柴里选煤厂精煤均质化研究与实践

刘贵霞 ，刘学敏， 赵 帅 ，王祁峰， 王建华

(1.枣庄矿业集团 煤质管理处，山东 枣庄 277000；2.枣庄矿业集团 柴里煤矿，山东 枣庄 277605)

柴里选煤厂精煤均质化研究与实践

刘贵霞1，刘学敏2， 赵 帅1，王祁峰1， 王建华2

(1.枣庄矿业集团 煤质管理处，山东 枣庄 277000；2.枣庄矿业集团 柴里煤矿，山东 枣庄 277605)

为解决综合精煤成分配比不均匀、产品质量不稳定的问题，柴里选煤厂立足生产实际，严抓各生产环节中灰分、水分的控制，并实施了一系列均质化措施，从而取得了良好效果，使产品灰分、水分趋于平稳。

均质化；综合精煤；水分；灰分

1 概述

山东能源枣庄矿业集团柴里选煤厂于1991年12月建成投产，年处理能力为2.4 Mt，原设计采用单一跳汰选煤工艺流程，煤泥不浮选，由沉降离心机回收，主要产品为炼焦煤、洗混煤和煤泥。为了完善选煤工艺，提高洗选加工能力，减少职工劳动强度，提升经济效益，2012年以来，柴里选煤厂对原有生产系统进行了一系列的优化改造，其中：主洗系统完成了2.4 Mt全重介入选工艺改造；浮选系统形成了“浮选机+浮选柱”联合运行的分级浮选模式(粗颗粒由浮选机一次分选，精矿由沉降离心机回收；细颗粒由浮选柱二次分选，精矿由精煤压滤机回收)；此外，还新建了1.2 Mt外来煤卸车系统，实现了对周边矿井原煤的吸收入选。完成生产系统升级改造的柴里选煤厂，原煤入选能力、精煤产率均得到了大幅度提升，取得了良好的经济效益，但在生产中也逐渐暴露出一些问题，急需进行优化改造。

2 存在问题及分析

由于系统升级改造生产经验相对不足，柴里选煤厂在重介系统与浮选系统联合运行上暴露出一些问题。通过表1检测数据可以看出，重介单机灰分相对较为稳定，但是综合精煤的灰分、水分波动比较大。在产品销售过程中，广大客户对精煤产品质量不均匀、不稳定的现象反应比较强烈。针对此问题，柴里选煤厂进行了详尽的调查研究，以分析问题的根源所在。

由于柴里选煤厂现有的重介系统是由原来的跳汰系统升级改造而来，因此生产工艺较为复杂，综合精煤的组成成分多达4种，分别为重介精煤、重介粗煤泥、沉降离心机精矿和压滤机精矿(表2)。在各部分精煤中，重介精煤、重介粗煤泥和沉降离心机精矿灰分、水分相对稳定，并可实现连续配仓，但是压滤机精矿存在较多问题：①压滤机精矿所占比例达10.34%，且灰分、水分偏高，因此易导致综合精煤质量不稳定；②压滤机平均每小时卸料4.5次，平均卸料时间仅6 min，难以实现连续卸料；③滤饼成团严重，破碎不够彻底，常有大块煤泥堵住放仓漏斗的情况发生。

表1 2014年7—12月各产品平均灰分、水分检测结果

表2 柴里选煤厂综合精煤组成

当下，煤炭行业仍然处于严冬时期，如无稳定的产品质量，就难以保证稳定的市场。因此，柴里选煤厂亟需解决精煤产品质量不均匀的问题。

3 解决措施

3.1 灰分均质

降低灰分是选煤生产的最直接目的，灰分也是衡量一个选煤厂生产水平的重要指标之一，没有稳定的灰分，经济效益就无从谈起[1]。

柴里选煤厂以生产8级冶炼精煤为主，灰分要求控制在8.00%～9.00%之间。在实际操作中，依据各种精煤成分所占比例，合理确定了各精煤的灰分范围，以确保综合精煤灰分合格。该厂重介粗煤泥的灰分一般在10.00%左右波动，在重介系统生产操控中，要依据原煤发热量、快速浮沉等数据合理确定分选密度[2]。根据日常操作经验，将分选密度控制在1.45～1.54 g/cm3之间，重介精煤灰分即可控制在7.80%～8.20%之间。同时，力保浮选生产的稳定性，合理调节影响浮选精煤灰分指标的各个因素，将浮选机精煤灰分控制在9.5%以内，浮选柱精煤灰分控制在9.0%以内。另外，还加强了喷水系统管理，严防精煤产品带介对灰分产生影响[3]。

3.2 各组分降水

精煤水分过高，严重影响其结焦性能，因此客户对精煤水分的要求也极为苛刻。为了降低水分，实现产品质量稳定，柴里选煤厂从综合精煤的各个成分上分别入手，最终达到了降低综合精煤水分的目标[4]。

3.2.1 重介精煤降水

随着机械化采煤程度的不断提高，原煤煤质逐渐变差，原煤中细粒级含量不断攀升，这给产品的脱水带来一定压力[5]。为此，柴里选煤厂在>13 mm、0.5～13 mm 、<0.5 mm三个粒度级别上分别采取了降水措施：

(1)将精煤脱介筛的分级段13 mm×40 mm冲孔筛板更换为16 mm×40 mm的压条筛板，从而提高了透筛率，确保水分相对较高的细粒物料可以进入离心机脱水。

(2)将原设计的3台末煤离心机增加到4台，以增强脱水效果，使末精煤水分由原来的6.8%降低到6.3%。

3.2.2 一段浮选精矿降水

柴里选煤厂利用沉降离心机回收一段浮选精矿中的粗颗粒(0.3～0.5 mm)，由于该部分精矿约占综合精煤的5%，因此沉降离心机精矿的降水是综合精煤降水的重要环节。为此，柴里选煤厂采取了以下措施：一是在原有工艺的基础上，将部分一段浮选精矿分流到精煤压滤机处理，从而降低了沉降离心机的负荷；二是两台沉降离心机交替使用，充分利用停车时间对沉降离心机进行清理，检查筛缝是否有破损[6]；三是加强沉降离心机精矿水分的检测，发现水分异常时及时排查整改。

3.2.3 二段浮选精矿降水

在设备管理上，为适应浮选产量的增大，柴里选煤厂将精煤压滤机由1台逐步增加到4台，从而提高了浮选精矿脱水能力。同时，为了增大滤布的透水性，将旧滤布的衬布剪掉，冲洗干净重复利用，不仅加快了压滤机的打料速度，还达到了修旧利废的目的[7]。

在工艺上，对精煤压滤机入料采取了掺粗处理。 现有系统中浮选柱分选的沉降液煤泥粒度<0.3 mm，导致压滤机滤饼较硬，水分高，并且不易破碎。为了增加滤饼的透气性，提高松散度，在精煤压滤机入料中掺入了部分粒度较粗的一段浮选精矿(0.3～0.5 mm)，从而提高了压滤精煤的松散度，降低了滤饼水分。通过掺粗，使精煤压滤机产品的平均水分由29.0%降至27.0%，并且卸料速度大幅度提升，工作循环加快。

3.3 加强破碎，实现掺混均质

对各精煤的灰分和水分进行有效控制是实现精煤均质化的前提条件，而有效实现重介精煤与浮选精煤的混合，是柴里选煤厂均质化管理的最关键环节[8]。

对于柴里选煤厂来说，要实现均质，首先要解决压滤精矿粒度大、不易破碎的问题。对此，柴里选煤厂采取了“一破二混三配仓”的模式，即：①破碎。通过在压滤机下料漏斗架设钢丝绳，在各运输机机头安装破碎机，实现了对滤饼的充分破碎。破碎前后滤饼粒度对比如图1所示；②掺混。在重介精煤与浮选精煤初次混合和灌仓时安装掺混破碎机，实现了精煤的充分混合；③配仓。合理调配三个精煤仓的使用，在灌仓和放仓时实现对不同质量产品的配仓掺混[9]。

其次要解决的就是如何保证重介精煤与浮选精煤的均匀配比问题[10]。对此，柴里选煤厂立足实际、集思广益，完善了精煤压滤机操作规程及工作制度，采用延长卸料时间的办法来确保浮选精煤连续卸料，以实现重介精煤与浮选精煤的均匀配比。目前，四台精煤压滤机入料时间约1 800～2 000 s，压榨20 s、反吹10 s，二次压榨80 s，松开机头60 s，卸料480 s，每个循环约45 min。并且将四台精煤压滤机卸料时间错开，大约每隔3～5 min卸一台压滤机，基本实现连续卸料。

图1 破碎前后滤饼粒度情况对比

4 均质化效果

实践证明，经过实施上述一系列均质化措施，柴里选煤厂的均质化管理取得了良好效果，使产品灰分、水分趋于平稳(表3)，并且实现了放仓漏斗的零事故。

表3 2015年3—12月外运精煤平均灰分、水分检测结果

2015年，柴里选煤厂年销售精煤192万t，超额完成年度生产目标，精煤产率高达73.28%，精煤外运批次100%合格，综合精煤平均灰分为8.68%，平均水分为8.5%，产品质量稳定，树立了良好的信誉，获得了广大用户的一致认可，为企业创造了良好的经济效益和社会效益，同时也为行业内其他选煤厂的均质化管理提供了参考与借鉴。

[1] 王敦曾 . 选煤新技术的研究与应用[M]. 北京：煤炭工业出版社，2005.

[2] 夏灵勇 . 浅析赵各庄矿业公司选煤厂的技术改造[J]. 选煤技术，2004(4)：39-40.

[3] 吴式瑜.选煤厂实用技术手册[M].徐州：中国矿业大学出版社，2008：231-232.

[4] 肖 魏 . 降低精煤水分的探讨 [J].科技风，2009(24).

[5] 谢广元 . 选煤厂产品脱水[M]. 徐州：中国矿业大学出版社，2004.

[6] 焦云中，张振红 . 城郊选煤厂技术改造分析及建议[J]. 煤炭加工与综合利用，2004(4)：18-20.

[7] 邵燕祥，吴 彬 . 选煤厂管理模式探讨[J]. 煤炭加工与综合利用，2010(4).

[8] 徐 博, 齐龙武. 均质配煤 提高产品质量[J]. 煤质技术, 2000(6):20-21.

[9] 李 敏, 高伯瑞, 常春祥. 关于精煤均质化有关问题的探讨[J]. 选煤技术, 1999(1):20-21.

[10] 张敬波, 王强强. 浮选精煤脱水系统技术改造[J]. 洁净煤技术, 2011, 17(4):19-20.

Homogenization of clean coal at Chaili coal preparation plant-study and practice

LIU Gui-xia1，LIU Xue-min2，ZHAO Shuai1，WANG Qi-feng1，WANG Jian-hua2

(1.Coal Quality Control Division, Zhaozhuang Mining Group, Zaozhuang, Shandong 277000, China 2.Chaili Coal Mine, Zhaozhuang Mining Group, Zaozhuang, Shandong 277605, China)

In order to tackle the problems relating to the non-uniformity of proportioning of clean coal blends and instability of quality of blended clean coal product, a series of homogenization measures is adopted by the plant, including strict control of ash and moisture of each clean coal blend, in the light of the specific condition. The efforts have met with success and a composite clean coal product with stable ash and moisture has been obtained.

homogenization; composite clean coal; moisture; ash

1001-3571(2016)01-0038-03

TD941+.6

B

2016-01-02

10.16447/j.cnki.cpt.2016.01.009

刘贵霞(1987—)，女，山东省枣庄市人，助理工程师，从事选煤与煤质技术管理工作。

E-mail：liuguixia61@163.com Tel：15163237733