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沉降过滤离心机在范各庄选煤厂浮选精煤脱水系统的应用探讨
作者:管理员    发布于:2017-06-10 14:11:54    文字:【】【】【

  1浮选精煤脱水系统现状及问题1.1选煤厂概况范各庄矿选煤厂原煤处理能力5.0Mt/a.生产工艺为:120~13mm块煤采用重介立轮主、再选,并设有块煤除杂系统;13采用三产品重介旋流器分选;0.5~0mm煤泥采用浮选主、再选工艺。选煤厂自投产以来,针对生产过程中出现的问题共进行过5次较大的技术改造。经过改造,选煤厂主要工艺系统基本趋于完善,只需在某些处理效果较差而影响经济效益的环节上进行技术改造。

  1.2浮选精煤脱水系统存在的问题目前,范各庄矿选煤厂浮选精煤脱水的主要设备为圆盘过滤机及其配套设施。近年来,随着原煤开采机械化程度的提高,煤泥量不断增加,利用圆盘过滤机对浮选精煤进行脱水处理所暴露出来的问题日益突出,不仅浮选精煤水分过高不能满足用户的要求,而且影响浮选精煤的回收效率,降低了选煤厂经济效益。

  根据对选煤厂实际运行情况的分析,浮选精煤脱水的各个环节主要存在以下问题:圆盘式真空过滤机依靠刮刀卸料,由于刮刀动态变化较大,造成每次工况卸料不完全,设备工作效率低。

  圆盘式过滤机自身滤布网目是120目,这就决定了其对于小于0.125mm的细粒级精煤的回收效果较差,使得定比例的浮选精煤颗粒进入滤液。

  真空泵日渐老化,导致圆盘过滤机脱水效果差。

  圆盘过滤机运行成本高,大修频繁,维修耗时长,制约了选煤厂的生产。

  浮选精煤经圆盘过滤机脱水后水分高、粘度大、经常堵塞卸料溜槽。

  因此有必要对选煤厂的浮选精煤脱水系统进行技术改造。

  2浮选精煤脱水系统技术改造方案2.1技术改造工艺流程煤泥水经浮选后,浮选精煤进入浮选精矿池,通过管道自流入入料箱,入料箱和沉降过滤宇工程有限公司工程师。

  引用格式:蒋斌斌,魏汝晖,刘力豪。沉降过滤离心机在范各庄选煤厂浮选精煤脱水系统的应用探讨。煤炭加工与综合利用,2016离心机采用一对一形式,经入料箱缓冲后进沉降过滤离心机进行脱水,脱水后的精煤泥产品通过煤泥刮板输送机转载运输至精煤上仓胶带,终掺入精煤产品,实现对粗颗粒浮选精煤的回收。

  沉降过滤离心机的滤液和离心液溢流进入快开隔膜式压滤机处理,压滤煤泥经煤泥刮板输送机转载至煤泥破碎机,破碎后运至精煤仓,实现对细颗粒浮选精煤的回收。

  2.2技术改造后工艺系统的优点由于本次技术改造没有增加煤泥量,仅是通过改造优化系统,提高回收率,降低了产品水分,降低设备电耗,设备维护费用,减少人工成本,对部分原有设施重新利用,减少投资,增加了设备的利用率。

  3沉降过滤离心机在技术改造中的应用3.1沉降过滤离心机的结构及工作原理LWZ型沉降过滤式离心脱水机结构示意图见。这种离心机主要由呈柱锥形的沉降转鼓、圆柱形过滤转鼓、与沉降过滤转鼓形状相配的螺旋输送器和行星差速器组成。转鼓由小圆柱体、圆锥和大圆柱体三段组成,其小端为终脱水产物排出端,端面下部设有排料口,并配置刮刀体,其大端为溢流端,端面设有溢流口,并配置可以调节溢流口高度的挡板m.脱水产物滤液离心液LWZ型沉降过滤式离心脱水机构造示意LWZ型沉降过滤式离心脱水机是在离心力的作用下实现固液分离。待分离的矿浆在离心机内分别经历了离心沉降和离心过滤两种过程。电动机通过V型胶带轮带动转鼓旋转,转鼓带动差速器,差速器输出轴带动螺旋旋转,转鼓与螺旋旋转方向相同,但转速不同,即存在转速差。在离心沉降阶段,煤泥水通过位于螺旋输送器内筒上的加速器加速后进入螺旋体,再经螺旋体的出料口进入转鼓内腔,获得比重力高几百倍的离心力,煤泥水形成环状沉降区,固体颗粒迅速沉淀在转鼓内壁上,从而达到固液分离的目的,煤泥颗粒经出料口进入转鼓内,液体经离心液口排出;在离心过滤阶段,利用螺旋与转鼓的差速运动,沉淀在转鼓内壁上的颗粒被螺旋输送到过滤段,煤泥颗粒在带有筛网的过滤段被再次过滤脱水,终由排料口排出,水和微细颗粒形成滤液经滤液口排出0. 3.2设备技术特点LWZ型沉降过滤式离心脱水机对于粒度较细、灰分高、泥化程度严重的煤泥具有更强的适应性,且产品脱水效果较好,水分较低,适用于多种煤质。LWZ型沉降过滤式离心脱水机主要有如下技术特点H:与加压过滤机相比,沉降过滤式离心脱水机终产品含水量更低,相应的产品发热量也会得到一定提高。在选煤厂应用实践表明,其产品水分可比其他设备的脱水产品低约3,发热量提高约0.5M/kg,应用效果比较明显。

  沉降过滤式离心脱水机处理粒度下限可达0.045mm,对于大于0.045mm粒级的煤泥,经处理后产品水分可达到约18;并且对于大于0.15mm粒级的粗煤泥脱水效果更好,产品水分可达到约16.设备自动化程度高,系统简单,故障点少,维护工作量小,噪声小,生产管理方便,运营费用低。整个系统除本机外,无需辅助设备,具有占用空间小、能耗低,且在相同能耗条件下处理量较大的优点。

  兼有离心沉降(浓缩)和离心过滤的功能。同其他煤泥脱水设备(如真空过滤机、加压过滤机、板框压滤机等)相比,处理能力更大,产品水分更低。

  设备易损件使用寿命相对较长。筛网、螺旋叶片是该设备的易损件,采用高铝陶瓷耐磨材料,极大地提高了易磨损部件的使用寿命。

  排料部件采用异形硬质合金刮刀,既解决了煤对刮刀产生的冲击磨损问题,又可及时将粘结在机壳内的煤泥刮掉,避免了煤泥堵塞排料通道。

  3.3设备选型范各庄选煤厂原煤入洗量为952t/h,原生煤泥含量为16.71,次生煤泥含量为7,总煤泥含量为23.根据范各庄选煤厂浮选精煤资料(表1),2015年16月份浮选精煤产率为59.22~77.94.按70设计计算,浮选精煤产生量为:Q =158.00t/h.考虑不均匀系数K=1.15,设计时采用的浮选精煤量为:158t/hx1.15182t/h,以此作为浮选精煤系统脱水设备的选型依据。

  根据设备厂家提供的设备选型要求,在入料浓度20~40,入料中小于0.045mm粒级含量小于40的情况下,可以选用沉降过滤离心机处理。根据表1可知,浮选精煤浓度在20~40,其中小于0. 045mm粒级含量为3.1 ~16.44,符合设备选型要求。根据其他选煤厂实际运行经验,结合设备厂家提供的设备参数,沉降离心机(型号LWZ1400X2000A)的处理能力确定为50t/台),所需的设备台数为:182+503.64(台),因此,选择4台LWZ1400X2000A沉降过滤离心机对浮选精煤进行脱水处理。

  表12015年范各庄选煤厂浮选精煤资料月份-月二月三月四月五月六月固体含量/g总灰分/浮选精煤产率/ 4设备工艺布置在对浮选精煤量计算和现场考察分析基础上,增加4台LWZ1400X2000A沉降过滤离心机对该厂浮选精煤进行处理。在浮选车间拆除原有4台圆盘式真空过滤机及其配套设施。将新增加的4台沉降过滤离心机布置在浮选车间三层8.84m平面原c、d圆盘式真空过滤机的位置。

  4沉降过滤离心机应用的预期效益1工艺效果LWZ型沉降过滤式离心脱水机脱水效果较好,煤泥产品水分较低,适用于多种煤质。

  降低浮选精煤水分,保证产品质量。沉降过滤式离心脱水机将有效解决浮选精煤脱水问题,可将浮选精煤水分控制在20以下(其中沉降离心机物料水分在16左右,压滤机滤饼水分在20以下),总精煤水分控制在13以下,满足用户需求。

  对粗煤泥脱水回收效果更好,还可处理一部分粒度极细的浮选精煤。沉降过滤式离心脱水机处理粒度范围更宽,不仅可以对粗煤泥实现脱水回收,还可处理粒度极细的浮选精煤,其处理粒度下限可达0.045mm.利用隔膜快开压滤机对煤泥水进行处理时,由于粗煤泥得到了有效的回收,减少了粗煤泥对滤布的损坏,延长了滤布使用时间,降低了维护费用。

  改善生产作业环境,降低职工劳动强度。

  改造后设备噪声明显降低,改善职工作业环境。生产过程中,岗位司机只需对设备进行巡视查验及简单的事故处理,劳动强度大幅度降低。

  4.2经济效益实现对细粒级浮选精煤有效回收,提高精煤回收率,创造效益显著。预计范各庄选煤厂可多回收精煤6.08t/h,按原煤入洗量952t/h计算,预计精煤回收率可提高0.64.由于精煤市场价格波动,精煤与煤泥的差价按600 ~750元/t计算,原煤提高选煤厂运行质量,降低维护成本。

  原有浮选精煤脱水系统设备投入维护费用184.1万元/a,改造后设备投入维护费用100万元/a,每年可降低设备维护费用84.1万元。

  5结论LWZ型沉降过滤式离心脱水机脱水效果较好,可有效降低浮选精煤脱水产品水分,保证产(下转第35页)水系统入料量大幅增加,浓缩机入料中小于0.045mm细粒级含量增多,导致煤泥水粘度增大,煤泥沉降效果差。因加压过滤机入料中极细粒煤泥含量增加,使加压过滤机滤饼变薄,滤饼透气性变差,水分升高,加压过滤机处理能力下降至正常状态下的1/3.因加压过滤机处理能力下降,煤泥不能及时脱水回收,在浓缩机内大量聚积,使得浓缩机溢流水浓度升高,循环水甚至变黑,终导致重介分选效果差,产品脱水、脱介效果变差。参照井下过火成岩煤层案例,对煤质变化前后浓缩机及加压过滤机的分选指标进行分析,结果见表2.表2煤质变化前后浓缩机和加压过滤机分选指标对比浓缩机加压过滤机指标参数煤质变化前煤质变化后指标参数煤质变化前煤质变化后溢流浓度/g.L-1入料浓度/g.L-1煤泥厚度/m滤液浓度/gL-1行走压力/MPa卸料周期/s煤泥含量/滤饼水分/吨原煤药耗/g滤饼灰分/清水层高度/m mm含量/虽然加压过滤机是种高效、节能、自动化程度较高的煤泥脱水设备,但是当煤泥水系统出现问题后,煤泥水处理粒级范围窄的弊端就显现出来了。加压过滤机对粗颗粒和超细颗粒的处理能力没有板框压滤机强,通过2台加压过滤机与2台板框压滤机配合使用,可有效提高煤泥脱水回收效率,避免煤泥聚积,使浓缩机溢流水浓度保持在国标规定范围之内。同时对加药系统进行优化,在压滤机入料桶增设二次加药,使煤泥二次絮凝,有利于滤饼成型,改善煤泥沉降效果。

  5结语同忻选煤厂通过对选煤工艺设计进行优化,不仅适应了煤质变化,而且其工艺设计的灵活性,可有效满足用户对产品质量的要求。其设计适用于石炭二叠纪原煤洗选加工案例,不仅为集团公司创造了可观的经济效益,也蠃得了良好的社会效益,值得同行业借鉴。

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