入洗原煤脱泥与否对脱介筛影响的研究

入洗原煤脱泥与否对脱介筛脱介效果的影响入洗原煤脱泥与否对脱介筛脱介效果的影响 董广印董广印 王磊王磊 冀中能源股份有限公司东庞矿选煤厂 冀中能源股份有限公司东庞矿选煤厂 邢台邢台 054201 摘要 摘要 在重介选煤厂中脱介筛的脱介效果是影响到介质消耗的重要 因素 提高脱介筛的脱介效果对降低选煤厂材料消耗有很大的帮助 本文通过对东庞矿选煤厂脱泥系统与不脱泥系统进行对比 得出预 先脱泥能够改善脱介筛脱介效果的结论 关键词 关键词 直线振动等厚筛 脱泥 不脱泥 脱介效果 1 东庞矿选煤厂工艺简介 东庞矿选煤厂工艺简介 东庞矿选煤厂隶属冀中能源 集团 有限责任公司东庞煤矿 为矿井型炼焦煤选煤厂 东庞矿选煤厂现有员工 375 人 原设计年 处理原煤能力 1 80Mt a 经 2000 年和 2006 年两次大规模工艺改造 设计能力达到 4 50Mt a 以上 进入 2010 年 通过环节改造 深入管 理挖潜 生产能力有望达到 5 00Mt a 目前东庞矿选煤厂采用分选精度高 对煤质适应性强的重介选 煤工艺 建有 50 0mm 原煤不脱泥三产品重介工艺系统两套及一套 脱泥三产品重介工艺系统 煤泥水系统采用直接浮选和煤泥压滤回 收的联合工艺流程 原煤不脱泥重介系统入洗原煤进入混料桶 经 混料后直接进入三产品重介旋流器进行分选 脱泥重介系统入洗原 煤经过 1mm 等厚筛脱除原生细泥 筛上产品进入重介系统进行分选 筛下产品进入分级旋流器 CSS 粗煤泥分选机 分级旋流器 弧形筛 煤泥离心机进行回收粗精煤 脱泥重介系统中预先脱泥工艺流程图 原 煤 原 煤 脱 泥 筛 分 级 旋 流 器 CSS粗 煤 泥 分 选 机 重 介 旋 流 器 入 料 混 料 桶 浮选 脱 泥 重 介 粗 精 煤 回 收 系 统粗 中 矸 回 收 系 统 脱泥重介系统利用旋流器 CSS 处理煤泥 而不脱泥重介系统中 原生煤泥全部进入了三产品重介旋流器 依靠三产品重介旋流器的 分选下限来实现煤泥分选 为了提高三产品重介旋流器分选精度就 需要提高入料压力和合介磁性物含量 提高入料压力将导致旋流器 磨损的加剧 东庞矿选煤厂脱泥重介入料压力一般在 2 0kg cm2 而 不脱泥入料压力一般在 3 0kg cm2左右 目前东庞矿选煤厂生产工艺系统中共有 12 台澳大利亚产 BRU 1 360 610B 2 HE80LS 型直线振动等厚筛 以下简称 BRU 筛机 和 6 台澳大利亚产 VSW 1800 3700 2 KEE75 4B 高频振动脱水筛 主要用于原煤预脱泥 产品脱介 脱水和粗煤泥脱水 其中 有压 脱泥重介系统中有一台用做原煤预先脱泥筛 三台用做脱介筛 于 2000 年投入使用 无压不脱泥重介两套系统中个各有四台脱介筛 于 2009 年投入使用 2 预先脱泥与否对脱介筛效果以及系统介耗的影响 预先脱泥与否对脱介筛效果以及系统介耗的影响 2 1 产品带介 通过对东庞矿选煤厂有预先脱泥和无预先脱泥重介系统中脱介 筛的效果进行对比 分析原煤预先脱泥与否对振动脱介筛的影响 下表是有压脱泥系统和无压不脱泥重介系统中脱介筛筛上产品带介 检查结果 试验条件 不脱泥重介系统加煤量 280t 脱泥重介系统加煤量 280t 脱介筛筛缝全部为 0 5mm 所有脱介筛筛板都使用不锈钢筛 板 磁性物 项 目 名 称 样重 g 重量 g 含量 筛上产品带介 kg t 1 号精煤脱介筛 5000 100 020 20 2 号精煤脱介筛 5000 100 020 20 中煤脱介筛 5000 0750 0150 15 不脱 泥重 介系 统矸石脱介筛 5000 090 0180 18 精煤脱介筛 5000 050 0100 10 中煤脱介筛 5000 0750 0150 15 脱泥 重介 系统矸石脱介筛 5000 040 0080 08 从上表数据可以看出 实施预先脱泥的系统中脱介筛筛上产品 带介量明显降低 无预先脱泥重介系统中精煤脱介筛筛上产品带介 量是有预先脱泥重介系统的两倍 中煤脱介筛产品带介无区别在于 脱泥系统中煤转排泵压力过高 脱介筛向前窜料严重 造成脱介效 果受影响 该环节已列入我厂改造计划之中 将在年度停产检修期 间解决 2 2 介耗对比 通过东庞矿选煤厂 2010 年 1 月至 8 月的介耗可以看出预先脱泥 在降低介耗方面的优势 脱泥重介 1 8 月份平均介耗 1 60kg t 原煤 不脱泥重介 A 系统 1 8 月份平均介耗 1 87kg t 原煤 不脱泥重介 B 系统 1 8 月份平均介耗 1 92kg t 原煤 由以上数据可知 有原煤预先脱泥的重介系统介耗比无预先脱 泥重介系统平均低 0 3 分析其原因 随着采煤机械化程度的提高 原生煤泥量不断升高 脱介筛筛上物中的颗粒粒度降低 物料的比 表面积增大 粘附介质的可能性增大 使得脱除介质的难度增大 为了降低筛上产品带介量 不得不加大脱介筛的喷水 这样就造成 了后续的磁选 浮选以及煤泥水处理系统水量加大 加大了其处理 难度 磁选机回收效果变差 直接造成了跑介质 煤泥水处理系统 负荷变大 再加上细泥量的增加 使循环水浓度升高 从而使脱介 筛喷水浓度升高 又导致了筛上产品带介量升高 这样就形成了恶 性循环 所以东庞矿选煤厂在目前入洗量不断提高 原生煤泥含量 升高的现状下 不脱泥重介系统入洗原煤预先脱泥改造已经势在必 行 3 预先脱泥与否对脱介筛处理能力的影响 预先脱泥与否对脱介筛处理能力的影响 东庞矿选煤厂脱泥重介系统由于采用了入洗原煤预先脱泥的工 艺 使得脱介筛单位面积处理能力提高 在脱泥重介系统中只选用 了一台与不脱泥重介系统脱介筛同型号的振动筛做为精煤脱介筛 而不脱泥的两个系统中 每个系统都需要有两台精煤脱介筛 另外 为了提高筛板的使用寿命 脱泥重介系统所使用的筛板是开孔率相 对较低的聚氨酯筛板 而不脱泥重介系统则全部使用不锈钢筛板 下表是脱泥重介和不脱泥重介系统处理量的对比 系统系统处理能力 t h 精煤脱介筛处理能力 t h 脱泥重介系统240 260160 175 不脱泥重介系统260 28087 5 94 通过脱泥重介系统和不脱泥重介系统精煤脱介筛的处理能力相 比较可以看出 入洗原煤经预先脱泥 由于降低了细泥对脱介过程 的影响 使振动脱介筛处理能力大幅度提高 不脱泥重介系统脱介筛处理能力受细泥影响 导致脱介效果变 差 为了保证脱介效果达到指标要求 不得不采取降低煤量或增大 脱介面积 脱介筛处理能力主要受以下两个方面的影响 1 筛缝堵孔 在东庞矿选煤厂的生产中发现 设有预先脱泥的重介系统中脱 介筛筛面比较干净 堵孔现象发生的比较少 无预先脱泥的重介系 统中脱介筛堵孔现象比较严重 尤其是在振动脱介筛前面的固定筛 上经常会堆积细泥 这样极大的降低了脱介筛的有效筛分面积 使 筛机处理能力下降 下表是脱泥系统与不脱泥系统中精煤脱介筛处理能力的对比 筛机 入料 0 5mm 含量 单位面积处理能力 t h 处理量 t h 备注 1 号精煤脱介筛32 163 9887 5 2 号精煤脱介筛36 273 9887 5 3 号精煤脱介筛35 713 9887 5 4 号精煤脱介筛36 223 9887 5 不 脱 泥 精煤脱介筛16 819 11200脱泥 从以上数据可以看出不脱泥重介系统中精煤脱介筛处理能力是 有预先脱泥重介系统中精煤脱介筛处理能力的一半左右 由于入洗 原煤经预先脱泥可以降低筛缝堵孔现象发生的可能 提高了脱介筛 单位面积处理能力 增大了脱介筛有效筛分面积 2 筛板材质和开孔率 目前筛板主要有退磁不锈焊接钢和聚氨酯两种筛板 不锈钢筛 板开孔率相对聚氨酯筛板高 通常比聚氨酯筛板高出 20 25 聚氨酯筛板耐磨性能比不锈钢筛板强 寿命一般是不锈钢筛板 的 3 5 倍 另外聚氨酯材料的筛板重量比不锈钢筛板轻 可以减轻 筛机自重 聚氨酯筛板开孔率低 平均只有 11 左右 而且由于筛 条较软 很容易出现卡住颗粒造成筛孔变形 堵塞筛孔的现象 2 为了提高不脱泥系统内脱介筛的处理能力 东庞矿选煤厂不脱 泥重介系统中的全部脱介筛都安装不锈钢筛板 而在脱泥重介系统 中 脱介筛处理能力相对较大 考虑到延长筛板使用寿命 选用了 聚氨酯筛板 4 预先脱泥与否对脱介筛喷水量的要求 预先脱泥与否对脱介筛喷水量的要求 由于细泥粘滞性强易堵塞筛孔 而且细泥粘附在大颗粒上 使 得脱介效果变差 当入筛物料含泥量大时 需要大量的喷水来冲洗 掉这些细泥 以达到较好的脱介效果 如果入洗原煤经过预先脱泥 就可以使进入旋流器和脱介筛的细泥量减少 不仅可以提高旋流器 的分选精度 还能提高脱介筛脱介效果 降低脱介所需的喷水量 下表是东庞矿选煤厂脱泥重介系统与不脱泥重介系统中精煤脱介筛 在入洗量相同的情况下筛上喷水量及筛上产品带介量的对比 喷水量 m h 筛上产品带介 kg t 产品 脱泥重介0 830 1 不脱泥重介1 710 2 由数据可以看出 原煤预先脱泥重介系统中精煤脱介筛所需喷 水量基本上是无预先脱泥情况下的一半 同时脱介筛筛上产品带介 量也是无预先脱泥工艺的一半 5 不同筛机在脱泥与不脱泥系统的应用 不同筛机在脱泥与不脱泥系统的应用 5 1 脱泥筛使用效果 东庞矿选煤厂有压重介系统中脱泥筛型号与脱介筛型号相同 均为 BRU 1 360 610B 2 HE80LS 型振动筛 实践证明 BRU 筛机 用在原煤脱泥也有比较好的效果 目前东庞矿选煤厂脱泥重介系统中采用的是 1 0mm 脱泥 筛下 产品通过分级旋流器 CSS 粗煤泥分选机回收粗精煤 筛上产品进入 重介洗煤系统 下表是脱泥重介系统中原煤脱泥筛入料和筛上产品小筛分试验 结果 入料筛上物粒度级 mm 产率 累积 产率 累积 644 5044 5058 1358 13 1 628 9473 4427 4385 56 126 5610014 44100 由表上数据可得 筛上物比脱泥筛入料中含泥量降低了 12 12 说明脱泥效果比较好 5 2 直线筛和 BRU 等厚筛用做脱泥筛的对比 东庞矿选煤厂脱泥筛以及脱介筛采用的都是直线振动等厚筛 这种筛机具有合理的料层厚度 能充分发挥透筛潜力 在普通筛分 法中 给入筛面上的物料 向前运动速度较慢 一般为 0 16 0 5m s 这样在筛机的入料端 物料层过厚 使小于筛孔的颗 粒 较难穿过料层到达筛面透筛 随着物料沿着筛面向前移动 在 筛面上物料层逐渐减薄 在筛面中部和靠近排料端的后部 小于筛 孔的颗粒供应量不足 影响小于筛孔颗粒透筛 因此 普通筛分法 的透筛能力仅为筛面理论透筛能力的 25 采用等厚筛分法 物料 给入大倾角筛面 物料运动速度加快 能达 1 2m s 入料端料层厚 度为普通筛分法的 1 4 左右 小颗粒沉降速度加快 2 4 倍 小颗粒 含量较多的物料 被很快送到筛面的中部和后部 使小颗粒透筛机 率增多 筛面充分得到利用 因此 采用等厚筛分法时 透筛能力 达到筛面理论透筛能力的 80 使单位面积的处理能力提高 2 5 倍 左右 同时 等厚筛利用料流的快速流动 使筛面得到一定程度的 净化 随着采煤机械化程度的不断提高 原煤中粉煤和水分的含量 普遍增高 这些潮湿的粉煤粘在筛面上堵塞筛孔 影响筛分过程的 进行 采用等厚筛分法 物料以 1 2m s 的速度流动的情况下 能清 除潮湿粉煤的附着 对筛面起净化作用 入料段筛面保持清洁消除 了粉煤透筛的障碍 使 0 5mm 级粉煤的绝大部分得以在该段透筛 又确保了低速段筛面的洁净 1 东庞矿选煤厂筛机改造前普通直线筛 香蕉筛与目前 BRU 筛应 用对比 普通直线筛原有香蕉筛BRU 筛机 筛孔尺寸 mm 0 50 50 5 筛面面积 2400mm 6000mm3600mm 6100mm3600mm 6100mm 处理量 t h 120 300240 430220 650 入料端物料流动速度 m s 0 16 0 51 21 2 单位处理能力 t h 8 3 20 810 9 19 610 0 30 0 筛分效率 80 92 77 95 35 6 结束语 结束语 通过对东庞矿选煤厂有压脱泥重介系统与无压不脱泥重介系统 的脱介筛效果进行对比 得出结论 1 预先脱泥可以提高脱介筛的脱介效果 使脱介筛单位面积 的处理能力提高 2 预先脱泥降低了细泥粘附在筛条上堵塞筛缝的可能性 3 预先脱泥可以使脱介筛喷水量减少