精煤产品结构调整及回收系统改造

牛宏远，赵 旭

(新疆龙煤能源有限责任公司 营销分公司，新疆 乌鲁木齐 830000)

新疆龙煤能源有限责任公司黑眼泉选煤厂是年处理能力为180 万t的矿井型选煤厂，2013年8月16日投产。入洗原煤为45号气煤，主要产品及用途：精煤，用于炼焦；洗混煤用于发电等。精煤的构成：重介精煤、粗精煤和浮选精煤。

1 现 状

投产初期，由于精煤质量指标G值(粘结指标)较低且波动范围较大，达不到客户的要求，影响抢占精煤市场进度。为尽快占有疆内精煤市场，保证选煤厂连续生产作业，提高精煤产品质量变得至关重要。

2 精煤主要质量指标分析

2.1 精煤质量指标

2013年6月24日试生产前所取煤样的检测报告见表1。

表1 原煤及精煤及中煤质量报告

从表1可以看出，精煤灰分为11.90%时，精煤G值为31，说明精煤粘结指数相对较好。提出假设：如果将精煤灰分降到尽可能低，那么精煤的G值能否会提高到我们需要的指标，即精煤G值大于65。

2013年6月27日针对精煤(即综合精煤，包括重介精煤、浮精和粗精煤)、重介精煤、浮选精煤和粗精煤取样，由哈密澄合煤检中心得出的化验质量报告详见表2。

从表2可以看出，精煤按构成分解后的G值情况：一是精煤灰分降低时，精煤G值提高；二是精煤的粒度减少时，精煤的G值降低，即重介精煤的G值好于粗/精煤好于浮选精煤，这说明精煤的G值与灰分和粒度可能有关，精煤G值随着灰分的提高而减小；随着粒度减小而降低。

表2 原煤及精煤及中煤质量报告

2.2 影响精煤G值的原因分析

2013年8月16日正式投产后，表3是黑眼泉选煤厂8月17—23日监测的重介精煤(含粗精)、浮选精煤和综合精煤化验质量指标。

从表3检查结果可以看出，重介精煤灰分控制在9%以下，其G值可以保证在65以上；浮选精煤G值偏低，平均为16，且降灰操作困难，浮精灰分大于11%时，G值为0；综合精煤平均灰分9.24%、平均G值只有55，达不到用户要求，主要影响因素为浮选精煤。因此，8月24日开始考虑浮选精煤改去中煤回收系统。

表3 8月17—23日重介精煤(含粗精)、浮选精煤及精煤快速检查指标分析

2.3 原设计精煤回收系统工艺流程

原设计精煤回收系统工艺流程如图1所示。

图1 原设计精煤回收系统工艺流程

3 技改措施

3.1 浮选精煤改去中煤回收系统

3.1.1 技改方案

利用原设计2台浮选精煤刮板机工艺布置，将机头延伸，在其下料处增加1台浮选精煤刮板机去中煤胶带运输机。原2台浮选精煤刮板机机头下料口处各加1道电动插板，可根据市场对精煤产品指标的要求，随时调整浮选精煤回收路径。

3.1.2 改后精煤G值分析

改造后，9月9—17日精煤(包括重介精煤和粗精煤)快速检查统计分析结果如表4所示。

从表4可以看出，9月9—15日精煤灰分及G值相对稳定，且G值稳定率达到100%。但9月16—17日精煤灰分波动较大，G值稳定性差，波动范围在35～84之间，稳定率为60%～76%。

表4 2013年9月9—17日精煤快速检查分析

3.1.3 精煤G值波动原因分析

2013年9月18日对改后精煤及产品构成做了0.5 mm粒级筛分试验，试验结果如表5所示。

从表5可以看出，粗精煤中小于0.5 mm含量占85.71%，灰分为12.32%，G值只有35，是导致精煤G值不稳定的主要原因。这是因为原料煤质量发生了变化，煤泥含量升高，即煤泥含量增加(由原来的20%增加到25%～30%)，部分小于0.5 mm的低G值粗精煤回到精煤，使细粒级精煤含量增大造成的。

表5 精煤产品构成筛分试验

3.2 粗精煤改去中煤系统

3.2.1 技改方案

(1)甩掉原粗精煤回收系统，包括2台粗精煤卧式筛网沉降离心机和2台精煤刮板运输机；

(2)在原预留空间(中煤高频筛位置)新增1套粗精煤回收系统，包括新增1台精煤高频筛，利用1台中煤离心机脱水。

(3)精煤浓缩旋流器底流由原来去粗精煤卧式筛网沉降离心机，改去新增精煤高频筛，筛上物经中煤脱介筛下料溜槽直接去中煤离心脱水机，再去中煤胶带运输机，筛下水去中煤泥桶。

3.2.2 改后精煤质量指标

改造前后主要生产指标(快速检查日报统计分析结果)如表6所示。

表6 改造前后精煤质量指标对比分析

从表6可以看出，改造后精煤的G值更加容易控制，既保证了精煤G值的稳定率，又保证了精煤G值的合格率。

至此，整个改造基本完成，精煤灰分可通过控制分选密度随时调整，精煤G值得到了有效保证。

3.3 改后工艺流程

改造后工艺流程如图2所示。

图2 改造后精煤回收系统工艺流程

4 发明点或创新点

(1)突破了选煤厂常规生产工艺设计的束缚，是一种生产工艺的创新。黑眼泉煤矿特有的煤质特点：一是每变换一个煤层都要经历薄煤带、泥岩、矸石易泥化、煤泥含量大等因素的影响；二是入浮煤泥灰分高，可浮性差，分选出的浮选精煤产率低、灰分高，因此，此次改造是黑眼泉选煤厂生产工艺的一次大胆创新。

(2)优化、简化了生产工艺。克服了原设计粗精煤回收工艺的缺点：一是卧式筛网沉降离心机故障率高；二是卧式筛网沉降离心机入料为精煤浓缩旋流器组底流，之间只有一缓冲箱易堵冒料。

(3)新增2台设备：1台精煤高频筛和1台浮选精煤刮板运输机；改造2台浮选精煤刮板运输机；利用了1台中煤离心脱水机，闲置了2台卧式筛网沉降离心机和2台粗精刮板运输机，实现节能降耗的目的。

(4)由于浮选精煤进入中煤系统，其灰分可最大限度提高，浮选精煤产率提高(即中煤产率提高)，煤泥产率相对降低，从而减少了煤泥占地。

4 经济效益

4.1 项目投资

此项工程总投入为66.53万元。其中：① 设备投入为57.2万元，包括1台浮选精煤刮板运输机28万元；1台高频筛(型号JKS2041)15.2万元；415、416精煤刮板机延长，2台减速机调整9.6万元，2台电动插板4.4万元；② 材料费5.05万元；③ 安装费4.08万元。

4.2 新增销售额

改造期为1个多月，改造后精煤产率由24.65%下降到17.28%，下降了7.37个百分点，中煤产率由54.50%提高到61.87%，提高了7.37个百分点，但精煤的售价由190元/t提高到260元/t，而中煤的售价仍为110元/t 。

按入洗能力180万t计算，年增收180×{(17.28%×260+61.87%×110)-(24.65%×190+54.50%×110)}=1116.00万元。

4.3 节支总额

卧式沉降离心脱水机2×201.5=403 kW、2台粗精煤刮板机15+4=19 kW停开，新增1台刮板机55 kW、1台电磁高频筛7 kW，节电共计360 kW，如果每天按生产16 h计算，入洗量按5 000 t，吨煤电耗减少1.15 kW·h计算，年节支1.15×180×0.439=90.87万元。

4.4 新增利润

新增利润=新增销售额+节支总额=1116.00+90.87=1206.87万元。

4.5 投资回收期

此次改造总投入为66.53 万元，回收期为66.53÷1206.87=0.05 a，即不到1个月就可回收全部投入成本。

5 社会效益

(1)实现以精煤G值指导生产操作，精煤质量更加容易控制，精煤G值稳定率接近100%；

(2)产品结构得到优化，资源得到合理利用，减少煤泥占地。

6 结 语

通过调整精煤产品结构，改进生产回收工艺，不仅解决了抢占精煤市场的问题，而且获得了良好的经济和社会效益。