包钢焦化厂浮选精、尾煤技术改造及实施效果

更新改造《内蒙古科技与经济》王艳丽 徐 海 赵福才 2011-10-14 16:23:50

    摘 要: 分析了包钢焦化厂选煤全重介技术改造后,出现的选煤浮选生产系统与全重介生产系 统不配套的问题,介绍了焦化厂对浮选精、尾煤生产系统进行进一步的技术改造以及改造后 达到的效果。
    关键词:选煤;浮选精;尾煤;问题;技术改造;实施效果

    由于原煤煤质不断恶化,难选煤、极难选煤占主要部分,使跳汰选煤工艺已很难适应煤质的 变化。另外,在市场经济的推动下,包头地区小洗煤厂纷纷上马,形成了争夺原煤的局面, 使原本不足的优质煤源更加紧张。于是包钢焦化厂于2004年对原跳汰选煤工艺进行了重介选 煤技术改造,改造后成效显著。但是随着全重介生产的正常进行,又出现了新的问题:在全 重介选煤工艺技术改造时,因没有相应地对浮选生产系统进行改造,出现了重介生产系统和 浮选生产系统不配套的问题,导致浮选生产系统一直处于停产状态,使部分精煤无法回收, 煤泥大量增多,造成每年满3个煤泥池,煤泥沉淀池满后经常溢流到附近老乡的地里,给老 乡造成损失;选煤部也需要频繁倒换煤泥池,这无形中增加了工人劳动强度,给生产造成了 一定的影响。针对上述问题,2006年焦化厂拟定了改造方案,并于2007年实施。2008年2月 投产试运行以来,效果显著。
    1 浮选精、尾煤生产系统存在的主要问题
    1.1 浮选精煤生产系统存在的主要问题
    全重介选煤工艺投产后,由于煤泥重介分选回收了-0.3mm的精煤泥,进入浮选机的煤泥粒度 变细,原有的圆盘真空过滤机不适应精煤泥粒度组成的变化,浮选后的精煤无法回收,导致 浮选生产系统处于停产状态。
    1.2 浮选尾煤生产系统存在的主要问题
    由于工艺中浮选精煤和系统中的尾煤得不到有效回收,每年约22万t的细煤泥进入了厂外煤 泥沉淀池,而煤泥沉淀池的容量为6万t,导致后果是:造成煤泥沉淀池倒换频繁,工人劳动 强度大,影响正常生产;煤泥沉淀池满后经常溢流到附近农田,给周围农民造成了一定的损 失。
    2 浮选精、尾煤技术改造方案
    针对上述浮选精、尾煤生产系统中存在的主要问题,特别是针对煤泥泥化严重、煤泥含量高 煤的分选回收,2006年焦化厂组织有关人员外出对同行业有关单位进行了考察。在考察的基 础上,根据公司及焦化厂的需求,结合焦化厂选煤部工艺设备实际情况,力求简化工艺、提 高效率、降低加工费,最大限度地提高经济效益;充分利用原系统的设备,节省投资费用; 尽量减少改造工程对正常生产的影响,保证全厂生产任务全面完成,制订了浮选精、尾煤生 产系统技术改造方案。
    2.1 浮选精煤系统改造方案
    浮选停开的主要原因在于圆盘真空过滤机回收效果差,所以浮选精煤改造主要考虑采用有效 的工艺设备取代圆盘真空过滤机。在我国比较先进的方案为:采用卧式沉降过滤机和压滤机 联合脱水回收浮选精煤。比较常用的也有只用压滤机回收的。考虑到降低投资费用我厂优先 采用压滤机回收方案。
    2.2 尾煤系统改造方案
    选煤厂尾煤回收我国比较先进的方案为:采用两段浓缩,两段回收工艺,即:卧式沉降过滤 机和压滤机两段脱水回收尾煤。考虑到降低投资费用,厂里决定对现有的两台尾煤压滤机进 一步改造完善,以降低煤泥出厂量。
    3 浮选精、尾煤煤泥量计算
    3.1 生产条件
    小时处理量350t/h,原煤中原生、次生煤泥含量为20%,则系统中总煤泥量为:
    q=350t/h×20%=70t/h
    3.2 流程计算
    3.2.1 煤泥重介回收精煤泥量q1:煤泥重介回收精煤泥量占总煤泥量的15%。
    则:q1=70t/h×15%=10.5t/h。
    3.2.2 进入浮选的煤泥量为q2:经测量,进入浮选350、352筛下水浓度为100g/L,水量 为300m3/h,则:
    q2=100g/L×300m3/h=0.1t/m3×300m3/h
    =30t/h
    3.2.3 浮选作业:浮选精煤产率q3为70%,尾煤产率q4为30%。
    则:q3=q2×70%=30t/h×70%=21t/h
    q4=q2×30%=30t/h×30%=9t/h
    3.2.4 中煤、矸石磁选机尾矿量q5:中煤、矸石磁选机尾矿量:
    q5=总煤泥量-煤泥重介回收精煤泥量
    -进入浮选的煤泥量
    q5=q-q1-q2=70t/h-10.5t/h-30t/h
    =29.5t/h
    3.2.5 尾煤泥振动弧形筛、离心机回收作业:中煤、矸石磁选机尾矿进入该作业,尾煤泥 振动弧形筛下量和进入煤泥离心机的量各为50%,煤泥离心机回收量q6为进入该作业量的5 0%,则:
    q6=q5×50%×50%=29.5×50%×50%
    =7.38t/h
    煤泥离心机离心液q7为进入该作业量的50%,则:
    q7=q5×50%×50%=29.5×50%×50%
    =7.38t/h
    3.2.6 尾煤泥振动筛回收量q8:尾煤泥振动筛回收量为进入该作业量的10%,则:
    q8=q7×10%=7.38 t/h×10%
    =0.74t/h
    尾煤泥振动筛筛下水出厂量:
    q9=q7-q8=7.38-0.74=6.64t/h
    3.2.7 进入803尾煤浓缩机的量q10
    q10=q4+q5×50%[WTBZ]=9t/h+29.5t/h×50%
    [DW]=23.75t/h
    3.2.8 进入尾煤压滤机的量q10:进入尾煤压滤机的量为:q10=23.75t/h。 
    3.2.9 尾煤压滤机的回收量q11:现有的两台尾煤压滤机回收量为14t/h,则:q11=14t/h。
    3.2.10 尾煤泥出厂量q12
    q12=q10-q11+q9=23.75-14t/h+6.64t/h
    =16.39t/h
    3.2.11 年原煤处理量和年尾煤泥出厂量核算:按每天作业17h,全年作业330天计算,则: 
    全年处理量[WB]=350t/h×17h×330d
    =1 963 500t
    年出厂煤泥量[WB]=16.39t/h×17h×330d
    =91 947.9t
    也就是说按180万t左右的能力,一年尾煤泥出厂量为满1.5个煤泥沉淀池。
    3.3 煤泥最终流向的数量平衡
    q=q1+q3+q6+q8+q11+q12
    =10.5+21+7.38+0.74+14+16.39
    =70.01t/h
    式中:q1——煤泥重介回收精煤泥量;
    q3——浮选回收精煤泥量;
    q6——尾煤离心机回收尾煤泥量;
    q8——尾煤振动筛回收尾煤泥量;
    q11——尾煤压滤机回收尾煤泥量;
    q12——尾煤泥出厂量。[ZK)]
    4 技术改造新增主要设备 
    4.1 原XJX-T12型浮选机改造为喷射式浮选机(含循环泵) 
    一台,型号:JCR12-5喷射式浮选机,煤浆处理量:Q=480-600m3/h·台;干煤处理量: Q=0.8-1.2t/m3·h。该设备是这次技术改造的关键设备,与XJX-T12型浮选机相比增加 了充气搅拌装置和煤浆循环泵,处理量大,同样能耗,一台处理量是原浮选机的三倍,浮选 效果好。
    4.2 精煤快开压滤机  
    二台,型号:KZG250/1500型快开式高压隔膜压滤机,外在水分22%~24%,干煤处理量Q≥25 t/h·台。该设备是一种间歇性操作的加压过滤机,采用机、电、液一体化设计制造,进料 方式为两端中间进料,过滤速度快、结果合理、操作简单、维护方便、滤饼含水率低。
    5 经济效益分析
    浮选精煤生产系统技术改造投产后,经过试生产运行,效果非常显著,浮选精煤收率达到并 超过3%。
    5.1 浮选精煤收率已达到3%
    每年增加精煤收率3%,全重介年设计处理原煤150万t,实际处理原煤按照95万t,目前精煤 价格1 000元/t计算,则增加精煤销售收入2 850万元/年。3%的精煤损失到尾煤中,尾煤价 格按50元/t计,则尾煤销售收入约为143万元/年。因此改造后增加销售收入为2 993万元/年 。
    5.2 该系统装机容量450kw·h,年耗电约100万元
    浮选药剂油耗300t/年,年耗油约120万元。浮选机、压滤机等其它设备备件消耗200万元。 新增定员工资30万元。系统总运行成本约为450万元/年。
    5.3 经济效益
    增加经济效益2 543万元/年。
    5.4 投资费用
    总投资费用(包括设备费、设备拆除和工程费用):大约650万元。因而5个月可收回全部投 资。 
    5.5 经过估算一年满1.5个煤泥池
    而以前每年满3个煤泥池,频繁倒换煤泥池的局面将得到有效缓解,工人的劳动强度相对降 低了。
    6 社会效益
    精煤回收率的提高,相对而言精煤单吨介耗降低了,原煤的有效利用率提高了,减少了 对周围环境的影响,有利于国家资源的合理节约利用。
    7 结论
    焦化厂浮选精、尾煤技术改造,效果是非常显著的:能够满足现场生产需求,降低了工人 的劳动强度,创造了一定的经济效益和社会效益,达到了预期的效果。

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