第一篇:選煤廠概況及工藝簡述
同忻選煤廠概況
同忻選煤廠為礦井型動力煤選煤廠,由泰戈特(北京)工程技術有限公司和中煤國際工程集團沈陽設計院聯(lián)合體總承包。工程投資概算為38238萬元,于2008年3月動工建設。2009年10月投產。選煤廠設計年處理原煤1000萬噸,小時能力為1894噸/小時。選煤方法采用分級全重介分選,大于50mm的伴生礦物高嶺巖分選采用重介淺槽主選,動篩跳汰機再選;50——1.5mm末煤采用重介三產品旋流器分選;1.5——0.15mm粗煤泥采用螺旋分選機分選;0.15——0mm細煤泥采用加壓過濾機回收。
工藝流程簡述
同忻選煤廠工藝系統(tǒng)分為:大塊篩分破碎系統(tǒng)、原煤儲運系統(tǒng)、高嶺巖分選系統(tǒng)、原煤分選系統(tǒng)、煤泥水處理系統(tǒng)、產品儲運系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)等部分。
同忻選煤廠洗選工藝采用分級全重介分選。礦井生產出的原煤經(jīng)過大塊篩分破碎系統(tǒng)后,通過一條傾斜的原煤上倉皮帶運至原煤倉上,倉上經(jīng)兩條配倉膠帶機分配到三個直徑34米的原煤倉內。倉內原煤經(jīng)倉下給料機給入倉下2條皮帶,轉載后通過301皮帶進入高嶺巖分選車間。原煤通過篩孔50 mm原煤分級篩分級,+50mm物料進入淺槽進行分選,精煤通過脫介、脫水后破碎至50mm以下進入精煤皮帶;矸石通過脫介、脫水后進入動篩再選。<50 mm物料通過原煤濕法脫泥篩脫泥,1.5-50mm物料經(jīng)過一臺分配器均勻分配至三套旋流器分選系統(tǒng)后,分選出精煤、中煤、矸石三種產品,精煤和中煤經(jīng)過脫介、脫水
后進入離心機脫水后進入精煤皮帶運至產品倉。1.5-0.15mm的粗煤泥采用螺旋分選機分選,精煤通過離心機脫水后進入精煤皮帶,矸石進入矸石皮帶系統(tǒng)。原煤分級旋流器、精煤分級旋流器的溢流、精煤弧形篩篩下水、矸石高頻篩下水、加壓過濾機濾液0-0.15mm物料進入濃縮機的入料保護箱后匯入一臺直徑40m的濃縮機(同時備用一臺),然后經(jīng)過一臺底流泵打至加壓過濾機入料桶,攪拌均勻后進入加壓過濾機內脫水回收,濃縮機底流泵一用一備,同時也可以作為轉排泵。
第二篇:選煤廠工藝試題
1.常用的破碎工藝流程有那些?
答:常用的破碎工藝流程有兩種:一種是開路破碎,一種是閉路破碎
2.篩分過程有那幾個階段?
答:篩分過程分為分層和透篩兩個階段。分層是完成篩分過程的條件,透篩是篩分的目的。3.重懸浮液的性質有哪些?
答:懸浮液的密度、粘度和穩(wěn)定性是互有聯(lián)系的三個方面的性質。4.重介質選煤的特點有哪些?
答:重介質選煤的特點有:①分選效率高②分選密度調節(jié)范圍寬③適應性強,分選粒度范圍寬④生產過程易于實現(xiàn)自動化。5.重介質選煤的缺點是什么?
重介質選煤的缺點是:增加了加重質的凈化回收工序;設備磨損比較嚴重;介質損耗增加了生產成本。
6.為了保證懸浮液的穩(wěn)定性應采用哪些辦法?
答:在生產中經(jīng)常采用機械攪拌或各種不同方向的懸浮液流,使懸浮液在分選機中具有較好的穩(wěn)定性,以保證它上下層密度的不變。上沖流可阻止加重質顆粒的沉降,使懸浮液穩(wěn)定。水平介質流使新懸浮液不斷進入,而保證了懸浮液密度在分選表面上基本不變。7.重介質旋流器的給料方式有哪些? 答:重介旋流器給料方式有三種:
第一種是將煤與懸浮液混合后用泵打入旋流器。第二種是用定壓箱給料,煤和懸浮液在定壓箱中混合后靠自重進入旋流器。第三種給料方式為無壓給料方式。懸浮液和原煤分開給入。8.重介質旋流器的缺點有哪些?
答:物料在旋流器管道及泵中泥化程度較高,設備磨損較大;包括介質回收和再生系統(tǒng)在內,動力消耗較大。9.干法選煤的優(yōu)點有哪些? 答:因為干法選煤不以水為介質,所以此項技術和設備能較好地滿足干旱缺水地區(qū)的選煤需要,應用在嚴寒地區(qū)選煤還可避免產品的凍結。此外它還適用于動力煤排矸、褐煤、易泥化煤地分選。10.螺旋分選機選煤的特點是什么?
答:螺旋分選機是選礦和選粉煤、粗煤泥的設備之一。螺旋分選機具有基建、生產費用低,無動力,占地面積小,見效快等特點。11.洗煤廠為什么要洗水閉路循環(huán)?
答:為了防止環(huán)境污染,節(jié)約用水,提高分選效果,增加經(jīng)濟效益和社會效益。
12.選煤廠產品脫水的目的是什么?
答:降低選煤產品中的水分滿足用戶和運輸?shù)男枰谙此儆?,以?jié)約用水③煤泥回收,洗水閉路循環(huán),避免污染環(huán)境 13.壓濾過程可分為哪幾個階段?
答:可分為壓緊濾板、加壓過濾階段(脫水階段)、卸料階段、濾布清洗階段。
14.按照推動力的不同來源,過濾可分為哪幾種?
答:按照推動力的不同來源,過濾可分為重力過濾、加壓過濾、真空過濾和離心過濾等幾種。
15.加壓過濾機過濾效果的影響因素指什么?
答:過濾效果的影響因素,指對過濾機的生產能力、濾餅水分、濾液中固體含量的影響。
16.分級、澄清、濃縮作業(yè)有什么相同之處?
答:它們都是在不同程度上的固液分離過程。其結果都是從設備中排出含有粗粒物料的濃縮底流和含有細粒物料濃度低的溢流產物。17.分級設備工作的影響因素有哪些?
答:分級設備工作的影響因素有沉淀設備的沉淀面積、溢流寬度、水流運動狀態(tài)和各作業(yè)之間的配合。18.濃縮作業(yè)的標準評價指標是什么?
答:濃縮作業(yè)效果評價的主指標為濃縮效率,輔助指標為底流固體回收率
19.煤中的有害元素有哪些 答:硫、磷、氯、砷、鉛 20.絮凝的作用機理是什么?
答:絮凝 — 細粒物通過高分子絮凝劑的作用下,構成松散、多孔、具有三維空間結構的絮狀體。21.酸堿度對煤泥水的影響?
答:水的酸堿度主要對絮凝過程有較大的影響,使煤泥水的澄清過程的效果發(fā)生變化。酸度過高時,還會引起設備的腐蝕。22.選煤工藝流程數(shù)質量平衡計算中包含哪幾種平衡?
答:包含三種平衡,一是煤的數(shù)質量平衡,二是水量的平衡,三是重介選煤時介質量的平衡。
23.對于重介質旋流器來講,懸浮液密度與實際分選密度的關系? 答:懸浮液密度低于實際分選密度。24.生產過程中的煤泥由哪幾部分組成? 答:原生煤泥,次生煤泥和浮沉煤泥。25.什么是浮沉試驗?
答:浮沉試驗室用不同密度的重液,將各個粒度的煤炭分成不同的密度級,測定其產率和質量。
第三篇:唐山礦選煤廠工藝簡介
一、認識實習目的及要求 認識實習是礦物加工專業(yè)本科生的必修專業(yè)實踐課程,也是礦物加工工程專業(yè)學生進行專業(yè)學習之間,對本專業(yè)的特點和學科性質形成初步印象的重要實踐課。通過認識實習,使學生對礦物加工工程專業(yè)在生產實踐中的作用、選礦工藝方法、工藝設備產生基本感性認識,形成對選礦廠的整體概念認識。
二、此次實習的任務是初步(深入)認識選礦廠的工藝過程、主要設備和輔助設備的結構、性能和工作原理;了解這些設備的使用及操作情況。
選煤廠工藝概述
一、選煤工藝
由于煤炭的賦存狀況,所處采區(qū)水文地質條件不同,因而具體煤質間存在不同程度的差異,有時即便在同一采區(qū)的不同煤層,其煤質狀況也不盡相同。因而選煤工藝的制定要講究“量體裁衣、對癥下藥”,即各種生產工藝的確定要結合煤質的各自特點進行。下面介紹幾種選煤生產中常常用到的生產工藝:跳汰粗選一重介質旋流器精選流程,塊煤重介—末煤跳汰分級入選流程塊、末煤全重介、煤泥浮選工藝,三產品重介旋流器、煤泥浮選流程,采用兩級兩產品旋流器、煤泥浮選流程。
1、跳汰粗選---重介質旋流器精選流程
跳汰粗選一重介質旋流器精選流程如圖所示。原料煤經(jīng)跳汰粗選,得到矸石,中煤、粗精煤產品。粗精煤經(jīng)脫水、脫泥后進入重介旋流器進行精選,介質一般采用較低密度懸浮液。重介旋流器溢流出低灰精煤,底流出高灰精煤或洗混煤。粗精煤也可采用雙層篩(上層篩25或13mm)分級、脫水同時進行,上層可作高灰精煤產品,亦可破碎后進入重介旋流器。這種選煤流程對于跳汰和重介旋流器都起到揚長避短的效果。跳汰由于是粗選,提高了二段分選密度,使得±0.1鄰近密度物含量減少,明顯地改善了可選性,提高了分選效率,有效減小了精煤損失;重介旋流器所用懸浮液密度較低,而且是一個介質系統(tǒng),故簡化了重介系統(tǒng),減少了介質對設備、管路的磨損。
這種流程適用于難選和極難選煤以及要求出低灰精煤時采用。這種流程大量的粗精煤進入重介旋流器二次分選,故重復加工量大。由此而產生的次生煤泥量也相應增加,對于易碎,易泥化煤采用時應謹慎考慮。
2、塊煤重介—末煤跳汰分級入選流程
塊煤重介—末煤跳汰分級入選流程如圖所示。分級粒度可定為25、13或8mm,根據(jù)煤質及塊煤重介分選設備下限及其它情況來確定。塊煤重介分選上限可為300mm或更大時可代替準備作業(yè)中的選矸作業(yè)。塊煤重介選可采用斜輪、立輪或淺槽式重介分選機。末煤再選可采用跳汰、也可以采用重介旋流器。
該流程塊煤采用分選精度高、易于操作和管理的重介分選機,故該流程適用于塊煤與末煤可選性差別大,塊煤難選、末煤易選或中等可選的煤,以及塊煤量大,矸石含量多的中等可選或較難選的煤。該流程在我國多個選煤廠被采用。其不足之處是大塊煤得不到破碎解離,且分級入選使系統(tǒng)復雜,因此采用時根據(jù)煤質和其它情況進行技術經(jīng)濟比較來決定。
3、塊、末煤全重介、煤泥浮選工藝
平頂山礦務局田莊選煤廠是我國自行設計和全部采用國產設備的塊末煤重介質選和煤泥浮選的大型煉焦煤選煤廠。田莊選煤廠原設計年處理能力為350萬噸/年。近幾年實際處理能力為230萬噸/年,原煤牌號為氣煤和肥煤,選煤工藝為300 ~ 13mm塊煤采用斜輪分選機選,13~0.5mm末煤用重介質旋流器選,-0.5mm煤泥浮選。該工藝的還有彩屯選煤廠等。該流程適用條件:原煤可選性屬難選和極難選的優(yōu)質、稀缺煤種采用此種流程,分級粒度應根據(jù)各粒級的分選密度的相近性來劃分,盡量取偏小值(13mm或6mm)為宜,以減少重介旋流器負荷,簡化介質回收系統(tǒng),降低選煤費用。
4、三產品重介旋流器、煤泥浮選流程
三產品重介旋流器混合入選流程如圖所示。這種方法是用一個低密度懸浮液系統(tǒng)產生兩個分選密度,一次分選得到三種產品。第一段溢流為精煤,第二段溢流出中煤,底流為矸石。故簡化了工藝系統(tǒng),便于布置,節(jié)省廠房。由于是重介選,分選精度高。相應提高了選煤效率,所以適用于難選煤和極難選煤。由于入料上限可達50mm及不脫泥分選技術的成功,為三產品重介旋流器的采用提供了方便。
采用這種流程,應注意在準備作業(yè)中控制上限粒度。由于是一個低密度介質產生兩個分選密度,故分選過程受煤質波動的影響較大。而且兩段分選密度差值不能過大。原則上不超出0.4g/cm3。介耗也較大,產品結構的靈活性也較差。
5、采用兩級兩產品旋流器、煤泥浮選流程
采用常規(guī)兩產品旋流器進行兩段不分級分選也可以獲得三種產品。采用兩個介質系統(tǒng),提高了操作的穩(wěn)定性,選煤指標略高于三產品重介旋流器,但系統(tǒng)復雜。入料上限可達50mm。圖(a)為先出矸石流程,圖(b)為先出精煤流程。兩種方式在矸石對精煤的污染上及精煤在矸石中的損失上各有利弊,要根據(jù)煤質分析來確定,通常采用先出精煤的流程。兩段重介旋流器間,產品要進行脫介。
二、唐山選煤廠概述
開灤集團唐山礦業(yè)分公司選煤廠是一座礦井型煉焦煤選煤廠,始建于1959年,初始設計處理能力為1.8Mt/a。生產工藝為跳汰-浮選工藝。隨著原煤煤質、經(jīng)濟形勢和煤炭市場的變化,跳汰-浮選工藝存在著許多問題和不足,嚴重制約著洗煤廠的發(fā)展。
于2003年至2006年進行重介工藝改造,生產工藝由原來的跳汰-浮選工藝變?yōu)橹亟?浮選工藝,改造后設計能力達到3.0 Mt/a。
現(xiàn)工藝采用不分級、不脫泥混合入洗,80-0.5mm級原煤直接進入大直徑三產品旋流器分選,一次分選出精煤、中煤和矸石。0.5~0.18㎜級原煤用煤泥重介質旋流器分選,<0.18㎜級煤泥直接浮選。尾礦濃縮后用壓濾機處理。
工作制度為每年300天,每天工作14小時,兩班生產,一班檢修。選煤廠入洗能力為300萬噸/年,小時處理能力為714噸/時,日處理原煤可達10000噸。
三、唐山選煤廠分選工藝特點
1、入廠原煤經(jīng)手選后,不脫泥、不分級直接給入三產品重介質旋器,以單一低密度懸浮液系統(tǒng)進行分選,一次分選出精煤、中煤和矸三種產品。經(jīng)重介質分選后的粗選細煤泥再進入浮選作業(yè),選出最終精煤泥。全廠分選粒級為80~0㎜,其中80~0.5㎜原煤三產品重介質旋流器分選,0.5~0.18㎜級原煤用煤泥重介質旋流器分選,<0.18㎜級煤泥直接浮選。
2、精煤首先經(jīng)弧形篩脫介,再經(jīng)振動篩脫介脫水,并以13㎜分級,大于13㎜精煤手選撿出雜物后,成為最終產品;13~0.5㎜級末煤經(jīng)離心機二次脫水而成為最終產品。
3、中煤經(jīng)弧形篩脫介,再經(jīng)振動篩介脫水,也以13㎜分級,13~0.5㎜末煤再經(jīng)離心機二次脫水而成為終產品。
4、矸石經(jīng)弧形篩脫介,再經(jīng)振動篩脫介脫水成為最終產物,還根據(jù)灰分情況,在矸石脫介篩上設置分級段,使細粒低灰矸石進入中煤。
5、脫介弧形篩篩下物做為合格懸浮液循環(huán)使用,必要時精煤脫介弧形篩篩下物分流一部分合格懸浮液進入煤泥重介質旋流器。
6、煤泥重介質旋流器的溢流與精煤脫介振動篩篩下的稀介質一起進入精煤磁選機。煤泥重介質旋流器的底流和中煤振動篩篩下稀介質一起進入中煤磁選機,矸石振動篩篩下稀介質進入矸石磁選機,磁選機回收的磁鐵礦循環(huán)使用,排出其中的煤泥和水。
7、精煤磁選機尾礦和精煤離心液經(jīng)分級后,粗煤泥經(jīng)煤泥離心機脫水而成為最終精煤,細煤泥去浮選。
8、中煤磁選機尾礦和中煤離心液經(jīng)分級后,粗煤泥也經(jīng)煤泥離心機脫水成為最終中煤,細煤泥則根據(jù)其灰分情況,既可直接去尾煤濃縮機,也可去浮選系統(tǒng)。
9、矸石磁選機尾礦經(jīng)弧形篩和振動篩分級脫水后進入現(xiàn)有矸石貯運系統(tǒng),篩下水進入尾煤濃縮壓濾系統(tǒng)。
四、唐山選煤廠分選工藝優(yōu)缺點
優(yōu)點:
(1)選用具有國際先進水平的大型無壓給料三產品重介質旋流器,其最主要的優(yōu)點是采用一套懸浮液循環(huán)系統(tǒng)一次分選出精、中、矸三種產品,與傳統(tǒng)的重介質選煤工藝相比,省略了一套高密度重介懸浮液的制備、循環(huán)與回收系統(tǒng),簡化了流程,降低了設備、管道的磨損和介質消耗;
(2)分選精度高。入選粒度上限可達80mm,有效下限達到了0.3mm,適應能力強,簡化了原煤準備系統(tǒng),也實現(xiàn)了不分級不脫泥直接入選的先進分選工藝;
(4)全廠工藝流程簡單,物料運輸少,減少了次生煤泥的含量,同時主要分選設備構造簡單,不消耗動力,排矸能力強,精煤損失少,徹底解決了跳汰工藝矸石帶煤問題;
(5)煤泥重介質分選工藝的應用,使得進入浮選系統(tǒng)的煤泥含量大大減少,緩解了我廠煤泥水系統(tǒng)的壓力;(6)全廠采用自動化控制,尤其重介懸浮液密度、磁性物含量均采用自動檢測和調控裝置,可方便靈活地在線無級調節(jié),使得產品結構靈活、質量穩(wěn)定。缺點:
(1)入料的粒度上限不高。雖然隨著設備的大型化,入料的粒度上限有了一定程度的提升,該廠入料粒度上限提高了20mm,但粒度上限受限于二段旋流器的底流口,而改變二段旋流器的底流口,會影響旋流器的分選效率以及分選密度;
(2)由于設備磨損高,又要保證系統(tǒng)的正常運轉,對設備的檢修維護至關重要。
實習報告應包括以下幾方面的內容: 1.前言:實習的目的、意義、任務和要求。2.概況:對實習單位整體情況的介紹 3.工藝系統(tǒng)(重點):分系統(tǒng)論述。工藝過程介紹(附工藝流程圖),工藝流程特點及合理性評述;系統(tǒng)設備組成,主要相關設備及輔助設備的結構、性能、工作原理;主要設備的生產使用及操作情況(附操作規(guī)程)。4.合理化建議:深入分析,發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,對生產單位的生產、經(jīng)營和管理提出一項或幾項合理化建議。5.結束語:實習收獲、感想,對今后學習專業(yè)課的指導意義。指導教師根據(jù)學生的平時表現(xiàn)和實習報告,為其評定成績,平時表現(xiàn)包括遵守紀律情況、回答問題和實習筆記等,所占比例一般不超過30%。
認識實習的目的及要求
1、了解工廠的的生產流程、生產線布局、技術裝備
2、記錄材料加工工藝及設備
3、掌握材料加工工藝方面的知識及方法
4、了解企業(yè)生產管理模式,學習先進的管理方式方法
5、通過記認識實習日記,寫認識實習報告,可以鍛煉與培養(yǎng)我們觀察、分析問題以及搜集和整理技術資料等方面的能力
6、通過入廠認識實習,我們能夠進入生產第一線進行觀察和調查研究,獲取必須的感性知識并且使學生較全面地了解一些材料生產組織及生產過程,了解和掌握專業(yè)基礎的生產實際知識,鞏固和加深已學過的理論知識,并為后續(xù)專業(yè)課的教學,課程設計,畢業(yè)設計打下基礎。
7、在認識實習期間,通過對各種材料加工工藝的分析,以及加工過程中所用的機器設備的認識,從而可以把理論知識和實踐結合起來,提高分析和解決的工作能力
8、熟悉、鞏固材料加工工藝及設備方面的知識,鞏固我們所學的理論知識,拓寬我們的知識面。在實習中我們了解工廠的一些基本運作過程,對各種材料的加工方法以及及其設備的控制方法有個初步的了解,為今后的學習工作打下良好的基礎。當然,更重要的是我們鞏固了平時所學的理論知識,了解自己真正學到了多少東西,從而彌補自己的不足。
第四篇:選煤廠強化工藝改造和設備管理初探論文
摘 要:要使設備生產能力達到設計要求,實現(xiàn)設備長周期的穩(wěn)定運行。設備檢修費用控制到考核指標之內,要用各種指標來評價設備的管理水平。本文敘述了一些工作經(jīng)驗和體會,以供同行們交流探討。
關鍵詞:選煤技術 工藝改造 設備管理
一、先進設備的選擇
無壓給料三產品重介旋流器和浮選柱是目前國內最先進的選煤設備,各大選煤廠改造都計劃采用此種設備。無壓給料三產品重介旋流器優(yōu)點是:①好管理,原煤不進入合格介桶,鐵器和雜物不進合格介桶,避免卡、堵現(xiàn)象,減少了事故率;②旋流器直徑大,一、二段連接管直徑也大,很少有一、二段連接堵管現(xiàn)象,保證了穩(wěn)定精煤質量的條件;③第二段旋流器中心管插入深度可調,可調整中煤和矸石質量,避免損失;④工藝簡單,原煤破碎至30~50mm以下,不需分級,直接進入重介旋流器。減少了次生煤泥量和動力消耗。同時用一個密度的懸浮液,生產出3種產品,減少了主、再洗分選的再洗設備和廠房面積,降低了基建投資和生產成本。
浮選柱的優(yōu)點是:①適合于細粒煤泥的浮選;②動力消耗小,只有1臺循環(huán)泵;③配件消耗小,維修方便;④占地面積小,土建投資少。
二、全面實施“運行抓周期、靜止抓備用”的管理機制
運行抓周期關鍵是要明確“周期”既是一個辦法又是一個目標。所謂辦法就是指一臺設備包括它的主體輔助設備從運行之時起,對它進行點檢、潤滑、緊固、修理等一系列設備運行的管理辦法。所謂目標就是指對每臺設備從啟動之時起,到它需要修理時需要多長時間?設備應該達到什么樣的運行周期目標。如何確定一臺設備的周期,各單位必須要以該設備的設計運行指標為依據(jù),科學合理地提出設備的運行周期,對設備進行周期管理和控制。
要對每臺運行設備進行有效的周期管理,就必須首先明確它的運行周期,形象地解釋設備周期管理,就是“零管理閉路循環(huán)方法”。所謂“零管理”,就是把一臺設備從它運行之時起計算,到它進行檢修或者大修為止,這個時間段劃一個零或者圓,形成一個閉路循環(huán)的過程,在這個循環(huán)的過程內,一一確定點檢時間、潤滑時間、檢修時間等等。比如我們的推焦車,如果半年進行一次檢修,就必須以半年時間為一個閉路循環(huán),從而對它具體實施點檢、潤滑、緊固等管理。這就是零管理,就是抓周期。
其次抓周期管理就要通過把設備的運行管理同操作工、維修工的責、權、利掛鉤考核,建立健全經(jīng)濟責任制考核和點檢、潤滑、檢修等制度,比如我們現(xiàn)在焦化二廠煤焦車間實行的現(xiàn)場時鐘轉盤定時定檢、記錄和四級檢查制度,就扭轉了以前那種點檢不操心、操作不到位、維修不徹底、費用不關心的渙散局面,過去頻繁出現(xiàn)的設備多故障、跑冒滴漏等現(xiàn)象基本杜絕。
靜止抓備用就是要對達到或超過運行周期的計劃性大、中修離線設備、靜止停用設備,通過狠抓“三率”,即:任務接受率、工期實現(xiàn)率和一次試車成功率,確保備用設備100%的完好備用。
在任務接受方面,必須通過點檢指令卡、檢修任務單、設備大中修計劃以及臨時停氣搶修任務,合理組織,分類安排,嚴格考核。在工期實現(xiàn)方面,關鍵是抓工期,必須明確設備檢修工期和具體考核內容。在確保一次試車成功率方面,重點是抓好施工質量關。要通過“三率”的實現(xiàn),切實保障備用設備的完好,保障備用設備真正達到備用,保障設備投入運行周期后的達標達效。
三、確立“設備大夫”,強化設備診斷
設備是企業(yè)生產經(jīng)營的“命脈”,如何做好設備的日常管理工作,經(jīng)常性給設備把脈體檢是搞好設備管理工作的一項日常性、基礎性的工作。除了規(guī)范設備管理機制中的點檢狀態(tài)保障制度以外,必須在各單位內部設立一名專職“設備大夫”,各車間設立一名由設備副主任兼職的“設備大夫”。
廠部專職設備大夫的職責就是堅持每天對單位內的設備進行兩次以上全方位的體檢會診,車間兼職設備大夫要全力配合,共同診斷設備的運行狀況,對有問題的設備要出據(jù)“病歷單”,在晨調會上做出具體安排,該檢修的就檢修,該中修的就中修,把設備的每天運行的“命脈”牢牢把握住,使設備真正達到“想停就能停,想啟動就能啟動”,使設備始終處于良性的、受控狀態(tài),從而推進設備的計劃檢修,將設備運行事故的隱患消滅在萌芽狀態(tài),保證設備運行的可靠度,最大限度地降低設備故障率。
人是生產力,設備作為人使用的勞動生產工具同樣也是生產力。在設備管理工作上,作為各單位領導,首先是一把手和主管領導要從思想上、行動上重視和關心設備管理,加強在用及備用設備的管理,使設備保養(yǎng)責任到人,做到臺臺有人管,事事有人抓,確保設備的安全運行和完好備用,真正使設備管理工作在目前的水平上有一個質的飛躍。
四、結語
總之,強化設備管理,第一抓設備基礎管理工作:一是建立完善設備健康檔案,對設備檢修、驗收等情況做到有記錄可查;二是實行設備包機制,明確設備負責人,做到臺臺設備有人管。第二抓設備維護保養(yǎng):一是根據(jù)設備運行周期、運行環(huán)境、使用頻率等因素,及時做出設備檢修安排;二是及時分析研究設備運行狀況,查找設備隱患,制定可行措施,組織好設備檢修;三是及時發(fā)現(xiàn)和處理設備“缺陷”,搞好設備臨時檢修;四是運行人員定期潤滑設備并按規(guī)章使用設備,做好設備保養(yǎng)工作。第三抓好設備檢修質量:一是檢修時做到組織、技術、安全措施到位;二是加強設備維修過程監(jiān)督、檢查,確保檢修工藝及各項細節(jié)到位;三是檢修完后組織相關人員進行驗收,未通過驗收的設備不準投入使用,從而保證安全生產的順利進行。
參考文獻:
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第五篇:選煤廠自動化(重介質選煤工藝)+
選 煤 廠 自 動 化
(重介質選煤工藝)
目錄
第一章 中國選煤業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢..................................................................................................1 第一節(jié) 中國選煤業(yè)技術進步回顧...................................................................................................1 第二節(jié) 選煤方法、常用工藝現(xiàn)狀...................................................................................................3 第三節(jié) 中國應用的選煤設備現(xiàn)狀...................................................................................................5 第四節(jié) 中國選煤技術的發(fā)展趨勢...................................................................................................9 第二章 重介選煤工藝........................................................................................................................11 第一節(jié) 概 述..................................................................................................................................11 第二節(jié) 入料準備作業(yè).....................................................................................................................16 第三節(jié) 重介質重力分選機選煤工藝.............................................................................................26 第四節(jié) 重介質旋流器選煤工藝.....................................................................................................30 第五節(jié) 煤泥重介質旋流器分選工藝.............................................................................................44 第六節(jié) 重介質懸浮液的回收凈化工藝.........................................................................................50 第三章 選煤廠自動化........................................................................................................................53 第一節(jié) 選煤廠自動化的目的和作用.............................................................................................53 第二節(jié) 選煤廠自動化的基本內容.................................................................................................55 第三節(jié) 選煤廠控制系統(tǒng)解決方案.................................................................................................57 第四章 選煤廠供電的基本知識........................................................................................................69 第一節(jié) 電力系統(tǒng)的基本知識.........................................................................................................69 第二節(jié) 電力負荷的分級.................................................................................................................72 第三節(jié) 選煤廠供電的特點及要求.................................................................................................73 第四節(jié) 選煤廠變電所.....................................................................................................................73 第五節(jié) 某選煤廠供電設計方案(模擬案例).............................................................................76
第一章 中國選煤業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
第一節(jié) 中國選煤業(yè)技術進步回顧
中國煤炭洗選和深加工技術的發(fā)展已經(jīng)和國際同步,選煤廠應用的工藝技術已達到國際先進水平。
1956年以前,中國選煤廠大多是英國、日本、前蘇聯(lián)、波蘭設計或合作設計建設的,如林西、滴道、雙鴨山、馬頭、株洲、太原等選煤廠。1956年中國成立了選煤專業(yè)設計院——選煤設計研究院(現(xiàn)與北京煤炭設計院合并、更名為北京華宇工程有限公司),部分煤礦設計院也設立了選煤專業(yè)。同時還陸續(xù)成立了專門的選煤科研單位。(1)1959年12月26日,建成投產了我國第1座自己設計、自己施工的大型選煤廠—邯鄲選煤廠,結束了我國不能自己設計選煤廠的歷史。該廠設計能力為1.5Mt/a,采用跳汰、浮選工藝。(2)1970年10月投產的田莊選煤廠是我國第1座大型重介質選煤廠,設計能力3.5Mt/a。選煤工藝采用分級入選,分級粒度13mm,+13mm塊煤采用2.6m重介斜輪分選,13~0.5mm末煤采用Φ500mm重介旋流器分選,-0.5mm煤泥采用4m3浮選機分選。該選煤廠機械電氣設備全部國產,研制采用了36種新設備,如30m2共振篩、Φ30m濃縮機、WLC-800離心機等,其中大部分經(jīng)生產實踐證明是成功的,對改變我國選煤技術的落后面貌起了積極的推動作用。
(3)1987年投產的西曲選煤廠,是引進美國、日本等國設備的現(xiàn)代化大型選煤廠,設計能力3.5Mt/a。該廠采用跳汰粗選,重介旋流精選、煤泥浮選工藝,并采用了當時國內最大的選煤設備,如永田
27m2側鼓式跳汰機、神戶27m2篩分機、維姆科14m3浮選機、伯德1418沉降過濾式離心機、艾姆科200m2通濾機、丹佛2424螺旋干燥機、750m2壓濾機等設備。與其它引進成套選煤技術裝備的選煤廠不同,西曲選煤廠采用了“點菜”的方式進行國際采購,從不同的國家引進先進設備,由我國自己設計建成。西曲選煤廠和興隆莊、范各莊、錢家營等選煤廠的建設,使當時中國選煤廠無論從工藝還是設備水平都向前邁進了一大步,大大縮短了我國與國際選煤技術及其裝備之間的差距。這種自行設計、國際采購的建廠方式,標志著我國選煤設計及其應用技術已跨入國際先進行列。
(4)1991年8月,我國第1座以三產品重介旋流器為主導工藝的大型選煤廠——鐵東選煤廠建成投產。采用分級入選技術,+ 13mm塊煤跳汰選、13~0.5mm重介選、-0.5mm浮選,設計能力1.2Mt/a,設備全部國產。鐵東選煤廠技術先進、設計合理、自動化水平高、經(jīng)濟效益好,被評為國家優(yōu)秀工程設計金質獎。該廠的示范效應,大 大推動了我國三產品重介旋流器和重介選煤技術的發(fā)展。目前,我國三產品重介旋流器分選技術及其設備已日趨成熟,已形成系列化產品,并得到普及應用,其技術居世界先進水平。
(5)2000年8月,第1座國產高效裝配式選煤廠——伯方選煤廠投產。這是實施設計總承包建設、全部設備國產化的高效裝配式選煤廠,整個工程建設周期10個月,該廠設計能力0.60Mt/a,分選粒度25~Omm.選煤工藝采用有壓三產品重介旋流器、煤泥浮選、尾煤壓濾聯(lián)合流程。
在伯方選煤廠建成之后,又陸續(xù)投產了神華準格爾、邢臺東龐、晉城寺河等一批采購國際先進工藝設備、適合中國國情的高效裝配式選煤廠,受到廣泛好評。
(6)我國新落成的第1座特大型現(xiàn)代化選煤廠——安家?guī)X選煤廠是國際上屈指可數(shù)的特大型選煤廠之一。其設計能力15.OOMt/a。2000年投產,現(xiàn)已擴建為21.00Mt/a。該廠采用分級重介選煤工藝,+ 13mm塊煤采用重介刮板分選機、13~0.15mm末煤采用重介旋流器分選。機電設備國際招標采購,國內外設備都性能可靠、指標先進。該廠設計中有多項技術創(chuàng)新,工藝系統(tǒng)、土建結構、機電安裝、自動控制等各方面都采用了新技術、新工藝、新材料。生產實踐證明,該廠各項指標均達到或超過設計水平,全員效率高達每日260t。
第二節(jié) 選煤方法、常用工藝現(xiàn)狀
1.常用選煤方法
我國地域廣闊,煤炭資源豐富,煤種齊全,煤質變化較大,從世界范圍看,可選性屬難選煤和極難選煤。所以,各種選煤方法在我國均有應用,主要方法為跳汰、重介、浮選以及干法選煤。
(1)跳汰。跳汰方法選煤對不同煤質的煤具有廣泛的適應性,具有系統(tǒng)簡單可靠,生產成本低,分選效果好等優(yōu)點,長期以來一直被作為主要的選煤方法,目前在我國各種選煤方法中約占60%的比例。隨著煤礦現(xiàn)代化和文明生產的開展,近幾年動篩跳汰逐步被推廣應用,用來代替人工排矸。
(2)重介。重介方法選煤經(jīng)過幾十年的生產實踐和科學研究已日趨成熟,特別是重介旋流器分選技術取得重大進展。這主要歸功于耐磨材料的應用,它延長了設備和管道的使用壽命,以及密度自動控制水平的提高,它使生產操作更加簡單,同時,也降低了介質消耗。由于重介選煤的投資及生產成本已與跳汰接近,而隨著社會對精煤產品的要求提高,使近幾年重介方法得到突飛猛進的應用,大有取代跳汰方法成為第一的趨勢。
(3)浮選。浮選技術在我國發(fā)展很快,但在應用中,只有煉焦煤選煤廠和用于高爐噴吹的無煙煤選煤廠選用浮選工藝。
(4)干選。干選(包括流化床選煤和風力選煤)在西部和東北部寒泠、缺水地區(qū)以及易泥化煤種得到應用。
(5)其它。搖床分選、螺旋分選、自生介質螺旋滾筒分選、水力旋流分選在我國小型易選煤礦也有應用。磁選、電選、X射線選、微波選、化學選、生物選尚在研究試驗階段。2.常用選煤工藝
由于煤質、煤種、廠型、市場、環(huán)境及歷史的原因,我國現(xiàn)行的選煤廠主要有以下幾種工藝:
大于0.5mm級的煤,一般用跳汰、重介選或跳汰與重介組合分選;
小于0.5mm級的煤,一般用浮選或煤泥重介選;特大塊煤一般采用手選或動篩選,或者重介選。
第三節(jié) 中國應用的選煤設備現(xiàn)狀
1.分選設備
發(fā)展較快的設備主要有:重介質旋流器、干法分選機、動篩跳汰機、微泡浮選柱(機)、重介刮板分選機(淺槽)等。
發(fā)展較慢的設備主要有:跳汰機、浮選機、重介斜(立)輪分選機、螺旋分選機等。
沒有發(fā)展的設備主要有:螺旋滾筒分選機、水介質旋流器、搖床等。
(1)重介質旋流器
重介質旋流器的發(fā)展主要表現(xiàn)在4個方面:(1)大直徑,入選不分級原煤;(2)無壓給料,減少次生煤泥量;(3)三產品,簡化分選工藝;(4)壽命長,降低維護費用。
中國制造的二產品重介質旋流器最大直徑為1300mm,處理能力為550t/h左右,分有壓給料和無壓給料2種。目前國內應用最多的二產品重介旋流器直徑在660~lOOOmm之間。進口產品最大直徑已達到1500mm(應用在大同馬脊梁選煤廠,為澳大利亞產品),處理能力為800t/h左右。
三產品重介質旋流器在前蘇聯(lián)研制成功,但在中國得到發(fā)展。中國三產品重介質旋流器的研制和應用居世界前列,特別是大直徑無壓給料三產品重介質旋流器在全世界獨領風騷。有壓給料三產品重介質旋流器最大直徑為1400/ lOOOmm(大同四臺選煤廠),設計處理能力550t/h。無壓給料三產品重介質旋流器最大直徑為1400/ lOOOmm(盤
江老屋基選煤廠),設計處理能力500t/h。大直徑三產品重介質旋流器簡化了重介質分選工藝系統(tǒng),促進了重介質選煤工藝在中國的應用。
(2)動篩跳汰機
動篩跳汰機應用于大塊煤的排矸,在300~50mm原煤排矸下已顯示出獨特的優(yōu)勢:排矸量大,用水量小,系統(tǒng)簡單,故障少。在兗州地區(qū),動篩跳汰機幾乎成為各礦大塊煤排矸的必配設備。目前不少礦區(qū)(如淮南等)都在考慮采用動篩跳汰機代替手選,其發(fā)展勢頭迅猛。
由德國KHD公司生產的動篩跳汰機,采用液壓傳動方式,最大面積為4m2,處理能力為300t/h。兗州興隆莊選煤廠采用2臺RO MJ IG20500808型動篩跳汰機處理300~50mm塊煤,I值0.097,處理能力70t/(m2*h),矸石灰分大于80%。
國產動篩跳汰機有液壓傳動式和機械傳動式2種類型,最大面積為3.6m2,處理能力為200t/h。液壓傳動式使用效果較好,但故障率高,液壓系統(tǒng)尚需進口。機械傳動式機構簡單、可靠,適合目前我國的操作水平和管理水平,比較受歡迎,但存在噪音較大、不便在線調節(jié)等缺點。國產動篩跳汰機在價格上比進口設備有較大優(yōu)勢。(3)干選機
干選機用于易選或中等可選性煤炭的分選、動力煤排矸、劣質煤提質、煤矸石分選、高寒缺水地區(qū)煤炭的分選、遇水易泥化煤的分選等。從早期的風力搖床、風力跳汰,到近年的空氣重介選、復合干選的應用,逐步走向成熟。國內目前使用的主要有復合式干選機和空氣
重介干選機2類設備。
空氣重介干法選煤技術是應用氣固流化床的似流體性質,在流化床中形成具有一定密度的均勻穩(wěn)定氣固懸浮體,使入料中小于床層密度的輕產物上浮,大于床層密度的重產物下沉。其處理煤炭粒度下限為6mm,要求入選煤的外在水分<4%。雖然空氣重介流化床在干法選煤工藝中處于領先地位,但實際應用還受多種因素制約。
在我國使用較多的是F GX系列復合式干選機和FX系列風力干法選煤機。這2種設備綜合了搖床和風力分選的優(yōu)點,實用性強,投資較低,噸煤投資3~6元;煤炭加工費用較低,噸煤加工費2~3元;入料粒度6~75mm,入料外在水分<7%。經(jīng)過分選后,精煤灰分比原煤灰分降低約5~10個百分點。雖然<6mm粒級在分選機中基本沒有得到分選,但有資料表明,入料中有適當?shù)姆勖毫磕芨纳拼至<壍姆诌x效果,當< 6mm粒級含量在20%左右時,>6mm粒級降灰幅度較大。正 是由于這一特征,80~Omm級原煤可不分級入選,進而簡化了工藝流程。
(4)微泡浮選機
浮選機一直是用于<0.5mm級粉煤分選的主要設備,大型浮選機的快速發(fā)展是在上世紀70年代。我國目前大量使用的是機械攪拌式浮選機,但其單槽容積已趨向大型化,最大的單槽容積16m3。
微泡浮選技術是今后的發(fā)展趨勢。近年我國引進了德國KHD公司生產的微泡浮選機,單槽礦漿處理能力高達400m3/h。平頂山田莊選煤廠和株洲選煤廠合作開發(fā)的Φ3m、Φ2m微泡浮選機,具有自主知
識產權,已通過鑒定。其中,性價比高于同類進口設備和其他類型的浮選機,應用前景廣闊。(5)重介質分選機
土世紀八九十年代,在我國使用的用于塊煤分選的重介質分選機多為斜輪、立輪分選機。上世紀90年代末,平朔安太堡選煤廠首次從美國引進了重介質刮板分選機(俗稱淺槽),用于分選150~13mm級塊煤。由于該設備具有易操作、易維護、低投資和高效率等特點,在我國很快得到認可,隨著元器件及整機的國產化,逐步得到推廣應用,有替代重介斜輪、立輪分選機的趨勢。目前我國新建選煤廠塊煤分選工藝多采用重介淺槽和動篩跳汰機。重介淺槽分選機和動篩跳汰機相比,在價格和分選精度上有優(yōu)勢。與塊煤跳汰機相比,也具有分 選精度高,塊煤破碎率低,矸石帶煤量少的優(yōu)勢。
國內目前使用較多的是美國彼德斯公司生產的重介分選槽,其設備排矸量在250~300t/h,分選槽槽寬2~7m。國產重介淺槽分選機目前應用數(shù)量較少,但各種技術參數(shù)與國外設備差別不大。(6)跳汰機
跳汰機是我國選煤廠一直使用的選煤設備。從水泥機殼跳汰機,到目前裝備有電磁風閥、全自動排料系統(tǒng)、超聲波床層檢測、智能電控系統(tǒng)的篩下空氣室跳汰機,跳汰機的應用已走過了發(fā)展-完善-成熟的階段。近年來,隨著重介質選煤工藝的大力推廣,跳汰選煤工藝所占比例在下降,跳汰機的發(fā)展創(chuàng)新也相對緩慢?,F(xiàn)階段所追求的目標是設備大型化、智能化,提高單機處理能力、分選效率、控制裝置的
靈敏準確性、檢測裝置的精確性和整機可靠性。目前國內使用較多的國產跳汰機有X系列、SKT系列篩下空氣室跳汰機,少數(shù)為CT、LTG系列篩側空氣室跳汰機和BM系列跳汰機。X系列跳汰機的跳汰面積4~45m2,SKT系列跳汰面積6~24m2。國外引進的有德國的巴達克跳汰機。巴達克跳汰機在性能及可靠性上略優(yōu)于國產設備,但價格較高,目前國內使用不多。2. 輔助設備
發(fā)展較快的設備主要有:篩分機、煤泥脫水設備(如加壓過濾機、隔膜壓濾機)等。發(fā)展較慢的設備主要有:末煤脫水離心機、破碎機等。沒有發(fā)展的設備主要有:渣漿泵等。
第四節(jié) 中國選煤技術的發(fā)展趨勢
雖然選煤技術的發(fā)展仍趨于多元化,但基本的趨勢是:選煤裝備大型化;重介技術占主要市場;裝配式成為選煤廠建設的新模式:選煤過程自動控制和全廠自動化水平不斷提高。1. 選煤設備大型化
中國選煤廠的生產規(guī)模正在向大型化的方向發(fā)展,除已建成了山西平朔安太堡選煤廠(15Mt/a),安家?guī)X選煤廠(2lMt/a)等特大型選煤廠外,正在建設的選煤廠大多大于6.OMt/a,其中一部分大于lOMt/a,北京華宇工程有限公司正在設計的內蒙神華哈爾烏素選煤廠為25Mt/a。選煤廠規(guī)模的大型化依賴于選煤裝備的大型化。大型設備的采用給選煤廠帶來的優(yōu)勢是:系統(tǒng)簡單、投資降低、操作人員少。
2. 重介技術占主要市場
隨著中國經(jīng)濟的發(fā)展,對煤炭產品的質量要求越來越高,而我國的煤炭性質大部分比較難選。所以,選煤方法的趨勢大致是:重介選將占主導地位,跳汰選仍是易選煤的首選,浮選粒度上限將會降低至0.2mm左右,其他選煤方法將會在特定條件下合理應用。
經(jīng)過幾十年的生產實踐和科學研究,重介選煤技術日趨成熟,特別是重介旋流分選技術取得了重大進展。傳統(tǒng)的重介分選技術強調分級、脫泥入選,而新技術的應用卻可以有條件地實現(xiàn)不分級、不脫泥入選,從而簡化工藝系統(tǒng)、方便生產管理、降低基建投資。耐磨材料的應用,延長了設備和管道的使用壽命。自動化水平的提高使生產操作更加簡單,同時也降低了介質消耗。重介選煤方法已不再像以前那樣難以駕馭,而是和跳汰選煤方法一樣為人們所熟悉。由于重介選煤的基建投資及生產成本已經(jīng)和跳汰選煤接近,而分選精度卻高于跳汰,因此重介選煤方法將會占主導地位。
雖然浮選是細粒煤泥最有效的分選方法,但是生產成本較高。因此,減少浮選入料量勢在必行。降低入浮上限是有效途徑。目前,重力分選的有效下限可到0.2mm左右,將來浮選的入料上限定在0.2mm比較合適。
3. 裝配式成為選煤廠建設的新模式
我國正面臨一個新建和改造選煤廠的重要時期。今后新建設的將主要是動力煤選煤廠,以解決大量動力煤需要洗選和提高質量的問題;而改造的主要是煉焦煤選煤廠,以解決不少老廠的設備陳舊和技
術落后問題。隨著市場要求和人們觀念的變化,動力煤和煉焦煤選煤技術的界限越來越模糊,設計中再區(qū)分煉焦煤或動力煤已沒有實際意義。
裝配式選煤廠以“縮短建設工期、降低基本建設投資、降低運營成本、提高生產效率、提高經(jīng)濟效益”為目的,從系統(tǒng)工程的角度出發(fā),研究、創(chuàng)新和集成了一系列高效選煤技術,取得了良好的效果。經(jīng)過進一步改進和完善,裝配式選煤廠將是未來選煤廠的發(fā)展方向。4. 選煤過程自動控制和全廠自動化
為使產品的質量穩(wěn)定、最大限度地提高產品產率和高產高效工作,新建設的選煤廠大多設置各種參數(shù)的在線檢測,并通過計算機系統(tǒng)對選煤過程進行自動控制。北京華宇工程有限公司最近設計投產 的選煤廠每班操作人員一般為3~5人。
隨著信息技術的發(fā)展,選煤廠自動化今后的發(fā)展趨勢將是以網(wǎng)絡為支撐、信息管理為核心、以信息技術為手段,生產與管理一體化的“集成應用系統(tǒng)”。
第二章 重介選煤工藝
第一節(jié) 概 述
近年來,隨著重介質選煤技術的快速發(fā)展,重介質分選工藝呈現(xiàn)出流程更加簡化、適用范圍不斷拓寬、自動化程度不斷提高的大趨勢。無論是特大塊毛煤的排矸,還是粉煤的洗選,無論是煉焦煤洗選,還是動力煤的加工,都可以采用重介質分選工藝。重介質分選方法分選精度高,密度調節(jié)范圍寬,密度測控自動化程度高等優(yōu)勢得到前所未
有的發(fā)揮,重介質選煤工藝已經(jīng)成為我國近一時期選煤工藝推廣應用的重點,新建的選煤廠和老廠的技術改造大都采用重介質旋流器選煤工藝。
與常規(guī)跳汰選煤工藝相比,大直徑旋流器的有效分選下限延伸至0.25 mm左右,利用煤泥重介質分選的工藝下限更達到0.15~0.10mm。由此對常規(guī)煤泥分選工藝及重選與浮選工藝的結合模式產生了重要的影響,在條件合適的時候,可采用如全重介質分選工藝模式、粗煤泥獨立回收工藝模式等。
雖然重介質選煤的適應范圍很廣,但由于煤種、煤質、可選性以及用戶需求等各方面的差異,在工藝設計、生產管理等方面,必須實事求是、因地制宜,制定合理高效的重介質分選工藝,科學規(guī)范地管理和使用重介質分選工藝。
目前國內外使用的重介質選煤的工藝流程多種多樣,大致可以分為以下幾類:
(l)重介質重力分選機洗選工藝:有兩產品重介質分選和三產品重介質分選工藝,分選的粒度范圍可到150~8 mm,主要用于粗大粒度動力煤的分選和高矸(+50 mm矸石含量>3%)煉焦煤中大塊的選前排矸作業(yè)。
(2)重介質旋流器分選工藝:有兩產品重介質旋流器分選及三產品重介質旋流器分選工藝,可廣泛應用于各種煤種的分選,分選上限可以達到80~100 mm;有有壓旋流器分選工藝,也有無壓旋流器分選工藝。
(3)煤泥微細重介質旋流器分選工藝:可以采用獨立的煤泥分選工藝,如采用選前脫泥工藝,對脫出的煤泥采用小直徑微細介質旋流器進行分選回收;也可與大直徑重介質旋流器分選工藝聯(lián)合,對在大直徑旋流器中已經(jīng)過分級的輕產物中的合格介質懸浮液,利用小直徑重介質旋流器進行再選,部分代替浮選工藝。此時小直徑旋流器入料實際就是從輕產物脫介篩下分流出來的部分合格介質懸浮液。
上述所介紹的重介質分選工藝既可以獨立使用,也可以與常規(guī)的跳汰、浮選等傳統(tǒng)工藝配合(聯(lián)合),揚長補短,形成各式各樣、各具特色的工藝組合。例如:
(l)塊煤重介排矸,末煤不選:多用于優(yōu)質低硫動力煤的分選。(2)塊煤重介排矸+末煤重介質旋流器分選+煤泥浮選:多用于無煙煤的分選,也可用于煉焦煤的分選。
(3)塊煤重介質分選+末煤跳汰分選+煤泥浮選:多用于無煙煤和煉焦煤的分選。
(4)原煤跳汰分選+跳汰中煤重介質旋流器掃選:多用于煉焦煤和無煙煤的分選。
(5)原煤跳汰粗選+跳汰粗精煤重介質旋流器精選+煤泥浮選:多用于矸石含量偏大及比較難選的煉焦煤和無煙煤的分選。(6)重介質旋流器分選+煤泥浮選或煤泥重介質旋流器分選。
總體來說,一套完整的重介質分選工藝系統(tǒng)可以根據(jù)其功能劃分為幾個有機組合的子系統(tǒng),一般包括如下幾個密切相關的環(huán)節(jié)或子系統(tǒng):
(l)入料準備(預處理):其目的主要是為重介質分選工藝系統(tǒng)提供粒度、含泥量、水分、含雜量等符合要求的入料。入料準備包括除鐵除雜、預先篩分、選前排矸、破碎、脫泥、脫水作業(yè)(如跳汰產品重介質掃選或精選工藝中,跳汰產品在進入重介系統(tǒng)前必須脫水,以避免大量水分進入重介系統(tǒng),影響分選介質的密度)。
(2)分選環(huán)節(jié):包括給料、分選、產品的收集與分配、脫介及選后產品的后處理(如分級、脫水等)。
(3)懸浮液循環(huán)與介質回收:包括合格介質的循環(huán),粘附在產品上的介質的脫除(噴水洗滌)及稀介質的凈化回收系統(tǒng)。其中合格懸浮液經(jīng)過分選設備、弧形篩及脫介篩合格介質段(某些選煤廠已不從脫介篩上出合格介質)后,返回合格介質桶(或混合桶)循環(huán)使用。從脫介篩上沖洗下來的稀介質與分流過來的部分合格介質懸浮液經(jīng)磁選設備等凈化,回收其中的磁鐵礦(磁選精礦),排出煤泥等非磁性部分(磁選尾礦)。分流的主要目的是為了避免煤泥在循環(huán)介質系統(tǒng)的循環(huán)積聚,將部分合格介質分流到稀介質系統(tǒng),經(jīng)磁選后將磁性介質回收回來循環(huán)使用,同時將多余煤泥和水排出循環(huán)介質系統(tǒng),維持循環(huán)介質系統(tǒng)煤泥量的穩(wěn)定性。磁選精礦返回介質系統(tǒng)循環(huán)使用,磁選尾礦一般直接進入煤泥水系統(tǒng),濃縮處理后將濃縮溢流返回重介系統(tǒng),做脫介篩噴水等循環(huán)復用,濃縮底流進行粗煤泥回收或進入煤泥水系統(tǒng)進行后續(xù)處理?;⌒魏Y、脫介篩、磁選機是本環(huán)節(jié)的主要設備。
(4)粗煤泥回收系統(tǒng):為了防止脫介、分級、脫水設備等因磨損
而造成超粒進入浮選系統(tǒng)(即跑粗),影響系統(tǒng)工藝效果,同時充分利用重介質旋流器有效分選粒度下限低的優(yōu)勢,可將不同產品流中的粗煤泥進行單獨回收并歸入相應的產品,既避免粗粒進入浮選導致跑粗,又降低了浮選負荷,大大提升了工藝系統(tǒng)的合理性,改善了工藝效果,提高了綜合效益。粗煤泥回收,特別是重介質旋流器分選工藝系統(tǒng)的粗煤泥回收系統(tǒng)的設計及管理非常重要。水力分級設備及機械脫水設備是本環(huán)節(jié)的重要基礎設備。
(5)介質制備與添加系統(tǒng):某些重介選煤廠擁有自備的介質制備與添加系統(tǒng),可根據(jù)生產需要靈活地控制介質的粒度組成等指標。如果直接購買商品介質粉,則只需要相應的調配補加系統(tǒng)。
(6)系統(tǒng)參數(shù)測控系統(tǒng):根據(jù)工藝需要,對工作懸浮液的密度、磁性物含量、分流量、入料壓力等參數(shù)進行測控,目前普遍采用計算機自動測控系統(tǒng)。本系統(tǒng)就像系統(tǒng)的“眼睛”,是重介質分選工藝實現(xiàn)穩(wěn)定、高效、可靠運行的重要保證。簡單、高效、可靠的自動測控技術是促進重介選煤工藝快速發(fā)展和推廣的重要因素之一。密度計、磁性物含量測定裝置、壓力傳感器、變頻器、工控機、執(zhí)行器、測控軟件是構成本系統(tǒng)的硬件基礎。
(7)管路及流體輸送系統(tǒng):管路有如系統(tǒng)的“血管”,流體輸送設備有如系統(tǒng)的“心臟”。管路系統(tǒng)的合理選材與設計,流體輸送設備的正確選型都會直接影響系統(tǒng)運行的可靠性、穩(wěn)定性、靈活性。耐磨材料與技術(耐磨管、閥、彎頭)的推廣應用大大延長了流體輸送系統(tǒng)的使用壽命,為系統(tǒng)的長時間穩(wěn)定運行創(chuàng)造了良好的條件。調速節(jié)
能技術的推廣使用,既降低了介質泵準確選型的難度,又提高了工況調整的靈活性,還使泵始終處于低轉速節(jié)能運行狀態(tài),不僅節(jié)能,還能延長系統(tǒng)的運行壽命。
第二節(jié) 入料準備作業(yè)
入料準備作業(yè)的主要目的在于為重介質分選系統(tǒng)提供粒度、雜質含量、水分、含泥量等適合要求的入料,滿足分選系統(tǒng)的設備及后處理環(huán)節(jié)設備的工藝技術要求,同時應保證入料在質量上的均質化。
入料準備系統(tǒng)一般包括除雜、預先篩分、選前排矸、破碎、脫泥等。如果重介入料為跳汰選后的產品,那么考慮到水分對重介質懸浮液密度的影響,重介入料的準備還應包括脫水作業(yè)。1.除雜
由于在采、運過程中,原煤中含有或多或少的炮線、雷管、螺栓、廢鐵、工具、煤鉆頭等鐵器,這些雜物進入分選系統(tǒng)往往會造成系統(tǒng)的卡堵,甚至破壞機械設備,同時精煤產品含雜量也是其質量指標之一,出口煤對此要求更高,因此,在準備作業(yè)往往要通過除鐵器、人工揀選等作業(yè)除去其中的鐵器等雜物。
在選煤廠使用的除鐵器一般都懸掛在運輸皮帶的轉載點附近,有永磁除鐵器,也有電磁除鐵器;有自動連續(xù)卸除吸附物的,見圖2-1,也有間歇卸除吸附物的除鐵器。
圖2-1 自動卸料除鐵器工作示意圖
2. 預先篩分及破碎作業(yè)
準備作業(yè)的主要任務之一是控制進入分選作業(yè)的煤炭的粒度和粒度組成,粒度的控制必須結合煤質進行考慮。
煤質方面主要考慮解離情況及中煤含量。
(l)一般情況下,粒度越小,煤與其中的無機礦物雜質成分的解離就越充分;對無機硫含量為主的高硫煤,從脫硫降灰的角度,適當降低入選粒度是有益的。
(2)對于中煤含量較多的稀缺的煉焦煤種,適度降低破碎粒度,可以促進中間密度物的進一步解離,增加精煤的產率,與中煤直接作為動力煤燃燒相比,大大提高了資源的利用率,也有助于提高選煤廠的經(jīng)濟效益。
同時,重介質分選設備對入料的粒度上限有一定的要求,以避免造成設備的卡、堵,影響系統(tǒng)正常運轉,如旋流器入料中的超??赡茉斐尚髌髋帕峡诘亩氯R虼?,對分選設備的入料粒度必須進行控制,必要時必須設置適當?shù)钠扑樽鳂I(yè)以保證入選粒度不超限。
雖然粒度越細解離越好,但為了避免過度破碎,并降低破碎作業(yè)的負荷,往往采用預先篩分,對預先篩分設備的篩上物進行破碎。如
果塊矸含量高,篩上物還需要進行機械排矸(如采用碎選機、重介質分選槽、動篩跳汰機等),然后破碎入洗或直接出塊產品(如動力煤)。
總的來說,選擇入洗粒度上限應主要考慮煤質及破碎解離特性,設備可以根據(jù)需要合理選型。
根據(jù)入洗粒度上限,預先篩分設備一般多選用篩孔為100 mm、75 mm、50 mm的單軸振動篩,也有部分選煤廠來用棒條篩或滾軸篩、概率篩等設備作為預先篩分設備。圖2—2為采用單軸振動篩和滾筒碎選機配合使用的預先篩分流程。
圖2-2 振動篩與滾筒碎選機配合進行預先篩分
該流程中,入料煤先經(jīng)單軸篩預先篩分,篩下物與滾筒碎選機的透篩產物合并后進入分選系統(tǒng)。當煤與矸石的硬度差別較大時使用滾筒碎選機,可以取消人工揀矸。采用手選作業(yè),即從碎選機塊矸石產品中撿出混入的塊煤,這樣可大大減輕工人的勞動強度和工作量。
圖2-3給出了幾種典型的原煤準備作業(yè)模式:
圖2-3 幾種典型預先篩分及大塊處理工藝
流程(a)、(b)多用于塊矸含量大,需要選前排矸的情況,只是第一種無須出塊產品而已。
機械排矸可以采用選擇性破碎機、槽式重介質分選機、動篩跳汰機等。
流程(c)多用于低矸煤的準備作業(yè),系統(tǒng)構成比較簡單。在破碎作業(yè)之前一般需要增設檢查性手選作業(yè),預先撿去部分大塊矸和雜物。
圖2-4為閉路破碎流程。
圖2-4 重介質旋流器入料的預先篩分和檢查篩分作業(yè)
旋流器的入料上限為38 mm,煤炭經(jīng)預先篩分后,大于38mm的
部分進入破碎機,破碎機的產物進入檢查性篩分,檢查性篩分的篩上物返回破碎機。此流程為脫泥重介質旋流器分選工藝。
圖2-5所示為預先排矸與閉路破碎相結合的旋流器入料準備作業(yè)流程。
圖2-5 預先排矸加閉路破碎的重介質旋流器入料準備流程
+50 mm部分采用碎選機預先排矸;-50 mm的原煤經(jīng)Φ38 mm篩孔的篩子分級后,+38 mm部分入破碎機,破碎機的產物進入檢查性篩分機,其篩上物返回破碎機。此流程可以嚴格控制旋流器的入料上限,適合于塊矸含量大,矸石與煤的硬度差別顯著,煤泥量偏大的情況。但工藝流程比較復雜,準備車間配置比較復雜。此流程的脫泥采用振動篩濕法脫泥。3. 原煤分級作業(yè)
原煤分級作業(yè)一般是為了適應不同分選加工工藝的要求而設置的,如分級洗選或塊煤洗選、末煤不選的情況,后者多見于動力煤洗選。
原煤分級作業(yè)一般有濕法篩分與干法篩分兩種模式。
(1)濕法篩分
對于塊煤、末煤全重介質分選流程或塊煤重介、末煤跳汰選等分級洗選流程來講,一般都采用濕法篩分作業(yè)。濕法篩分可以提高篩分效率和處理量,還可以通過預先潤濕物料,避免物料打團,降低篩分作業(yè)的粉塵污染,改善后續(xù)的分選效果和生產環(huán)境。濕法篩分作業(yè)一般采用低濃度的循環(huán)水作為噴水(30%左右噴在入料溜槽內,對物料預濕、降塵,其余噴在分級篩上)(圖2-6)。
圖2-6 重介質分選機入料準備篩分作業(yè)
(2)干法篩分
對塊煤重介質排矸、末煤不分選的動力煤選煤廠,當原煤的水分較低、分級粒度較粗(13 mm或10 mm)時,采用干法篩分可以生產水分較低的末煤產品,如圖2-7所示。這樣既提高了末煤的質量,又減少了煤泥水處理的負擔。但該工藝粉塵較大,為了降低粉塵污染、改善生產環(huán)境,往往需要考慮除塵。該工藝多用于優(yōu)質動力煤的分選。
圖2-7 重介質分選機入料的干法分級流程
4. 脫泥作業(yè)
重介質分選的介質為重懸浮液,基于懸浮液穩(wěn)定性的考慮,分選工藝對工作懸浮液中的非磁性物含量(主要為煤泥)有一定的要求,因此重介質分選工藝一般有脫泥分選與不脫泥分選之分。
重介脫泥分選旨在減少進入重介質旋流器分選系統(tǒng)的煤泥量,其積極意義有:
(l)可以降低懸浮液的粘度,改善細顆粒煤的分選效果。(2)可以改善脫介和介質回收設備的工作效果,減少介耗。(3)可以簡化分流環(huán)節(jié),介質系統(tǒng)的控制因素減少、控制規(guī)則簡化,降低了介質參數(shù)控制的復雜性和難度。
(4)如果對煤泥繼續(xù)浮選,脫泥工藝還能縮短煤泥入浮時間、改善浮選工藝效果。
但是,選前脫泥作業(yè)也有一定的缺點或局限性:
(l)選前脫泥環(huán)節(jié)導致工藝系統(tǒng)復雜化,工藝系統(tǒng)占據(jù)的廠房空間體積擴大,設備布置難度增大。
(2)有壓旋流器的優(yōu)勢之一是有效分選下限較低,可以達到
0.30mm,但是若將<0.5mm部分的煤泥預先脫掉,那么其低分選下限的優(yōu)勢將不能充分利用。
采用不脫泥工藝,可以大大簡化工藝流程,系統(tǒng)簡單,廠房體積及工藝布置難度減小。但是根據(jù)重介質分選的理論,分選系統(tǒng)中細煤泥量的增大,會導致細粒級分選效果變差,特別是對原生煤泥量大且易泥化的煤,影響會更大。
一般對懸浮液中非磁性物含量的最大允許值見表2—1。
表2—1懸浮液中的煤泥含量最大允許指標
脫泥作業(yè)又可細分為塊煤脫泥和未煤脫泥,不同物料的脫泥可以采用不同的方式。常用的脫泥工藝有干法除塵、濕法篩分、水力分級等。
(1)塊煤脫泥作業(yè)
塊煤脫泥作業(yè)一般比較簡單,往往采用雙層篩同時實現(xiàn)分級和脫泥。圖2-8為典型的塊煤脫泥分選流程。先用篩孔為13 mm的振動篩進行干法分級,+13 mm部分進一步脫泥,所用的設備為0.5 mm篩孔的振動篩,篩上施加噴水。脫泥后的塊煤采用重介質分選機排矸。
圖2-8 塊煤的選前脫泥
采用該流程可以最大限度地減少煤泥對介質系統(tǒng)的污染。一段采用干法篩分,因此末煤的水分較低。此工藝多用于末煤不選的動力煤分選流程。
(2)末煤脫泥作業(yè)
末煤脫泥一般采用振動篩脫泥、斗子撈坑脫泥,或兩種方式聯(lián)合使用。l)篩子脫泥
如圖2-9所示,篩子脫泥是國內外使用最為普遍的一種脫泥方式。一般采用振動篩或弧形篩與振動篩配合使用,具體視入料煤泥量的多少而定。
圖2-9 直線振動篩脫泥圖
2-10 斗子撈坑脫泥工藝
2)斗子撈坑脫泥
圖2-10為斗子撈坑脫泥工藝。斗子撈坑采用水力分級的原理脫泥,一般效果較差,單獨使用不多。3)篩子與撈坑聯(lián)合脫泥
當入洗原煤末煤含量大、矸石易于泥化、煤泥粘度大時,為了提高脫泥效率,可以采用篩子與撈坑聯(lián)合使用的脫泥工藝,如圖215無壓給料的三產品重介質旋流器選煤流程
對圖4-14來說,入料原煤轉載至煤介混合桶,用泵打入有壓三產品重介質旋流器。選后產品分別脫介、脫水后成為最終產品。
由于采用泵給料,圖4-14所示的工藝系統(tǒng)次生煤泥量比較大,因此當煤質脆、矸石易泥化時,將對脫介及煤泥水系統(tǒng)產生不利影響。
圖4-15所示為無壓給料的三產品重介質旋流器分選流程。原煤轉載至旋流器的入料斗,同時沖入少量介質進行預濕后,在重力作用下進入旋流器;大部分介質由一段的介質入料由泵打入,完成一段分選,產出精煤;一段的重產物借助排料余壓進入二段,進行高密度分選后得中煤和矸石。各產品脫介、脫水后成為最終產品。由于分選下限可到0.25mm左右,各產品的稀介分別處理。與有壓方式相比,這種流程系統(tǒng)次生煤泥量要少一些。
無壓給料的三產品重介質旋流器具有結構緊湊、系統(tǒng)簡單、大型化不受給料泵過流粒度的限制、次生煤泥量少等優(yōu)點。3.全重介選煤工藝
塊煤重介+末煤重介+煤泥分選工藝多用于對產品粒度有要求的
無煙煤的分選,如圖4-16所示。原煤經(jīng)預先分級以后,塊煤進入斜輪分選,斜輪的輕、重產物分別脫介后,得塊精煤和塊矸石;末煤采用脫泥重介質分選工藝,濕法脫泥得到的煤泥水直接去浮選系統(tǒng)。脫泥篩的篩上物進煤介混合桶,經(jīng)泵打入兩產品旋流器分選為末精煤和末矸石。
圖4-16 塊煤重介+末煤重介質旋流器+煤泥浮選流程
第五節(jié) 煤泥重介質旋流器分選工藝
1. 煤泥重介質分選
與常規(guī)的細煤泥分選技術相比,煤泥重介質旋流器分選日益受到重視的原因主要有以下幾點:
(l)與其他重力分選設備相比,具有較高的分選精度,費用比常規(guī)浮選低廉;
(2)屬物理方法,與浮選相比,可以處理氧化煤或風化煤;(3)由于是按密度分選,對細粒黃鐵礦硫的脫除具有優(yōu)勢;
(4)機采煤泥量的增加,促使高效、低成本分選技術的研究與開
發(fā);
(5)延伸大直徑重介質旋流器的分選下限、簡化選煤工藝流程。
限制煤泥重介質旋流器分選技術推廣應用的主要原因是:(l)首先,由于介質本身的粒度分布,因此煤泥重介選具有一定的分選粒度下限,后續(xù)的分選依然需要浮選完成;
(2)微細介質的高效脫除與凈化回收存在問題,介質損耗較大。
為保證煤泥重介質旋流器具有較好的分選效果,往往需要做到:(l)盡可能預先脫除入料中-0.1 mm部分的細泥,即采用脫泥分選;
(2)加重質的粒度組成要具備一定的細度,-40μm的要占90%以上,-10μm的要大于50%;
(3)循環(huán)介質要退磁,避免介質顆粒由于磁凝聚而絮團。2. 煤泥重介質旋流器分選工藝
由于受分選粒度下限的限制,煤泥重介的原則工藝流程一般要求有選前脫泥(此處指脫除有效分選粒度下限以下的微細煤泥)。實際上介質中本身就含有大量的微細的高灰非磁性物,會對產品形成污染,因此選后脫泥也很重要。
(1)選前脫泥的煤泥重介質旋流器分選流程
圖5-1為典型的選前分級脫泥的煤泥重介質旋流器分選流程。
圖5-1 選前脫泥的煤泥重介質旋流器分選流程
該流程中,煤泥在進入分選系統(tǒng)之前,預先采用水力分級設備將小于分選下限的微細顆粒分離出來,用其他工藝加工處理,如采用浮選柱分選或濃縮脫水后直接回收。而分級設備的粗粒級產物采用小直徑煤泥重介質旋流器分選。水力分級設備往往采用水介質分級旋流器。
(2)選后脫泥的煤泥重介質旋流器分選原則流程
圖5-2為選后脫泥的煤泥重介質旋流器分選原則流程。選后脫泥主要是因為煤泥重介質旋流器有一定的分選粒度下限。
圖5-2 選后脫泥的煤泥重介質旋流器分選流程
煤泥與介質調配好以后,用泵打入煤泥重介質旋流器進行分選,煤泥重介質旋流器的底流和溢流經(jīng)過磁選脫介,磁選精礦返回混合桶。磁選尾礦利用分級脫水設備分別回收。底流的磁選尾礦灰分高,直接去煤泥水系統(tǒng)。溢流磁選尾礦灰分低,但其中依然含有大量的高灰細泥要進一步將這部分細泥脫除后,才能得到質量較高的低灰粗煤泥。脫泥采用分級旋流器,細泥進入分級旋流器的溢流,直接去煤泥水系統(tǒng)或進行浮選。低灰的粗粒進入分級旋流器的底流,用弧形篩、高頻篩或煤泥離心機再次脫水、脫泥,回收的低灰粗煤泥通常摻入綜合精煤。
(3)雙重強化脫泥的煤泥重介質分選工藝
該工藝中,將選前脫泥與選后脫泥結合起來,系統(tǒng)比較復雜,但可以最大限度地降低細泥對精煤產品的污染,提高精煤質量,特別是當微細粒級含量大且灰分較高時,雙重強化脫泥的意義更大。如圖5-3所示:
圖5-3 1-0 mm煤泥的小直徑重介質旋流器分選流程
進入系統(tǒng)的煤泥粒度為-1mm,采用振動弧形篩、德瑞克振動篩(分
級粒度一般在0.10mm左右)脫除-0.10mm細泥;脫出的高灰細泥直接進入尾煤濃縮機進一步處理;經(jīng)預脫泥并適度脫水后的煤泥進入混合桶;分選設備為直徑250mm的小直徑重介質旋流器;旋流器的溢流采用分級磁選工藝,以改進磁選效果;輕產物的磁選尾礦采用水力旋流器分級,分級旋流器的溢流作為循環(huán)水使用,分級旋流器的底流采用振動篩和煤泥離心機脫水、回收精煤;分選旋流器底流的處理方式也基本相同。這樣大大減少了高灰細粒對精煤產品的污染,精煤質量較高。
(4)國內的煤泥重介質分選工藝
我國在重介選煤工藝的研究、開發(fā)實踐中,以簡化工藝流程為目標,在大直徑旋流器分選的基礎上,將部分合格介質從精煤弧形篩下分流出,用小直徑煤泥重介質旋流器進行分選,形成了我國特有的煤泥重介質分選工藝,如圖5-4。精煤脫介篩下的分流懸浮液并不是按常規(guī)工藝去磁選,而是先進入一調漿桶,再用泵打入小直徑煤泥重介質旋流器進行分選。煤泥重介旋流器的低灰溢流和高灰底流分別進入磁選機脫介;溢流磁選機的磁選尾礦經(jīng)弧形篩、高頻篩或煤泥離心機脫水、脫泥后,得到低灰的精煤泥;脫下來的煤泥水去后續(xù)的作業(yè)系統(tǒng);底流的磁選尾礦灰分較高,可直接去煤泥水系統(tǒng)。這樣做的優(yōu)點是:
(l)充分利用了大直徑旋流器對介質的分級、濃縮效應,為小直徑旋流器提供了密度、粒度合適的工作懸浮液,有助于降低分選粒度下限;