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1、选煤厂选煤工艺设计探讨 摘 要:文章介绍了我国目前常见的六种典型工艺原则流程,强调了选煤工艺设计的重要性,深入分析了影响工艺设计的因素,引出了选煤厂工艺设计的思想,探讨了选煤工艺设计的发展方向,希望对从事选煤厂设计及管理的技术人员有所借鉴。 关键词:选煤工艺;产品定位;煤质分析;优化设计 选煤工艺设计是选煤厂设计的灵魂。一个选煤厂设计做得水平高低、成功与否,首先取决于工艺设计是否先进,其次才谈得上设备的性能和厂房布局的合理性。近年来中国选煤工业处于快速发展的时期,涌现出一批新技术、新设备,如何优化配置、进行合理的工艺设计将是煤炭洗选加工的关键。笔者就目前我
2、国选煤工艺设计进行了深入的分析,引出选煤厂工艺设计的思想,希望能起到抛砖引玉的作用。1 我国典型的工艺流程20世纪90年代以前,跳汰选在我国一直占主导地位,跳汰工艺和跳汰机的结构性能都较为成熟,在生产管理上也积累了丰富的经验。随后,随着重介质旋流器技术、特别是两产品末煤重介质旋流器的逐步成熟,跳汰主洗+中煤或粗精煤重介再洗+浮选工艺成为了我国当时较为流行的选煤工艺。2000年以后,我国选煤工业迎来了一个发展的高峰期。一方面,一些新设备如大直径重介旋流器、大直径无压给料三产品重介质旋流器等主选设备研制成功;另一方面,用户对产品要求的提高和煤炭过度开采使得原煤可
3、选性急剧变难。这些原因促使我国逐步形成了目前许多新建或改扩建选煤厂采用的大直径重介旋流器+浮选的原则选煤工艺(为了实现全粒级分选,本文在流程设计时均考虑了煤泥分选,在具体工艺设计时可根据煤种、煤质性质选择是否设浮选问题,下同),也成就了重介质选煤在我国不可逆转的发展态势。图1～图6是我国目前常用的6种典型工艺原则流程。各图虚线框内的浮选工艺可根据煤质情况选择。特别值得一提的是,目前我国的选煤工艺流程基本上是两段(粗粒用重选,细粒用浮选)或两段半(粗粒用重选,粗煤泥只回收,细粒用浮选)选煤模式,国内大型选煤设计企业和国外则大多数采用三段选煤模式,即增加粗煤泥分
4、选。而我国的煤层赋存条件差,断层多,顶底板比较破碎,原煤性质差异大,随着采煤机械化程度及原煤入选比例的提高,煤泥的产量将会大量增加。因此,在我国发三段分选更加合理,最佳工艺为大直径重介旋流器+粗煤泥分选+(浮选),流程见图6。2选煤厂选煤工艺流程的确定211 合理的产品定位是前提工业设计的目的无非是建厂出产品,产品的合格与否是衡量工艺设计合理性的必要条件,而后产品能够畅销对路、适应市场要求,才是厂家真正关心的,所以合理的产品定位有其重要意义。近年来,煤炭市场红火,产品紧俏,但竞争也日趋加剧,选煤厂作为市场的上游企业,更应以市场为导向,注重市场调研。不同用户对
5、煤质的要求是不一样的。比如动力煤,有的用户对粒度、块煤限下率要较严,有的用户对产品灰分和发热量要求比较苛刻,因此,选煤厂的设计建要注意市场调研和市场预测。在此基础上若生产系统具备灵活性,就能够根据市场的要求及时调整产品结构,生产适销对路的产品,做到市场需要什么产品,在不进行大的改造的情况下就能生产什么产品,拓宽用户要求范围,增强煤炭产品的市场适用性,用有限的资源创造出更多的效益。212 依据煤质资料确定选煤方法是核心如果说工艺是选煤厂设计的灵魂,那么选煤方法就是装载灵魂的实体。选煤厂各种大小设备种类较多,但核心设备只有一种,那就是主洗设备,即选煤方法的确定。
6、确定了选煤方法就意味着基本流程和其它辅助设备的相应确定,因此,选煤方法对选煤厂的重要性不言而喻。合理选择选煤方法,最根本最基础的工作就是对入选原煤煤质的分析。煤质分析得是否透彻,原煤特性把握得是否准确,直接关系到整个设计的合理性,是衡量一个设计好坏的重要标准。众所周知,中国煤田、矿区的煤质千差万别,甚至同一矿井不同煤层,其煤质也有明显变化和区别。有的选煤厂在设计时,在煤质资料的获取和分析方面深度不够,很多情况是用矿区相近煤层的资料代替或煤质资料代表性差,这就很容易造成设计和实际生产有所差异。因此,一定要尽力提高煤质资料的完整性、准确性和代表性,在条件许可时设
7、计部门可根据工艺要求亲自做浮沉及泥化沉降等试验,避免设计的盲目。做好质分析还应特别重视两点。首先要重视了解开采煤层的结构特征、赋存特点和井下采煤方法、井下运输等生产环节。煤层的顶、底板及夹矸层的煤岩组成和井下各生产环节会对混入毛煤中的矸石量等煤质因素产生重大的影响,只有充分地了解这些环节,才能够进一步的调整试验资料,更深一步的分析煤质资料。还有一点就是要重视有机的结合其它因素来分析煤质资料。在做煤质分析时,切忌就资料本身死板地罗列数据,孤立地就事论事,把煤质分析与工艺设计分割开来。煤质分析毕竟是为进一步工艺设计做铺垫,其合理的方法应是把资料的数据规律和分析内
8、容与选煤方法的选择、工艺环节的制定、产品的定向定位、
