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【摘 要】随着我国的发展,煤炭资源成为了提振经济的重要支柱。本文分析了我国煤炭行业选煤工艺的现状,对选煤的工艺流程和优化方式进行针对性的论述,以期能够为我国选煤工艺的改进和应用提供参考。
【关键词】选煤厂;选煤工艺;优化
1.我国煤炭行业选煤工艺现状
从实际意义上来讲,我国在煤炭技术方面起步相对较晚,伴随着我国经济的飞速发展,使我国的选煤技术逐渐的接近和赶超世界先进水平,需要注意的是,我国选煤技术方面依然存在着一些问题和不足,如果不能对其进行及时解决问题,将会对我国煤炭行业的进一步发展造成直接影响和阻碍。首先,就选煤量方面而言,尽管我国的选煤量已经达到了世界先进的水平,但是整体的煤炭市场依然处于供不应求的状态,从而对我国煤炭工业整体的发展产生了极大的影响。煤的低包涵率不仅降低煤炭的利用效率,同时也造成下游工业煤炭产品的质量有所下降,使用过程当中硫化物排放超标问题严重,并对环境造成了极为严重的污染。具体来讲,在焦化行业当中,不同的煤种经过炼焦所形成产品质量差别较大。最后就选煤效率方面来讲,我国选煤效率始终处于一个相对较低的水平。在选煤厂技术方面,我国选煤厂所应用的技术手段尽管取得了很大的发展,但是原煤的选煤率偏低,且选煤厂的规模相对较小,不同选煤厂的技术能力和水平都存在着极大的差异。在这些问题和因素的综合影响之下,我国的选煤厂技术与世界先进水平相比,依然还存在着较大的差距[1]。
2.选煤所需经历的工艺流程
一般工艺流程如下:先从矿井中取出来原煤,进入200mm左右分级筛,筛上物进行手选矸(或反手选,一般为反手选),矸石废弃,捡出的煤块破碎后进入筛下,筛下物进入50mm分级筛,筛上进入浅槽机进行分选,筛下进入重介系统。浅槽分选出原煤及矸石,矸石进行废弃,原煤经破碎到50mm以下进入重介系统。
3.选煤厂选煤工艺分析
3.1重介质旋流器选煤工艺
重介质选煤技术从20世纪60年代开始引入国内,相比于其他类型的选煤方法具有更强的适应性,并且能够有效提升选煤的精度。應用重介质旋流器选煤方法能够有效实现对选煤工艺的自动控制,并且由于分选下限较低,因此能够有效应用于不同煤质的选择技术。重介质旋流器选煤工艺也是当前国内各大选煤厂主流的选煤技术,其核心技术在于利用离心力对原煤进行分选,相对而言分选过程较为复杂,能够适用于筛选难度较大的煤种。通过对重介质旋流器设置合理的给料压力、循环介质量等参数能够有效对原煤进行分选。但是重介质旋流器在实际应用过程中也存在一定的局限性,由于影响重介质旋流器选煤工作效率的因素较为复杂,可能会存在螺旋流问题,系统容易发生故障,并且相比于其他类型的选煤方法,重介质旋流器选煤技术的应用成本较高,操作人员的维修检修工作量也比较大,由于整个工艺流程相对更为复杂,对专业人员的操作门槛有所提升[2]。
3.2浮游选煤工艺
浮游选煤技术简称浮选,利用浮选机能够有效区别煤与矸石表面的湿润性差异,从而实现对原煤的筛选工作。目前国内浮选技术有着非常大的进展,风选设备在实际应用过程中性能也有了很大提升。浮选理论研究的重点和难点包括对选前原煤的预处理、浮选过程使用的药剂以及表面活性剂的使用等。在实际应用过程中,浮选方法也具备一定的缺陷,由于浮选技术对原煤的筛选过程是通过表面湿润性的差异进行筛选,此过程的整体适应性较差,设备适应性以及精细化程度相对较低。
3.3跳汰选煤方法
当前跳汰选煤法在国内各大选煤厂中有着非常广泛的推广和应用,针对动力煤的分选有着极大的应用市场。简单来说,跳汰选煤的实质是利用水流的上下波动和重力作用,使密度更小的精煤浮到水面上层并随着水流流走,而原煤当中密度较大的矸石等杂质则沉入到下层并通过相应的系统进行处理。跳汰选煤方法在实际应用的时候运行成本较低,并且具有非常强的适应性。由于跳汰选煤分选工艺相对简单,并且能够实现一定的选煤效果,在广泛应用中得到了比较理想的效果。但是如果原煤分选密度过低或原煤中细粒含量较多的情况下,利用跳汰分选技术会损失大量精煤,难以保证分选效果。
4.优化选煤工艺流程的方法
4.1合理的应用设备来进行粗选和精选
分析表明,当进行粗选时,选择浅槽分选机是最好的,在精选过程中效果最好的是选择重介质旋流器。具体优点:浅槽洗选机可以将矸石和不合适高灰中煤区分开来,进行预先排矸处理,可减少重介质旋流器的物料投入,同时不影响低灰精煤的产量,从而减少不必要的成本;这种灵活巧妙的应用技术满足了选煤厂对各种煤炭类型的生产的需求。
4.2降低精煤灰分的措施
通过重介质旋流器来分选精煤,当分选密度降低时分选精度会随之升高。因此,选煤厂在进行煤块粗选时使用较低成本的浅槽洗选机,而在精选时则选择重介质旋流器。在采用这种方式时具有以下优势:(1)将原煤投进浅槽洗选机中,洗选出高灰原煤和矸石,之后将排矸处理后的煤块投进重介质旋流器,可以很大程度上减缓重介质旋流器的施工强度,同时对低灰精煤的产量也没有影响。(2)一旦这该工艺被应用,选煤厂可以减少购买高精度重介洗选机的数量。另外,还可以通过不同类型的煤质来调节分选密度的范围[3]。
4.3优化对煤泥进行脱水的系统
在煤泥脱水过程中,为了提高使用效率,需要将每个方面效果都不好的真空过滤机换成加压过滤机,加压过滤机具有成本低且能够更好通过滤饼对水分中的介质进行过滤,同时脱除滤饼也更加方便。
4.4煤泥水处理系统优化措施
在实地调查中,发现只有确保洗水时不存在洗水平衡和煤泥堆积,煤泥水处理过程的闭路循环才能实现。因此,选煤厂可以采取下列优化措施:(1)减少入料矿浆含量。(2)选择效果好的凝聚剂和絮凝剂,减少煤泥含量。(3)用透水性好、滤饼易脱落的无纺滤布代替过滤塑料网板,提高过滤效果。
4.5混料桶结构优化
专业人员改良了混料桶的结构,使之前的工作过程中因桶底的矸石集聚导致混料泵不断随时间增加而压力减轻的缺陷不复存在。分为两个改造部分:(1)改进混料桶的内外桶的相对位置,减小桶底的面积,保证混料泵随时可以吸走矸石;(2)改进介质管的出口方向,在介质的冲击下使内外桶旋转,进而使原煤和介质混合充分且均匀,防止矸石沉底。通过改进的两个部分,有效解决了矸石沉积桶底的状况,同时改善因时间增加导致混料泵压力降低的现状。
4.6X系列气室跳汰机的有效应用
X系列气室跳汰机的有效应用,相关技术人员研制出微泡浮选设备,从而为难浮煤的分选工作提供了极大的便利,在此基础上,为选煤厂单体设计起到了推动作用,能够使选煤厂的工艺能够切实满足时代的需求,彻底解决大型振动筛的可靠性问题。从另一个角度来讲,压滤机以及全自动隔膜在不断发展的过程当中,逐渐为煤泥脱水提供了越来越大的便利。尽管如此,我国在相关设备的发展方面依然处于相对较低的水平,相关企业、技术以及产品的市场竞争力相对较弱。正因为如此,应该我国应该进一步加大力度,对高效选煤设备进行开发,勇于创新,应用先进的材料和工艺。
5.结束语
综上所述,煤炭在经济发展中起着重要作用,不容忽视。但是,由于我国煤炭洗选技术历史较为短暂,而且在过去的几年里因为煤炭的使用不当进而威胁到环境的可持续发展,因此在今后的工作中,相关人员应当注重选煤工艺的优化,进而实现生态与经济的同频发展。
参考文献:
[1]仇欢欢.选煤工艺的优化研究[J].能源与节能,2018(04):120~121.
[2]郭冬梅.天宏选煤厂丁戊庚组煤配煤入选的探索与应用[J].煤炭工程,2018,(05):84~86.
[3]祁建权.邵寨选煤厂选煤工艺设计[J].内蒙古煤炭经济,2018(03):142~143.
(作者单位:鄂尔多斯市滨海金地运营管理有限公司)
【关键词】选煤厂;选煤工艺;优化
1.我国煤炭行业选煤工艺现状
从实际意义上来讲,我国在煤炭技术方面起步相对较晚,伴随着我国经济的飞速发展,使我国的选煤技术逐渐的接近和赶超世界先进水平,需要注意的是,我国选煤技术方面依然存在着一些问题和不足,如果不能对其进行及时解决问题,将会对我国煤炭行业的进一步发展造成直接影响和阻碍。首先,就选煤量方面而言,尽管我国的选煤量已经达到了世界先进的水平,但是整体的煤炭市场依然处于供不应求的状态,从而对我国煤炭工业整体的发展产生了极大的影响。煤的低包涵率不仅降低煤炭的利用效率,同时也造成下游工业煤炭产品的质量有所下降,使用过程当中硫化物排放超标问题严重,并对环境造成了极为严重的污染。具体来讲,在焦化行业当中,不同的煤种经过炼焦所形成产品质量差别较大。最后就选煤效率方面来讲,我国选煤效率始终处于一个相对较低的水平。在选煤厂技术方面,我国选煤厂所应用的技术手段尽管取得了很大的发展,但是原煤的选煤率偏低,且选煤厂的规模相对较小,不同选煤厂的技术能力和水平都存在着极大的差异。在这些问题和因素的综合影响之下,我国的选煤厂技术与世界先进水平相比,依然还存在着较大的差距[1]。
2.选煤所需经历的工艺流程
一般工艺流程如下:先从矿井中取出来原煤,进入200mm左右分级筛,筛上物进行手选矸(或反手选,一般为反手选),矸石废弃,捡出的煤块破碎后进入筛下,筛下物进入50mm分级筛,筛上进入浅槽机进行分选,筛下进入重介系统。浅槽分选出原煤及矸石,矸石进行废弃,原煤经破碎到50mm以下进入重介系统。
3.选煤厂选煤工艺分析
3.1重介质旋流器选煤工艺
重介质选煤技术从20世纪60年代开始引入国内,相比于其他类型的选煤方法具有更强的适应性,并且能够有效提升选煤的精度。應用重介质旋流器选煤方法能够有效实现对选煤工艺的自动控制,并且由于分选下限较低,因此能够有效应用于不同煤质的选择技术。重介质旋流器选煤工艺也是当前国内各大选煤厂主流的选煤技术,其核心技术在于利用离心力对原煤进行分选,相对而言分选过程较为复杂,能够适用于筛选难度较大的煤种。通过对重介质旋流器设置合理的给料压力、循环介质量等参数能够有效对原煤进行分选。但是重介质旋流器在实际应用过程中也存在一定的局限性,由于影响重介质旋流器选煤工作效率的因素较为复杂,可能会存在螺旋流问题,系统容易发生故障,并且相比于其他类型的选煤方法,重介质旋流器选煤技术的应用成本较高,操作人员的维修检修工作量也比较大,由于整个工艺流程相对更为复杂,对专业人员的操作门槛有所提升[2]。
3.2浮游选煤工艺
浮游选煤技术简称浮选,利用浮选机能够有效区别煤与矸石表面的湿润性差异,从而实现对原煤的筛选工作。目前国内浮选技术有着非常大的进展,风选设备在实际应用过程中性能也有了很大提升。浮选理论研究的重点和难点包括对选前原煤的预处理、浮选过程使用的药剂以及表面活性剂的使用等。在实际应用过程中,浮选方法也具备一定的缺陷,由于浮选技术对原煤的筛选过程是通过表面湿润性的差异进行筛选,此过程的整体适应性较差,设备适应性以及精细化程度相对较低。
3.3跳汰选煤方法
当前跳汰选煤法在国内各大选煤厂中有着非常广泛的推广和应用,针对动力煤的分选有着极大的应用市场。简单来说,跳汰选煤的实质是利用水流的上下波动和重力作用,使密度更小的精煤浮到水面上层并随着水流流走,而原煤当中密度较大的矸石等杂质则沉入到下层并通过相应的系统进行处理。跳汰选煤方法在实际应用的时候运行成本较低,并且具有非常强的适应性。由于跳汰选煤分选工艺相对简单,并且能够实现一定的选煤效果,在广泛应用中得到了比较理想的效果。但是如果原煤分选密度过低或原煤中细粒含量较多的情况下,利用跳汰分选技术会损失大量精煤,难以保证分选效果。
4.优化选煤工艺流程的方法
4.1合理的应用设备来进行粗选和精选
分析表明,当进行粗选时,选择浅槽分选机是最好的,在精选过程中效果最好的是选择重介质旋流器。具体优点:浅槽洗选机可以将矸石和不合适高灰中煤区分开来,进行预先排矸处理,可减少重介质旋流器的物料投入,同时不影响低灰精煤的产量,从而减少不必要的成本;这种灵活巧妙的应用技术满足了选煤厂对各种煤炭类型的生产的需求。
4.2降低精煤灰分的措施
通过重介质旋流器来分选精煤,当分选密度降低时分选精度会随之升高。因此,选煤厂在进行煤块粗选时使用较低成本的浅槽洗选机,而在精选时则选择重介质旋流器。在采用这种方式时具有以下优势:(1)将原煤投进浅槽洗选机中,洗选出高灰原煤和矸石,之后将排矸处理后的煤块投进重介质旋流器,可以很大程度上减缓重介质旋流器的施工强度,同时对低灰精煤的产量也没有影响。(2)一旦这该工艺被应用,选煤厂可以减少购买高精度重介洗选机的数量。另外,还可以通过不同类型的煤质来调节分选密度的范围[3]。
4.3优化对煤泥进行脱水的系统
在煤泥脱水过程中,为了提高使用效率,需要将每个方面效果都不好的真空过滤机换成加压过滤机,加压过滤机具有成本低且能够更好通过滤饼对水分中的介质进行过滤,同时脱除滤饼也更加方便。
4.4煤泥水处理系统优化措施
在实地调查中,发现只有确保洗水时不存在洗水平衡和煤泥堆积,煤泥水处理过程的闭路循环才能实现。因此,选煤厂可以采取下列优化措施:(1)减少入料矿浆含量。(2)选择效果好的凝聚剂和絮凝剂,减少煤泥含量。(3)用透水性好、滤饼易脱落的无纺滤布代替过滤塑料网板,提高过滤效果。
4.5混料桶结构优化
专业人员改良了混料桶的结构,使之前的工作过程中因桶底的矸石集聚导致混料泵不断随时间增加而压力减轻的缺陷不复存在。分为两个改造部分:(1)改进混料桶的内外桶的相对位置,减小桶底的面积,保证混料泵随时可以吸走矸石;(2)改进介质管的出口方向,在介质的冲击下使内外桶旋转,进而使原煤和介质混合充分且均匀,防止矸石沉底。通过改进的两个部分,有效解决了矸石沉积桶底的状况,同时改善因时间增加导致混料泵压力降低的现状。
4.6X系列气室跳汰机的有效应用
X系列气室跳汰机的有效应用,相关技术人员研制出微泡浮选设备,从而为难浮煤的分选工作提供了极大的便利,在此基础上,为选煤厂单体设计起到了推动作用,能够使选煤厂的工艺能够切实满足时代的需求,彻底解决大型振动筛的可靠性问题。从另一个角度来讲,压滤机以及全自动隔膜在不断发展的过程当中,逐渐为煤泥脱水提供了越来越大的便利。尽管如此,我国在相关设备的发展方面依然处于相对较低的水平,相关企业、技术以及产品的市场竞争力相对较弱。正因为如此,应该我国应该进一步加大力度,对高效选煤设备进行开发,勇于创新,应用先进的材料和工艺。
5.结束语
综上所述,煤炭在经济发展中起着重要作用,不容忽视。但是,由于我国煤炭洗选技术历史较为短暂,而且在过去的几年里因为煤炭的使用不当进而威胁到环境的可持续发展,因此在今后的工作中,相关人员应当注重选煤工艺的优化,进而实现生态与经济的同频发展。
参考文献:
[1]仇欢欢.选煤工艺的优化研究[J].能源与节能,2018(04):120~121.
[2]郭冬梅.天宏选煤厂丁戊庚组煤配煤入选的探索与应用[J].煤炭工程,2018,(05):84~86.
[3]祁建权.邵寨选煤厂选煤工艺设计[J].内蒙古煤炭经济,2018(03):142~143.
(作者单位:鄂尔多斯市滨海金地运营管理有限公司)