霍尔辛赫选煤厂精煤产品结构优化技术改造

霍尔辛赫选煤厂精煤产品结构优化技术改造刘斌斌【摘要】通过分析选煤厂现有工艺系统,论证块精煤破碎后进入末煤系统再选的可行性,提出精煤产品结构优化技术改造方案;技术改造后,不仅解决了块煤产品滞销问题,还优化了产品结构,提高了企业竞争力;技术改造总投资约200万元,改造后年增加收入约6000万元,经济效益显著.【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》【年(卷),期】2018(000)001【总页数】4页(P66-69)【关键词】选煤厂;块精煤;再选;产品结构;技术改造;效益分析【作者】刘斌斌【作者单位】山西霍尔辛赫煤业有限责任公司选煤厂,山西长子 046600【正文语种】中文【中图分类】TD948霍尔辛赫选煤厂隶属于霍尔辛赫煤业有限责任公司霍尔辛赫矿井，设计处理量5.00 Mt/a，入选霍尔辛赫矿井所产全部毛煤，煤种为贫瘦煤（贫煤），选煤厂工艺流程为：100～20 mm块煤重介浅槽分选，20～1.0 mm末煤有压三产品重介旋流器分选，1.0～0.25 mm粗煤泥螺旋分选，0.25～0 mm细煤泥浮选柱浮选，浮选精煤压滤回收，浮选尾煤浓缩压滤回收。

20～0 mm末煤也可以部分洗选或直接旁路。

霍尔辛赫煤矿煤种为贫瘦煤（贫煤），其块煤产品并不适合化工厂气化用煤，且化工厂出于成本考虑，使用末煤和水煤浆代替块煤作为气化原料，以进一步减少块煤用量；块煤易碎，无法直接对终端用户销售，导致块煤经常滞销，块煤仓常处于满仓状态，选煤厂需要停产清仓，严重影响矿井和选煤厂的正常运行。

为促进块煤销售，不得不采取降价促销措施，其销售价格远低于末精煤价格，给企业带来较大的经济损失[1]。

鉴于以上情况，霍尔辛赫选煤厂现有块精煤+末精煤的产品结构，已不能适应市场需求，需对现有产品结构进行调整优化[2]，及时适应市场需求。

1 原设计产品结构洗中块（100～25 mm）：Ad≤14%，Mt≤8%，St,d≤1%，化工用煤，供化肥厂制造合成氨。

洗小块（25～20 mm）：Ad≤14%，Mt≤8%，St,d≤1%，化工用煤，供化肥厂制造合成氨，部分用于有色冶炼行业。

末精煤（20～0 mm）：Ad≤10.5%，Mt≤12%，St,d≤0.5%，冶金用煤，主要作高炉喷吹用煤，炼焦配煤或制造炭素材料和钢铁冶金的烧结矿。

末中煤（20～0 mm）：Ad≤40%，Mt≤8%，St,d≤1%，动力用煤。

末原煤（20～0 mm）：Ad≤26%，Mt≤8%，St,d≤1%，动力用煤。

2 技术改造方案2.1 煤质分析以现有末煤系统的分选密度（1.50 kg/L）对块精煤产品（100～20 mm）进行破碎级（～20 mm）浮沉试验，试验结果见表，以论证块精煤产品破碎后再选的可行性。

表1 块精煤破碎级（小于20 mm）浮沉试验数据日期2016/12/292016/12/302016/12/312017/01/012017/01/022017/01/032017 /01/042017/01/052017/01/062017/01/072017/01/08 平均块煤灰分/% 13.50 12.85 13.07 12.99 13.01 12.00 14.10 13.43 12.86 14.43 13.11 13.28浮沉密度/g·cm-3 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5浮物产率/% 80.56 82.28 80.95 81.04 81.42 81.54 78.08 82.79 82.01 81.9 81.98 81.39灰分/% 10.11 9.87 10.20 9.64 11.10 9.93 10.60 10.08 9.12 9.48 9.38 9.95沉物产率/% 19.44 17.72 19.05 18.96 18.58 18.46 21.92 17.21 17.99 18.10 18.02 18.61灰分/% 27.60 26.75 26.07 27.69 27.03 27.13 27.89 29.55 30.93 30.75 29.17 28.87从表1可以看出，块精煤平均灰分为13.28%。

以1.50 kg/L的分选密度做浮沉试验，轻产物占本级平均产率为81.39%，平均灰分为9.95%。

中间密度产物占本级平均产率为18.61%，平均灰分为28.27%。

试验表明块精煤破碎后进入末煤系统再选是可行的，分选出的精煤质量能满足灰分不大于10.5%的要求。

2.2 现有系统能力分析块精煤破碎后进入末煤系统再选，会增加末煤系统及煤泥水系统的负荷。

对增加的负荷分析如下：（1）末煤系统：主要是块精煤破碎后的入料量（Q=199.93 t/h）、增加的循环介质量（V=400 m3/h）以及脱介筛喷水量（V=200 m3/h）。

（2）煤泥水系统：主要是块精煤破碎后进入末煤系统增加的次生煤泥量（Q=11.90 t/h），以及末煤系统脱介筛增加的喷水量（V=200 m3/h）。

根据系统增加的负荷量，对选煤厂现有主要设备的能力进行分析，核查各个环节的设备是否满足增加负荷后的生产要求。

详见表2。

表2 系统主要设备处理能力分析表项目设备单台处理量/t·h-1选用台数技术特征改造前增加改造后入料量/t·h-1末煤脱泥筛 430 587.59 199.93 787.52 24373单层香蕉筛，筛孔1 mm末煤重介旋流器 350 427.69 197.93 625.62 21300/920有压三产品旋流器末精煤脱介筛 250 272.56 155.18 427.74 2 4361单层直线筛，筛孔0.75 mm精煤离心机 180 268.40 150.43 418.83 4末煤分选系统1400卧式振动离心机末中煤脱介筛 108 64.28 38.79 103.07 1 2461单层直线筛，筛孔0.75 mm中煤离心机 90 54.45 37.61 92.06 11100卧式振动离心机末精煤磁选机 305 m3/h 571.78 m3/h 503.51 m3/h 1 075.29 m3/h4914mm×2972 mm单滚筒末中矸磁选机 305 m3/h 94.03 m3/h 96.49 m3/h 190.52 m3/h 1914mm×2972 mm单滚筒分级旋流器 800 m3/h 758.26 m3/h 100.00 m3/h 858.26 m3/h 2 450×8，分级粒度0.25 mm螺旋分选机 55 96.60 4.28 100.88 2 6组3头型螺旋分选机，4圈式螺旋分选机 36 64.40 2.86 67.26 2 4组3头型螺旋分选机，4圈式高效煤泥浓缩机 2 470 1 750.00 200.00 1 950.00 2 350×10，分级粒度0.25 mm分级旋流器 1 600 m3/h 758.26 m3/h 100.00 m3/h 858.26 m3/h 1煤泥水系统30 m煤泥浓缩机，中心传动，分段提耙浮选柱 65 174.00 4.76 178.76 3 旋流—静态微泡浮选柱，5500×7000由表2可知，除了中煤离心机设备能力不足，其他环节设备的能力均能满足生产要求；同时通过核查末煤系统和煤泥水系统辅助环节的设备，如合介泵、稀介泵、煤泥水泵、带式输送机等设备的处理能力，均能满足负荷增加后的能力要求。

因此，现有末煤系统的改造只需要更换中煤离心机即可。

2.3 改造后的产品平衡表块精煤破碎后进入末煤系统再选的产品平衡表见表3。

表3 改造后的产品平衡表产品名称数量灰分Ad/% 水分Mt/%产率/% 小时产量/t 日产量/t 年产量/万t末精煤重介精煤 43.83 415.05 6 641.64 219.17 10.15 6.00螺旋精煤 10.92 103.48 1 655.63 54.64 11.38 16.00浮选精煤12.50 118.40 1 894.34 62.51 10.00 22.00限下煤 0.91 8.65 138.46 4.5711.15 6.00小计 68.17 645.57 10 330.07 340.90 10.34 11.04电煤重介中煤9.56 90.55 1 448.97 47.81 30.23 6.00螺旋中煤 2.20 20.81 333.00 10.99 42.13 16.00小计 11.76 111.36 1 781.97 58.80 32.46 8.05矸石块矸石12.42 117.62 1 881.99 62.11 67.25 6.00旋流器矸石 3.65 34.56 553.03 18.25 80.53 12.00小计 16.07 152.18 2 435.02 80.36 70.27 7.36尾煤 4.00 37.88 606.06 20.00 40.05 26.00合计 100.00 946.97 15 151.52 500.00 23.75 5.402.4 精煤产品结构优化方案通过对选煤厂工艺流程、系统处理能力、工艺布置及投资等方面进行综合分析，确定了精煤产品结构优化方案：块精煤既可经分叉溜槽进入原块精煤带式输送机，也可经新增的破碎机破碎至小于20 mm以下进入末煤系统洗选；将原306块精煤脱介筛筛前溜槽改造为分叉溜槽，增设2个电动闸门，块精煤既可经分叉溜槽进入原块精煤带式输送机，也可进入新增的破碎机破碎至小于20 mm以下，经大倾角带式输送机转载至末煤系统刮板输送机，进入末煤系统；更换末煤系统原中煤离心机；增加除尘器。

改造后洗选精煤（小于20 mm）产品指标：Ad不大于10.5%；Mt不大于12%。

该系统改造方案的优点如下：（1）保留块煤产品种类，实现双通道，根据需要适时生产块精煤产品；（2）保证最终精煤产品质量稳定，保持产品质量优势；（3）尽可能简化缩短破碎流程；（4）尽量不对现有系统做较大改动，以保持洗选系统的稳定性；（5）改造施工影响生产时间短，投资低。

3 工艺布置在主厂房501块精煤带式输送机的尾部南侧增加破碎机，在306筛前溜槽后加分叉溜槽（带2个电动闸门），将块精煤引入破碎机破碎至20 mm以下。

破碎后产品用大倾角胶带机运至320末煤刮板输送机尾部，和筛末煤一起进入末煤分选系统进行二次分选。

主要改造环节如下：（1）需增加1台处理量220 t/h、出料粒度20 mm的双齿辊分级破碎机；并对其安装位置处的钢结构强度进行核算，同时上报基础制作、加固等相关工作。

（2）需增加1部运输能力220 t/h、B1000的大倾角胶带。

（3）更换现有末中煤离心机1台：现有离心机实际处理量为50～90 t/h，处理能力不足，需更换为WZ1400型离心机；改造后末中煤处理量将增加到90 t/h以上。