤模式,國內(nèi)大型選煤設(shè)計企業(yè)和國外則大多數(shù)采用三段選煤模式,即增加粗煤泥分
4、選。而我國的煤層賦存條件差,斷層多,頂?shù)装灞容^破碎,原煤性質(zhì)差異大,隨著采煤機械化程度及原煤入選比例的提高,煤泥的產(chǎn)量將會大量增加。因此,在我國發(fā)三段分選更加合理,最佳工藝為大直徑重介旋流器+粗煤泥分選+(浮選),流程見圖6。2選煤廠選煤工藝流程的確定211 合理的產(chǎn)品定位是前提工業(yè)設(shè)計的目的無非是建廠出產(chǎn)品,產(chǎn)品的合格與否是衡量工藝設(shè)計合理性的必要條件,而后產(chǎn)品能夠暢銷對路、適應(yīng)市場要求,才是廠家真正關(guān)心的,所以合理的產(chǎn)品定位有其重要意義。近年來,煤炭市場紅火,產(chǎn)品緊俏,但競爭也日趨加劇,選煤廠作為市場的上游企業(yè),更應(yīng)以市場為導(dǎo)向,注重市場調(diào)研。不同用戶對
5、煤質(zhì)的要求是不一樣的。比如動力煤,有的用戶對粒度、塊煤限下率要較嚴,有的用戶對產(chǎn)品灰分和發(fā)熱量要求比較苛刻,因此,選煤廠的設(shè)計建要注意市場調(diào)研和市場預(yù)測。在此基礎(chǔ)上若生產(chǎn)系統(tǒng)具備靈活性,就能夠根據(jù)市場的要求及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),生產(chǎn)適銷對路的產(chǎn)品,做到市場需要什么產(chǎn)品,在不進行大的改造的情況下就能生產(chǎn)什么產(chǎn)品,拓寬用戶要求范圍,增強煤炭產(chǎn)品的市場適用性,用有限的資源創(chuàng)造出更多的效益。212 依據(jù)煤質(zhì)資料確定選煤方法是核心如果說工藝是選煤廠設(shè)計的靈魂,那么選煤方法就是裝載靈魂的實體。選煤廠各種大小設(shè)備種類較多,但核心設(shè)備只有一種,那就是主洗設(shè)備,即選煤方法的確定。
6、確定了選煤方法就意味著基本流程和其它輔助設(shè)備的相應(yīng)確定,因此,選煤方法對選煤廠的重要性不言而喻。合理選擇選煤方法,最根本最基礎(chǔ)的工作就是對入選原煤煤質(zhì)的分析。煤質(zhì)分析得是否透徹,原煤特性把握得是否準確,直接關(guān)系到整個設(shè)計的合理性,是衡量一個設(shè)計好壞的重要標準。眾所周知,中國煤田、礦區(qū)的煤質(zhì)千差萬別,甚至同一礦井不同煤層,其煤質(zhì)也有明顯變化和區(qū)別。有的選煤廠在設(shè)計時,在煤質(zhì)資料的獲取和分析方面深度不夠,很多情況是用礦區(qū)相近煤層的資料代替或煤質(zhì)資料代表性差,這就很容易造成設(shè)計和實際生產(chǎn)有所差異。因此,一定要盡力提高煤質(zhì)資料的完整性、準確性和代表性,在條件許可時設(shè)
7、計部門可根據(jù)工藝要求親自做浮沉及泥化沉降等試驗,避免設(shè)計的盲目。做好質(zhì)分析還應(yīng)特別重視兩點。首先要重視了解開采煤層的結(jié)構(gòu)特征、賦存特點和井下采煤方法、井下運輸?shù)壬a(chǎn)環(huán)節(jié)。煤層的頂、底板及夾矸層的煤巖組成和井下各生產(chǎn)環(huán)節(jié)會對混入毛煤中的矸石量等煤質(zhì)因素產(chǎn)生重大的影響,只有充分地了解這些環(huán)節(jié),才能夠進一步的調(diào)整試驗資料,更深一步的分析煤質(zhì)資料。還有一點就是要重視有機的結(jié)合其它因素來分析煤質(zhì)資料。在做煤質(zhì)分析時,切忌就資料本身死板地羅列數(shù)據(jù),孤立地就事論事,把煤質(zhì)分析與工藝設(shè)計分割開來。煤質(zhì)分析畢竟是為進一步工藝設(shè)計做鋪墊,其合理的方法應(yīng)是把資料的數(shù)據(jù)規(guī)律和分析內(nèi)
8、容與選煤方法的選擇、工藝環(huán)節(jié)的制定、產(chǎn)品的定向定位、
