TQF3516型浅槽重介质分选机在李雅庄选煤厂的应用

王金生

(1.中煤科工集团唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012；2.河北省煤炭洗选工程技术研究中心，河北 唐山 063012)

TQF3516型浅槽重介质分选机在李雅庄选煤厂的应用

王金生1,2

(1.中煤科工集团唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012；2.河北省煤炭洗选工程技术研究中心，河北 唐山 063012)

针对李雅庄选煤厂原煤动筛跳汰排矸系统存在的生产问题，采用浅槽重介质分选机替代动筛跳汰机对原煤进行预排矸。介绍了TQF3516型浅槽重介质分选机的结构与工作原理、技术特点、主要技术参数，并分析了实际操作中的注意事项。该浅槽重介质分选机的应用，解决了群矿型选煤厂入选原煤煤质波动大引起的洗选产品质量不稳定难题，使生产系统更易于实现自动化，有效降低了洗选加工成本，为企业创造了一定经济效益。

浅槽重介质分选机；群矿型选煤厂；产品质量

李雅庄选煤厂隶属霍州煤电集团，是一座原设计能力为1.80 Mt/a的群矿型炼焦煤选煤厂，原设计工艺为动筛跳汰机排矸、三产品重介质旋流器分选、煤泥浮选的联合工艺。入选原煤来自于李雅庄煤矿、干涸煤矿、团柏煤矿。李雅庄煤矿原煤为1/3焦煤，具有中低灰、低硫、低磷、高挥发分、高发热量、强粘结性等特点，是优质炼焦用煤；干涸煤矿、团柏煤矿原煤属于中低灰、高硫、低磷、高发热量、强粘性的肥煤，属于稀缺的炼焦配煤。产品包括精煤、中煤、煤泥、矸石，精煤作为国内各大钢厂的炼焦原料，中煤作为电厂发电原料，煤泥作为民用燃料，矸石供集团矸石电厂使用。

随着煤矿产能的提升，矿井原煤生产能力达到3.30 Mt/a。为进一步提高煤炭产品质量和洗选新增加的原煤，霍州煤电集团于2012年启动李雅庄选煤厂扩能改造工程。改造的关键环节是原煤系统排矸环节，即采用TQF3516型浅槽重介质分选机替代动筛跳汰机。改造后，李雅庄选煤厂的原煤洗选能力达到3.30 Mt/a。

1 洗选工艺

为解决李雅庄选煤厂原煤动筛排矸系统设备老化、分选精度低、预排放矸石中夹带精煤比例偏高的问题，采用TQF3516型浅槽重介质分选机替代动筛跳汰机对原煤进行预排矸。浅槽重介质分选机投入使用后，系统对入选原煤煤质变化的适应性提高[1-2]，有效提高了矸石产品的纯度，减少了块精煤的损失。该选煤厂设备更换后的原煤洗选原则流程如图1所示。

图1 李雅庄选煤厂原煤洗选原则流程

原煤在分级过程中，>180 mm粒级块煤被破碎，使进入浅槽重介质分选机的粒度上限为180 mm。<50 mm粒级原煤通过分级筛后直接进入主厂房，浅槽重介质分选机分选出的块精煤被破碎至<50 mm后，再进入重介质旋流器分选；浅槽重介质分选机分选出的矸石直接排放到矸石仓，煤泥进入主厂房煤泥水处理系统。

2 TQF3516型浅槽重介质分选机

2.1 结构及工作原理

TQF3516型浅槽重介质分选机主要由槽体、导向机构、传动机构、水平介质槽、上升介质槽、集中润滑系统、电控系统等组成[3-5]，结构示意图如图2所示。

图2 TQF3516型浅槽重介质分选机结构示意图

浅槽重介质分选机是依据阿基米德原理，在槽体内注入一定密度的重介质悬浮液，在适宜的密度下对原煤进行分选的设备[6-8]。其工作原理为：从水平槽给入待分选的原煤，通过安装在水平介质槽内的入介管路和配套的电液动阀门控制介质的流速和流量；通过安装在上升介质槽内的入介管路和电液动阀门控制上升介质的流量和压力，实现入选原煤的合理分层；在水平流的作用下，密度小的浮物流向溢流堰，经脱介后成为块精煤产品，而密度大的沉物由槽内的刮板输送机带入沉物脱介系统，脱介后成为矸石产品。

2.2 技术特点

TQF3516型浅槽重介质分选机具有以下技术特点：

(1)结构简单，操作与维修方便，易于实现自动化；分选密度和分选粒度范围宽，分选粒度范围为13～300 mm，分选密度范围1.35～1.85 g/cm3。

(2)分选精度高，上升流的作用可保证原煤的充分分散和有效分层，适合李雅庄选煤厂入选原煤种类多、块矸石含量高的特性；原煤在槽体内的分选时间短，产生的次生煤泥量少，加工成本低，介耗小。

(3)实现了原煤的有效预排矸，降低了进入三产品重介质旋流器的矸石量，重介质旋流器的处理能力得到相应提升，设备开机时间减少，为企业节能降耗提供了途径。

2.3 技术参数

TQF3516型浅槽重介质分选机主要技术参数如下：

入料粒度范围/mm

13～200

分选密度范围/(g·cm-3)

1.3～1.9

设备功率/kW

18.5

介质循环量/(m3·h-1)

750

混煤处理量/(t·h-1)

270

矸石处理量/(t·h-1)

280

3 应用效果

李雅庄选煤厂采用浅槽重介质分选机替代动筛跳汰机对原煤进行预排矸后，各项指标得到明显提升。浅槽重介质分选机与动筛跳汰机的排矸效果对比结果如表1所示。

表1 浅槽分选机与动筛跳汰机应用效果对比结果

由表1可知：动筛跳汰机产出的精煤中>1.80 g/cm3密度级产率为13.99%，浅槽重介质分选机产出的精煤中>1.80 g/cm3密度级产率为1.06%；动筛跳汰机产出的矸石中<1.80 g/cm3密度级产率为4.92%，浅槽重介质分选机产出的矸石中<1.80 g/cm3密度级产率为0.82%。相比之下浅槽重介质分选机的分选效果更好，精煤含矸率仅为1.06%，矸石带煤率仅为0.82%。

浅槽重介质分选机投入使用后，精煤产率提高4.10个百分点。按原煤处理量3.30 Mt/a计算，>50 mm粒级原煤占全级的产率为15.62%，因此每年可多回收精煤2.11万t。精煤销售价格按620元/t计算，则每年可增加收入1 308.2万元。

4 注意事项

李雅庄选煤厂TQF3516型浅槽重介质分选机于2014年9月投入运行，在生产调试与试运行过程中存在以下主要问题：原煤分级筛分级效率低，导致<50 mm粒级进入浅槽重介质分选机，进而使分选机内部流场紊乱，分层效果变差；进入精煤分级筛的煤泥量超过筛机的处理能力，筛机脱介效果变差。启车时介质系统不稳定，悬浮液粘稠而不易流动，密度过高。矸石粒度大，运输中衔接设备的落差大，导致矸石脱介筛筛板易被损坏。为此，采取一系列措施对相关环节进行整改：

(1)原煤分级筛分级粒度原设计为50 mm，筛板为圆形冲孔筛板。针对原煤分级筛分级效率低，<50 mm粒级进入浅槽重介质分选机的情况，将筛板更换成不锈钢材质的长圆孔筛板。更换筛板后，有效解决了因异形煤块卡堵筛孔引起的分级效率低的问题。

(2)由合介桶给入浅槽重介质分选机的悬浮液密度为1.80 g/cm3，部分介质在系统停车后会自然沉降，导致桶内的悬浮液密度超过2.00 g/cm3。为此，利用合介桶底部的高压风对其进行搅拌，确保系统开车前合介桶内的悬浮液密度控制在1.80 g/cm3，从而保证悬浮液的稳定性。

(3)矸石脱介筛布置在浅槽重介质分选机所处楼层的下一层，矸石垂直下落高度达6 m，对脱介筛筛板冲击很大，导致其损坏频繁。为此，在矸石溜槽内增加缓冲带，并将不锈钢筛条与筛框满焊，在降低矸石运行速度的同时，提高筛板本身的抗冲击能力，从而有效解决了筛板频繁破损的问题。

5 结语

QF3516型浅槽重介质分选机的应用，解决了群矿型选煤厂入选原煤煤质波动大的难题，有效实现了入选原煤的预排矸，使重介质旋流器的处理能力和分选精度得到提高；同时使生产系统更易于实现自动化，有效降低了洗选加工成本，为企业带来一定经济效益。

[1] 魏合升，房传信.新庄选煤厂块煤重介浅槽分选工艺的改造与优化[J]．选煤技术，2012(5)：52-55.

[2] 原利兵，常春明.重介浅槽在寺河矿选煤厂的实践与探索[J]．洁净煤技术，2009(1)：28-31.

[3] 李世林.重介浅槽洗选生产中的注意事项[J]．煤质技术，2005(5)：13-15.

[4] 贺民强，程国锋，刘家宝.重介浅槽分选机的原理及应用分析[J]．能源与节能，2014(6)：133-135.

[5] 唐善华，李越刚．重介浅槽分选机在顾桥选煤厂的应用[J]．煤质技术，2008(5)：62-64.

[6] 贾凤军.浅谈浅槽重介分选工艺在上湾选煤厂的应用[J]．洁净煤技术，2007(6)：99-101.

[7] 姚海生.重介选煤工艺在太原选煤厂的工程实践与探索[J]．山西焦煤科技，2007(7)：1-4.

[8] 张 祺，刘春龙，崔莉莉，等．降低重介浅槽分选机介耗的措施研究[J]．洁净煤技术，2011(6)：17-19.

Application of TQF3516 type dense medium vessel in Liyazhuang coal preparation plant

WANG Jin-sheng1，2

(1. China Coal Technology & Engineering Group Tangshan Research Institute Co., Ltd., Tangshan, Hebei 063012, China; 2. Coal Preparation Engineering & Technology Research Center of Hebei Province, Tangshan, Hebei 063012, China)

In consideration of poor separation of moving sieve jig for raw coal in Liyazhuang coal preparation plant, dense medium vessel is employed instead of the jig. The structure of this equipment as well as its working principle, technical features, main parameters is introduced, with analysis of attention to actual operation. It can guarantee quality of product from different raw coal in groupmine's coal preparation plant, automating production system easily with cost reduction to achieve good economic benefit.

dense medium vessel; groupmine's coal preparation plant; product quality

TD942

A

1001-3571(2015)04-0052-03

2015-06-15

10.16447/j.cnki.cpt.2015.04.014

王金生(1972—)，男，河北省宽城县人，高级工程师，硕士，从事选煤厂设计工作。

E-mail：snowflake66@163.com Tel: 13513391837