柴炳升，胡 峰

(國家能源集團神華寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司 石槽村選煤廠，寧夏 銀川 750001)

煤炭分選是潔凈煤技術(shù)的源頭，提高原煤入洗率是解決用煤過程對大氣污染的有效措施之一[1-2]。目前，煤炭分選的主要方法分為重選與浮選，而低階煤炭由于其變質(zhì)程度低，易泥化，煤表面的含氧官能團多，孔隙率高，不適于采用浮選方法分選[3-5]。

石槽村選煤廠設(shè)計生產(chǎn)能力6.00 Mt/a，入洗原煤為低灰、低硫、低磷和較高發(fā)熱量的不粘煤，是良好的動力煤、氣化用煤和化工原料煤。原分選工藝為：200～25 mm塊原煤采用重介淺槽分選，小于25 mm粒級末煤不分選。精煤產(chǎn)品是寧東煤化工基地煤制油項目的主要原料，小于25 mm粒級作為動力用煤銷售。隨著集團公司煤化工項目對精煤產(chǎn)品需求量的不斷增加，同時，為了實現(xiàn)更大的經(jīng)濟效益，有必要提高原煤入洗率[6]。原煤干法深度篩分、篩上物料進入重介淺槽分選、篩下物料不分選的生產(chǎn)工藝在我國選煤廠得到了較好的推廣[7-9]。本文總結(jié)了石槽村選煤廠在選煤工藝技術(shù)改造過程中對重質(zhì)選入料粒度下限的確定方法及生產(chǎn)調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)問題的解決辦法。

1 入洗下限的確定

石槽村選煤廠入洗原煤為不粘煤，變質(zhì)程度低，煤本身易泥化，且采煤過程中煤層的偽頂、偽底、夾矸的巖性多為極易泥化的泥巖、炭質(zhì)泥巖。因此，應(yīng)慎重考慮重介選入料粒度下限，在提高原煤入洗率的基礎(chǔ)上，盡量減少煤泥水系統(tǒng)的壓力。由表1可知，若將原煤選前分級粒度設(shè)為13 mm，則原煤入洗率為53.33%，入洗率較分級粒度25 mm提高了13.14%，提高的比例不大。若將重選入料下限(即選前分級粒度)控制在6 mm以下，雖然可以極大地提高原煤入洗率，提高精煤產(chǎn)率，但重介分選系統(tǒng)改造工程較大，改造成本較高，同時也會急劇增加煤泥水系統(tǒng)的壓力，增加煤泥水系統(tǒng)的投資。雖然近年來我國選煤廠潮濕細(xì)粒物料深度干法篩分理論與實踐取得了長足的進步[10-11]，但是當(dāng)分級粒度小于6 mm時，干法分級效率會急劇降低，若采用濕法篩分，勢必又會增加煤泥水系統(tǒng)的壓力。

弛張篩以篩體振動強度較小，篩面振動強度大，可靠性較強，且篩分效率高，自清理能力較高等優(yōu)點，在我國選煤廠中進行細(xì)粒級深度篩分的應(yīng)用越來越多[12]。結(jié)合石槽村選煤廠原有原煤選前分級設(shè)備細(xì)粒分級篩分效率低的問題，以及同礦區(qū)其他選煤廠使用弛張篩的經(jīng)驗，同時考慮到選煤廠現(xiàn)有重介淺槽分選機的分選下限為6 mm，且處理量有富余，決定采用弛張篩對原煤進行選前6 mm分級，大于6 mm粒級原煤入重介淺槽分選。技術(shù)改造前后原煤分級工藝流程見圖1。改造后的工藝生產(chǎn)靈活性較強，在精煤產(chǎn)品需求量較低時，可以通過調(diào)整原煤分級篩篩面調(diào)節(jié)入洗量。

表1 原煤粒度組成

圖1 石槽村選煤廠技術(shù)改造前后原煤分級工藝流程對比

2 存在問題

由于原煤入洗率提高，精煤產(chǎn)率較技改前提高30%以上，但是在技術(shù)改造后生產(chǎn)調(diào)試的過程中，遇到了一些問題，主要問題如下：

(1)原煤分級篩與脫泥篩篩孔變小，入料量增大，脫泥效率變差。

(2)淺槽中部經(jīng)常出現(xiàn)凝固結(jié)片現(xiàn)象，面積約900mm×300mm，造成局部水平流不穩(wěn)定。

(3)淺槽上升流、水平流管路經(jīng)常出現(xiàn)堵塞，上升流管路平均每天堵塞2根，水平流管路出口平均每天堵塞1～2根。

(4)懸浮液粘度增大，分流量增大，介耗增加，入洗原煤噸煤介耗技改前0.38 kg，技改后增加到1.02 kg。

3 解決對策

3.1 提高篩分效率

調(diào)試過程中淺槽中部出現(xiàn)凝固結(jié)片，上升流與水平流管路堵塞及介耗增加等現(xiàn)象的主要原因是原煤分級篩與脫泥篩篩孔變小，脫泥篩處理量變大、篩分效率降低。因此，提高弛張篩與脫泥篩的篩分效率是解決上述問題的根本所在。在篩分面積不增加的前提下，提高篩分最有效的手段是增加噴水，但是考慮到煤泥水系統(tǒng)的壓力，在弛張篩分級環(huán)節(jié)不添加噴水。為了提高弛張篩與脫泥篩的篩分效率，主要采取以下措施：

(1)調(diào)整弛張篩篩板，將每臺弛張篩來料段上層3塊25 mm篩板更換為13 mm篩板。

(2)調(diào)整4臺弛張篩的入料量，使各臺弛張篩的負(fù)荷均勻，提高篩分效率。

(3)在脫泥篩原有2道噴水的條件下，再增加1道噴水，提高脫泥篩脫泥效率。

通過以上措施，弛張篩與脫泥篩的篩分效率明顯提高，懸浮液粘度明顯降低，流動性變好，淺槽中部凝固結(jié)片及上升流與水平流管路堵塞的現(xiàn)象有了較大改善，但沒有完全消除。分流量降低，介耗也有所降低。

3.2 調(diào)整重介淺槽操作參數(shù)

為了進一步降低淺槽中部凝固結(jié)片以及上升流與水平流管路堵塞的概率，技術(shù)人員調(diào)整了水平流與上升流的比例。調(diào)整后淺槽中部凝固結(jié)片現(xiàn)象消除，上升流與水平流管路堵塞的概率，由每天堵塞1～2根，降至每月堵塞1～2根，重介淺槽分選機分選效果較好，月綜合檢查數(shù)據(jù)顯示其可能偏差Ep=0.03 kg/L。

3.3 降低介耗

技改后，入洗原煤噸煤介耗增加，有篩分效率降低，進入重介系統(tǒng)煤泥量增加，分流增大的原因，同時入洗量增加，產(chǎn)品產(chǎn)量增加，脫介篩料層厚度增加，也是造成介耗增加的一個重要原因。為此，在脫介篩增加1道噴水，增加噴水量。此外，觀察發(fā)現(xiàn)，精煤產(chǎn)量增加后，脫介篩上料層厚度不均勻，出現(xiàn)“偏料”現(xiàn)象，通過改造入料溜槽，使物料分布均勻。通過以上措施，噸原煤介耗降至0.85 kg。

4 結(jié) 語

通過技術(shù)改造，石槽村選煤廠原煤入洗率提高28%左右，精煤產(chǎn)率提高30%以上，弛張篩篩分效率正常，重介淺槽分選效果較好。實踐證明，弛張篩深度干法分級+大于6 mm塊煤重介淺槽分選工藝適用于本廠生產(chǎn)。進一步提高原煤入洗前的篩分效率，是確保重介淺槽入料限下率滿足要求的關(guān)鍵，同時也是重介淺槽正常工作的關(guān)鍵，需要選煤技術(shù)人員不斷地探索與改進。