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摘要:介绍了目前粗煤泥分选设备TBS在实际生产中的应用情况,分别分析了TBS适应的工艺范围和在实际生产中影响TBS分选效果的几个重要因素以及操作要点,并且分析总结了TBS作为粗煤泥分选设备在洗选工艺应用中带来的良好经济效益。
关健词:TBS 干扰床 粗煤泥 分选
0 引言
TBS即Teetered Bed Separator,简称为TBS,就是干扰床分选机。工作原理就是粗颗粒煤泥(0.25mm<范围<1mm)入料自上而下给入,顶水自下而上给入,从而在槽内形成干扰床,轻产物自溢滚排出,重产物经由PDI控制阀间段性由底流阀排出。TBS干扰床分选机在回收粗煤泥的工艺中表现出较大的优势,如以水为分选介质,结构简单、对入料煤质变化的适应性强,分选效率高等,是一种较好的粗煤泥分选设备。目前这种设备有国外进口的和国内自行研制生产的两种,进口TBS在沈阳红菱、贵州响水、徐州张双楼选煤厂等应用。
在洗选工艺中粗煤泥分选技术一直是不很成熟的技术领域,TBS作为粗煤泥分选的新型设备的问世,在粗煤泥分选技术领域中(特别是在炼焦洗煤工艺)引起很大轰动,是粗煤泥分选工艺的一次革命。目前很多新建选煤厂和老厂技术改造在设计上都选用了TBS的应用,有应于焦煤选煤厂的,还有应用于动力煤选煤厂的。在TBS设备的选型上,有选用进口的,还有选用国产的,而TBS在各自选煤厂的实际应用效果却相差较大,有的效果显著,有的则已停止不用。现结合我单位关于TBS在实际应用与技术改造的情况作以总结,分析指出TBS的应用范围和影响TBS分选效果的因素以及解决方法,就此与大家一起进行探讨。
1 TBS的性能与工艺适应范围
1.1 设备性能
TBS作为粗煤泥分选设备的问世,分选效率高,煤质适应性强,无需增加其它外界物资消耗。
1.2 工艺适应范围
TBS主要适应于重介洗煤厂,特别是重介焦煤洗煤厂。由于TBS设备应用的经济效益点主要体现两个方面:其一能对粗煤泥进行高效率的分选出低灰的精矿(8%～15%可控),可大大提高精煤的回收率。其二TBS设备运行无需外加其它辅助材料,使煤泥不再参于重介,大大节约介质消耗。
2 影响TBS分选效率因素分析及技术应用
张双楼煤矿选煤厂于2006年12月建成投产,是一座年入洗原煤1.8MT的重介选煤厂,工艺上采用脱泥有压三产品重介和煤泥分级后TBS分选+浮选的工艺(如图1)。
TBS应用于原煤脱泥筛筛下物(-1mm)经分级旋流器分级后底流物料(0.25mm～1.5mm)的处理。在使用初期,分选效率较低,而且分选不稳定,溢流灰份偏高(10%～15%)且不稳定,底流灰份偏低(25%～45%)。经过现场摸索、技术检查、部分改造、操作技能提升、管理规范等措施的实施,取得较好效果。溢流灰份可控制(8.5%～10%),底流灰份可控制在60%以上,现分析总结出影响TBS分选的关键因素如下:
2.1 原煤煤质(关键因素:原生煤泥含量、细泥量、中间物含量)
原生煤泥的含量与TBS处理量一般在设备选型时已经考虑。在这里重点讲的是TBS入料中细泥量增加与中间物含量增加对分选效果的影响。
如果原煤变化,使得TBS入料中的高灰细泥含量增加,会大大影响TBS的分选,因为TBS分选原理是利用干扰沉降的原理阻止低密度、小颗粒物质沉降,而大量的高灰细泥却不能窜过干扰层沉降到底流,因而进入溢流,使溢流灰份偏高。
如果原煤的中间物较多(占入料的30%以上)也会大大影响TBS的分选。因为中间物在TBS形成的干扰床层中很难较好实现分层,由于物料的挤压会使部分中间物窜过干扰层沉降,部分无法窜过而进入溢流,从而出现溢流灰份偏高(10%～16%),底流灰份偏低(35%～50%)的现象。
2.2 入料粒度
入料粒度是影响TBS分选效果的主要因素之一,灰份低的粗颗粒(>1.5mm)由于自身较重有可能窜过干扰层进入底流,而高灰极细颗粒因自身总质量较轻会进入溢流。因此TBS的入料粒度要求极其重要,即TBS上一级设备的分级效率要高而且稳定(应选用进口的或国内品牌产品)。
2.3 水流量与压力的控制
水的流量是形成自下而上干扰床的介质,它的流量大小及压力直接关系到分选效果。水流量大小的设定要根据原煤性质、溢流产品灰份要求来设定。流量大小的设定采用密度不变的情况下来调整流量,根据对底流与溢流的技术检查结果来寻找到一个最佳值,找到合适的流量值后,一般情况(原煤内灰没有发生较大变化)下在生产过程中就不再需要改变流量和压力的大小(一般情况下,2.1m规格的TBS:流量值设定在60～80之间,压力控制在0.07MA～0.08MA),生产过程中只需根据技术检查结果改变密度就可以了。流量和压力的控制可以通过安装变频器来进行有效控制给水泵。
2.4 底流阀的密闭性
底流阀要求能在指令关闭时,底流完全关闭。如果底流阀因磨损或阀杆偏离阀座中心等原因造成不能完全密闭,将会影响紊流床层的稳定性,影响分选效果,应及时更换梭型阀或阀座。
2.5 密度的设定
密度值的设定是影响TBS分选效果的主要因素之二,密度值的设定表面看是最简单的一项工作,但是只简单的根据底流、溢流的灰份调整密度是达不到分选效果的。TBS密度设定的过高,底流阀会出现常闭现象,造成溢流灰份偏高,并且床层容易积压堵塞;设定过低,底流阀会出现常开现象,造成底流灰份偏低。因此生产中正确的密度设定值应是能使底流阀的开度能在0～35%之间,每间隔2～5份钟执行器会微动作一次,这时密度的设定值才应为最佳值。
2.6 产品质量要求
根据近三年来的生产情况,TBS精矿质量控制在8.5%以上,分选效果较好,底流灰份可控制在55%以上,如果精矿灰份要求控制在8.5以下,分选效果相对较差,底流灰份在40%以下,而且非常不稳定,底流灰份会在20%～45%之间跳变,造成分选效率较低。
TBS对粗煤泥的分选效果与原煤煤质及工艺环节的控制(即入料粒度、水流量与压力、阀的密闭性、密度设定、产品质量要求)是密切相联的,只有控制好以上各因素,TBS分选性能才能达到其最佳效果,提高精煤产率,增价经济效益。
在重介洗选工艺上对煤泥水处理的工艺上选用TBS应用具有以下优点:
2.6.1 TBS运行几乎无需电能消耗,设备操作简单,维护量少。
2.6.2 粗煤泥分选效率高,与其它粗煤泥分选设备相比精煤产率要提高3%以上。
2.6.3 TBS对粗煤泥的有效处理,减少了浮选入料浓度,促进了浮选效率的提高,同时节省了浮选药剂的消耗。
2.6.4 TBS参于煤泥处理,使煤泥无需参于重介系统分选,这种工分选工艺与煤泥参于重介分选工艺相比较,洗选介质耗量可降低约50%以上。根据我单位近三年来的生产介质消耗统计情况,平均介耗在1.0Kg/t以下。煤泥参于重介分选的洗煤厂年平均介耗一般在2.0Kg/t以上。按年入洗量240万吨,介质平均价格1300元/吨计算,年可减少材料消耗成本:240万吨*(2-1)Kg/t*1300元/t=312万元。
TBS在现场良好的应用效果,填补了重介选煤工艺中粗煤泥分选的空白,有效的提高了精煤产率,同时降低了介质消耗量,较大层度的增加了洗选加工效益。
关健词:TBS 干扰床 粗煤泥 分选
0 引言
TBS即Teetered Bed Separator,简称为TBS,就是干扰床分选机。工作原理就是粗颗粒煤泥(0.25mm<范围<1mm)入料自上而下给入,顶水自下而上给入,从而在槽内形成干扰床,轻产物自溢滚排出,重产物经由PDI控制阀间段性由底流阀排出。TBS干扰床分选机在回收粗煤泥的工艺中表现出较大的优势,如以水为分选介质,结构简单、对入料煤质变化的适应性强,分选效率高等,是一种较好的粗煤泥分选设备。目前这种设备有国外进口的和国内自行研制生产的两种,进口TBS在沈阳红菱、贵州响水、徐州张双楼选煤厂等应用。
在洗选工艺中粗煤泥分选技术一直是不很成熟的技术领域,TBS作为粗煤泥分选的新型设备的问世,在粗煤泥分选技术领域中(特别是在炼焦洗煤工艺)引起很大轰动,是粗煤泥分选工艺的一次革命。目前很多新建选煤厂和老厂技术改造在设计上都选用了TBS的应用,有应于焦煤选煤厂的,还有应用于动力煤选煤厂的。在TBS设备的选型上,有选用进口的,还有选用国产的,而TBS在各自选煤厂的实际应用效果却相差较大,有的效果显著,有的则已停止不用。现结合我单位关于TBS在实际应用与技术改造的情况作以总结,分析指出TBS的应用范围和影响TBS分选效果的因素以及解决方法,就此与大家一起进行探讨。
1 TBS的性能与工艺适应范围
1.1 设备性能
TBS作为粗煤泥分选设备的问世,分选效率高,煤质适应性强,无需增加其它外界物资消耗。
1.2 工艺适应范围
TBS主要适应于重介洗煤厂,特别是重介焦煤洗煤厂。由于TBS设备应用的经济效益点主要体现两个方面:其一能对粗煤泥进行高效率的分选出低灰的精矿(8%～15%可控),可大大提高精煤的回收率。其二TBS设备运行无需外加其它辅助材料,使煤泥不再参于重介,大大节约介质消耗。
2 影响TBS分选效率因素分析及技术应用
张双楼煤矿选煤厂于2006年12月建成投产,是一座年入洗原煤1.8MT的重介选煤厂,工艺上采用脱泥有压三产品重介和煤泥分级后TBS分选+浮选的工艺(如图1)。
TBS应用于原煤脱泥筛筛下物(-1mm)经分级旋流器分级后底流物料(0.25mm～1.5mm)的处理。在使用初期,分选效率较低,而且分选不稳定,溢流灰份偏高(10%～15%)且不稳定,底流灰份偏低(25%～45%)。经过现场摸索、技术检查、部分改造、操作技能提升、管理规范等措施的实施,取得较好效果。溢流灰份可控制(8.5%～10%),底流灰份可控制在60%以上,现分析总结出影响TBS分选的关键因素如下:
2.1 原煤煤质(关键因素:原生煤泥含量、细泥量、中间物含量)
原生煤泥的含量与TBS处理量一般在设备选型时已经考虑。在这里重点讲的是TBS入料中细泥量增加与中间物含量增加对分选效果的影响。
如果原煤变化,使得TBS入料中的高灰细泥含量增加,会大大影响TBS的分选,因为TBS分选原理是利用干扰沉降的原理阻止低密度、小颗粒物质沉降,而大量的高灰细泥却不能窜过干扰层沉降到底流,因而进入溢流,使溢流灰份偏高。
如果原煤的中间物较多(占入料的30%以上)也会大大影响TBS的分选。因为中间物在TBS形成的干扰床层中很难较好实现分层,由于物料的挤压会使部分中间物窜过干扰层沉降,部分无法窜过而进入溢流,从而出现溢流灰份偏高(10%～16%),底流灰份偏低(35%～50%)的现象。
2.2 入料粒度
入料粒度是影响TBS分选效果的主要因素之一,灰份低的粗颗粒(>1.5mm)由于自身较重有可能窜过干扰层进入底流,而高灰极细颗粒因自身总质量较轻会进入溢流。因此TBS的入料粒度要求极其重要,即TBS上一级设备的分级效率要高而且稳定(应选用进口的或国内品牌产品)。
2.3 水流量与压力的控制
水的流量是形成自下而上干扰床的介质,它的流量大小及压力直接关系到分选效果。水流量大小的设定要根据原煤性质、溢流产品灰份要求来设定。流量大小的设定采用密度不变的情况下来调整流量,根据对底流与溢流的技术检查结果来寻找到一个最佳值,找到合适的流量值后,一般情况(原煤内灰没有发生较大变化)下在生产过程中就不再需要改变流量和压力的大小(一般情况下,2.1m规格的TBS:流量值设定在60～80之间,压力控制在0.07MA～0.08MA),生产过程中只需根据技术检查结果改变密度就可以了。流量和压力的控制可以通过安装变频器来进行有效控制给水泵。
2.4 底流阀的密闭性
底流阀要求能在指令关闭时,底流完全关闭。如果底流阀因磨损或阀杆偏离阀座中心等原因造成不能完全密闭,将会影响紊流床层的稳定性,影响分选效果,应及时更换梭型阀或阀座。
2.5 密度的设定
密度值的设定是影响TBS分选效果的主要因素之二,密度值的设定表面看是最简单的一项工作,但是只简单的根据底流、溢流的灰份调整密度是达不到分选效果的。TBS密度设定的过高,底流阀会出现常闭现象,造成溢流灰份偏高,并且床层容易积压堵塞;设定过低,底流阀会出现常开现象,造成底流灰份偏低。因此生产中正确的密度设定值应是能使底流阀的开度能在0～35%之间,每间隔2～5份钟执行器会微动作一次,这时密度的设定值才应为最佳值。
2.6 产品质量要求
根据近三年来的生产情况,TBS精矿质量控制在8.5%以上,分选效果较好,底流灰份可控制在55%以上,如果精矿灰份要求控制在8.5以下,分选效果相对较差,底流灰份在40%以下,而且非常不稳定,底流灰份会在20%～45%之间跳变,造成分选效率较低。
TBS对粗煤泥的分选效果与原煤煤质及工艺环节的控制(即入料粒度、水流量与压力、阀的密闭性、密度设定、产品质量要求)是密切相联的,只有控制好以上各因素,TBS分选性能才能达到其最佳效果,提高精煤产率,增价经济效益。
在重介洗选工艺上对煤泥水处理的工艺上选用TBS应用具有以下优点:
2.6.1 TBS运行几乎无需电能消耗,设备操作简单,维护量少。
2.6.2 粗煤泥分选效率高,与其它粗煤泥分选设备相比精煤产率要提高3%以上。
2.6.3 TBS对粗煤泥的有效处理,减少了浮选入料浓度,促进了浮选效率的提高,同时节省了浮选药剂的消耗。
2.6.4 TBS参于煤泥处理,使煤泥无需参于重介系统分选,这种工分选工艺与煤泥参于重介分选工艺相比较,洗选介质耗量可降低约50%以上。根据我单位近三年来的生产介质消耗统计情况,平均介耗在1.0Kg/t以下。煤泥参于重介分选的洗煤厂年平均介耗一般在2.0Kg/t以上。按年入洗量240万吨,介质平均价格1300元/吨计算,年可减少材料消耗成本:240万吨*(2-1)Kg/t*1300元/t=312万元。
TBS在现场良好的应用效果,填补了重介选煤工艺中粗煤泥分选的空白,有效的提高了精煤产率,同时降低了介质消耗量,较大层度的增加了洗选加工效益。