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      高粘度中末精煤脫水技術研究

      所屬欄目:礦業論文 發布日期:2016-06-04 16:44 熱度:

         白莊煤礦采用濕法分選工藝,中末精煤脫水系統簡單,中末精煤脫水后,效果較差,水分過高。根據這一問題,分析了現有工藝缺點,研究確定了選煤廠與煤科總院河北唐山分院共同重新研究設計實施了新的脫水工藝方案,降低了中末精煤水分,提搞了煤礦經濟效益。

      煤礦機械

        《煤礦機械》雜志屬國內外公開發行、中文核心期刊。發行范圍除煤炭行業外,在冶金機械、礦山機械、工程機械、鐵道機械、石油機械,化工機械、建筑機械,船舶機械、通用機械等行業同樣擁有眾多讀者,科研院所,大專院校也有讀者,發行量大、覆蓋面廣,在廣大讀者群及企業中有著重要影響。

        1 白莊礦洗煤廠中末精煤水分現狀

        隨著煤炭市場競爭的日趨激烈,尤其當前是買方市場,用戶對煤炭產品的質量要求越來越嚴格。北大核心期刊產品水分是一個重要的指標,國內煉焦用精煤要求水分不能高于8.0%,白莊煤礦采用濕法分選工藝,中末精煤脫水系統簡單,主要采用固定弧形篩和高頻篩脫水,中末精煤脫水后,效果較差,水分在24%~28%之間,水分過高。

        末精煤產品水分偏高,給生產和使用帶來一系列的負責效應,造成大量的無效運輸,增加運輸成本,浪費運輸資源。對煉焦煤而言,水分偏高,會增加熱能消耗,延長焦化時間,降低焦爐產率,縮短焦爐壽命。另外,選煤廠生產時,煤中水分過高還會使運輸皮帶打滑。

        中末煤主要銷售到電廠,中末煤的內在水分通常不能在洗選過程中改變,但表面水分大部分可以脫除。中末煤過高的表面水分不僅影響其使用價值,而且會給電廠的安全運行造成威脅。因此電廠對表面水分過高的中末煤拒絕購買;另外,白莊煤礦選煤廠生產時,高粘度中末煤水分過高還會使運輸皮帶打滑。因中末煤水分過高而不得不停止生產,使生產不能連續進行,停產次數頻繁且時間較長,嚴重影響了正常生產,增加了成本。

        因此,白莊煤礦選煤廠必須研究優化高粘度中末精煤工藝脫水技術,達到當前市場要求。

        2 高粘度中末精煤脫水工藝技術研究和應用

        受機械化采煤和礦井復雜地質條件的影響,白莊煤礦選煤廠入洗原煤中(含七層煤)細粒級含量增多、水分增加、泥化現象嚴重。導致生產出的高粘度中末精煤難以脫水,中末精煤水分高(約為11.5%~15%)。一般的脫水工藝難以達到客戶要求,因此需要研究高粘度中末精煤脫水技術,選煤廠與煤科總院河北唐山分院共同重新研究設計了新的脫水工藝方案,工藝流程確定:

        現有計量煤泥桶中的煤泥水先用煤泥渣漿泵打入FX500-GXXJ*6型分級、濃縮旋流器組,旋流器底流進入HWS煤泥分選機進行分選,生產出中末精煤,然后用電振、擊打弧形篩對中末精煤分別進行脫水后,再進入臥式刮刀離心機進行脫水。主要技術創新優點如下:

        (1)針對中末精煤性質,在計量煤泥桶中研究加入助濾劑,降低中末精煤的粘度,達到設備脫水效果要求。中末精煤未處理前的煤泥水中所懸浮的顆粒或膠體大多含負電性,其電荷隨著粒子的形態及電解液的環境而改變。當一膠體粒子分散于水中時,它可能游離吸附或吸引某些低相對分子量的帶反電荷的電子,在其表面形成雙電層,其在靜電引力和濃度差的雙重驅動下而穩定。當有外加離子時,這種平衡被破壞而產生凝聚作用。白莊煤礦選煤廠使用的助濾劑不僅靠靜電引力、分子間的作用力,它還有較強的氫鍵和其它分學鍵的作用,它能形成疏松、多孔的凝聚體,起到改善中末精煤比阻作用,從而獲得顆粒大,孔隙多,透氣性好的有利于快速脫水的結構,從而最佳脫水效果。

        (2)在現有脫水設備中,高頻篩電耗高,脫水效果差,維修量大,因此,需要淘汰高頻篩,采用新式節能的其它脫水篩代替。優化設計創新先進高粘度中末精煤脫水工藝,淘汰高電耗的高頻脫水篩,采用振動擊打翻轉弧形篩脫水。通常中末煤脫水篩一般選用聚氨酯橡膠篩面,但其篩縫尺寸只能達到0.25mm,篩面開孔率低,所以在處理水分大、粘濕礦物時,容易出現篩孔堵塞現象,影響脫水效果。所根據不銹鋼弧形篩泄水量較大,高灰細泥極易脫除的特點,改造工藝直接采用弧形篩替代高頻篩進行脫水、脫泥。并在傳統震動脫水的基礎上,設計了橡膠錘對弧形篩篩面擊打裝置,每3分鐘擊打一次,擊打頻率可以根據電控系統進行調節, 合理的設計,使中末煤脫水篩的脫介脫水效果更佳,不但解決了選煤廠選礦廠礦產資源的浪費問題和處理設備投資巨大的問題,又能實現資源的回收利用,降低了能耗,提高了企業收益,對于提高資源利用率減少對環境的污染問題起到了巨大的作用。

        (3) 臥式振動離心機屬于離心脫水設備類。白莊煤礦選煤廠選用山東高新有限公司生產的GWXL1100臥式振動離心機是雙質量非線性振動系統,該機工作原理:物料經過入料管沿篩座進入篩籃的底部,篩籃在做軸向旋轉運動的同時在振動電機的作用下產生軸向的往復運動,篩籃內的物料受離心力作用緊貼篩面,在振動力作用下料層均勻地向篩籃大端移動,脫水后的物料從篩籃大端甩出,落入機殼下部的排料口,向下排出。物料中的水在離心力作用下,透過料層和篩縫,甩向機殼四周,沿內壁流向排水口排出,這一脫水過程連續不斷的進行。但在處理高粘度中末精煤脫水時,離心脫水機脫水時,煤泥容易粘在篩籃上,導致設備振動大,容易損壞,堵塞篩籃縫隙,造成設備無法脫水,因此需要改進設計脫水設備,將粘在篩籃上的煤及時清除,保證設備脫水效果。與山東高新科技有限公司合作,采用新式臥式離心脫水機,振動卸料與刮刀卸料同時使用,在離心機內部安裝一噴水管,對粘在篩籃上的煤及時沖洗掉,避免篩籃粘煤,保證了脫水效果。

        3 經濟效益

        (1)降低了中煤水分:將中煤水分降低到10%以下;降低末了精煤水分:將末精煤水分降低到9%以下;降低了末中煤水分:將末中煤水分降低到10%以下;滿足客戶要求.

        (2)提高經濟效益:減少因中煤等水分高造成的停機時間提高設備運轉率,提高設備作業率,減少停產損失,提高產能,增加效益。中煤因水分降低,銷售到電廠,噸煤提價50元。

        (3)改善生產環境:大大降低皮帶機跑水而污染環境,有利于廠區清潔,減少惡劣環境工作時間,降低工作強度。

        預計年節約電費20萬元左右,減少設備影響時間,多洗精煤創造效益約50萬元,中煤水分降低后,提質增效約50萬元,總經濟效益120萬元以上。

        參考文獻:

        [1]喬高林.細粉煤及尾煤脫水技術的現狀及發展前景[J].煤炭科學技術,2008(02):12.

      文章標題:高粘度中末精煤脫水技術研究

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