葫蘆素選煤廠降低塊煤入洗粒度可行性研究
 

摘  要：其中干法分級的13mm原設計使用交叉篩板，在生產過程中透過率很差，篩板粘貨現象嚴重，試生產已經改用13mm滾軸篩板，但透過率仍然不能滿足目前葫蘆素的煤質變化。

關鍵詞：自清潔篩  聚氨酯篩板 篩板  選礦

葫蘆素選煤廠位于鄂爾多斯市烏審旗境內，設計能力13Mt/a，為特大礦井型動力煤選煤廠。井型動力選煤廠，設計工藝為 150 ～ 13 mm 粒級原煤由淺槽重介質分選機分選、 ＜ 13 mm 粒級原煤不洗選、 ＜ 1 mm 粒級煤泥由加壓過濾機和快開壓濾機回收的聯合工藝。入選原煤牌號為不粘煤、長焰煤和弱粘煤，具有低水分、特低灰、特低硫、特低磷、高熱值的特點，其熱穩定性高，結渣性較強。產品為塊精煤和末煤，塊精煤作為煤化工的原料煤，末煤作為燃料煤。

1. 選煤廠現狀

葫蘆素洗煤廠原設計為：原煤灰分約為14.96%，+13mm含量約為51.34%；通過實際生產發現，原煤灰分約為30.95%，+13塊煤含量約為39.3%，原煤灰分大幅度提高、塊精煤產率大幅度降低，實際原煤灰分，粒度組成與當時采用的煤質資料差別巨大，造成主廠房系統不能滿負荷運轉，相反末煤系統負荷量大，選煤廠生產系統能耗高。目前葫蘆素選煤廠洗精煤產率約為25%，混沒產率約為60%，選煤廠供應量與化工公司需求量的矛盾十分突出，嚴重影響洗煤廠的經濟效益，與洗煤廠原設計預算的效益指標相差甚遠。

洗選工藝簡介：原煤進行150mm篩分，+150mm大塊手選除雜后破碎至150mm以下，摻入150~0mm原煤中，150~0mm原煤在主廠房進行13mm干法分級和3mm濕法脫泥，150~13mm塊煤進入塊煤系統進行分選，-13mm末煤直接作為末煤產品。其中干法分級的13mm原設計使用交叉篩板，在生產過程中透過率很差，篩板粘貨現象嚴重，試生產已經改用13mm滾軸篩板，但透過率仍然不能滿足目前葫蘆素的煤質變化。

2. 降低塊煤入洗粒度的必要性

2.1 降低塊煤入洗力度更能適應礦井煤質變化要求

葫蘆素礦井正常投產后，原煤經升井、入原煤倉、篩分破碎等環節處理后，塊煤存在粉碎現象，入主廠房原煤分級環節時，150-13mm塊煤產率在35-40%之間，塊煤入洗量少，系統不能滿負荷運轉，造成選煤廠生產系統能耗高，有必要降低分選下限，增加原煤入洗量，以適應煤質的變化。

2.2 降低塊煤入洗粒度可以提高精煤產量、優化產品煤比例，盡可能滿足化工原料煤需求量

通過2016年選煤廠生產統計總結，洗精煤產率約為25%，混煤產率約為60%；2017年，葫蘆素礦井年生產能力達到900萬噸，洗精煤產量約為225萬噸、混煤產量約為540萬噸，根據中天合創化工分公司2017年原料、燃料用煤計劃，原料煤需求量為560萬噸、燃料煤需求量約為278萬噸，葫蘆素選煤廠洗精煤遠遠不能滿足化工分公司原料煤需求量，缺口大，相反燃料煤嚴重過剩；經過之后，原料煤按1：1來配比，同時選煤廠需通過降低分選下限、系統調節可解決選煤廠供應量與化工分公司需求量的矛盾。

 2.3 降低塊煤入洗粒度可以降低末煤系統壓力，提高產品質量

末煤轉載系統目前由于末煤量大，能力超過上限，相關設備多次出現過負荷。通過1年的生產，發現升井原煤矸石含量大，矸石量遠超原設計（矸石皮帶設計270t/h，以入洗量2000t/h計算，目前最高量已達到300t/h以上），明年根據礦上反映西翼斷層很多，矸石量將更大，按目前統計矸石含量最大已達17%。如果廠房入洗能力按設計能力2500t/h計算，矸石系統不能滿足現有生產需求，目前在降負荷生產。矸石皮帶提速至2.5m/s后，基本能滿足矸石皮帶輸送。因原煤水分大造成分級篩分級效率低，達不到設計能力，如果達到設計能力，末煤量遠超系統設計能力。

3.嘗試性實驗結果分析
4.降低塊煤入洗粒度的改造方案

該方案技術改造需在現有主廠房內部進行，在每套分選系統中，只更換其中一臺原煤分級篩，篩孔為10mm，另一臺保持不變，更換下的設備作為另一臺的備品備件。

現有兩臺矸石脫介篩最大能力為200t/h，兩臺能力400t/h，基本可滿足生產。矸石運輸設備（刮板機、皮帶機）設計能力270t/h，目前已多次出現過負荷停車，有必要對運輸系統進行擴能升級。

本方案簡單易行，通過對更換幾臺設備，即可達到生產的要求，該方案基建投資低，改造費用低，切實可行。缺點是：改造期間，影響現有生產系統的生產，現有主廠房土建部分需要進行局部處理。本方案改造后：

1．入洗粒級

入洗上限為150mm；通過系統能力核算，為確保系統平穩運行，分選系統中，只更換其中一臺原煤分級篩，篩孔為8mm，另一臺保持不變。

2．選煤方法

保留現有生產工藝，選煤方法不變。選煤方法為：150～8mm塊煤重介淺槽分選；-8 mm末煤不入洗；洗末煤、煤泥與末煤混合一并作為混煤。

3．需更換設備

在現有原煤分級篩的基礎上進行改造，改造成雙層弛張篩，改造后，篩子寬度為4.2m，長度為8.5m，上層篩孔尺寸為50mm，下層篩孔尺寸為10mm。

 在不進行降低分選下限改造的前提下，末煤系統必將對以下兩臺設備進行改造。從目前條件看，即使降低分選下限后有8%的末煤進入塊煤系統，末煤系統的處理能力仍然不足，需對下面兩臺設備進行擴能改造。

357末煤轉載帶式輸送機來料為307刮板輸送機，357皮帶原設計能力為1235t/h，寬度為1400mm，電機功率為55kW；目前末煤含量大，運量增大到約為1600t/h，為了適應末煤含量大的狀況，該皮帶電機需增大到75kW，減速器也需進行更換。

5. 方案經濟效益預測
按照精煤370元/t、混煤價格220元/t、原煤價格是190元/t，改造前加工費按11元/t，改造后加工費按10.5元/t測算。
礦井生產能力按900萬t/a計算，目前選煤廠精煤產量為225萬t/a，混煤產量為540萬t/a；改造后精煤產量為267.37萬t/a，混煤產量為476.99萬t/a；
以此數據計算：
改造前利潤：225×370+540×220-900×11-900×190=21150萬元
改造后利潤：267.37×370+476.99×220-900×11.5-900×190=22514.7萬元

改造后利潤—改造前利潤=22514.7-21150=1364.7萬元

改造后利潤增加1364.7萬元。

經濟分析表

經計算可知，通過降低洗選下限、增加入洗量，精煤產量有所增加，縮小了化工原料煤的缺口，但仍不能滿足其數量要求，配入部分混煤，可滿足原料煤的需求；通過計算每年可多創造利潤1364.7萬元。

6.結語