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钱家营矿业分公司选煤厂技术改造的研究与实践流量

发布时间:2019-11-20 16:35:38 阅读: 来源:滑轮厂家

钱家营矿业分公司选煤厂技术改造的研究与实践

1概述

钱家营矿业分公司选煤厂是由波兰提出设计,主要工艺及成套设备从波兰引进的大型矿井型选煤厂,1989年11月投产。原设计生产工艺为:150~13mm级块煤采用重介质分选机分选;13~0.5mm级末煤采用重介旋流器主、再选;0.5~0mm级煤泥浮选。在开滦集团公司的总体规划中,钱家营矿业分公司选煤厂被确定为发展型选煤厂,但该厂在生产过程中暴露出的一些问题已严重制约了钱家营矿的进一步发展,主要表现在工艺系统复杂、不配套,部分设备老化、性能降低,煤泥水系统恶化,介质系统平衡不易控制,产品结构单一,选煤数量效率低,生产成本高等。为适应集团公司建设一流煤炭洗选加工基地的需要,增强企业的市场竞争能力,决定对现有选煤工艺、设备、供配电系统及自动化控制系统进行大规模技术改造。

2 技术改造

2.1 原煤脱泥工艺改造

根据煤质资料及现场实际情况,粗煤泥回收系统的主要问题:一是脱泥筛筛下水人角锥沉淀池,角锥池底流又返回脱泥筛,造成一部分跑粗煤泥在系统中恶性循环;二是末原煤脱泥筛能力不足。

改造后,粗煤泥分级筛筛缝由0.5mm增大到1mm,脱泥能力成倍提高。细粒级煤泥通过φ350×12浓缩旋流器组(两组)分级浓缩,底流采用两段弧形筛组回收>0.5mm级粗粒煤泥,掺人末煤重介系统分选。该工艺对煤质变化具有很强的适应性,现有角锥池仅作为煤泥水缓冲装置,不存在跑粗问题。

2.2末煤重介旋流器系统改造

根据煤质资料,原煤可选性为极难选,旋流器体积液固比至少应为5:1。

DSM700型旋流器尽管是一种被广泛采用的重介旋流器,但其不适合该厂的煤质特点,原因是:

(1)该旋流器底流固体物要求不超过入料固体物的45%,而该厂主选旋流器的底流固体物为53.50%。

(2)底流最大流量为27m3/h,即43.2t/h,主选8台旋流器的最大底流允许量为345.6t/h,而该厂实际最大底流量为404.95t/h。

(3)原有8台主选旋流器最大入料量为2560 m3/h,而要求的人料量为3027.80m3/h。

(4)DSM700型旋流器锥比为0.85,底流口210mm,其结构不适合底流固体物含量过高的煤的分选。

通过美国Krebs工程公司对现有煤质资料的分析和计算,本着兼顾处理量与分选下限的原则,推荐采用D40重介旋流器。该重介旋流器采用渐开线人料方式,入料均匀,且物料在入口即进行分选,有利于提高分选精度,同时该旋流器比较适合底流量较大的煤分选。

本次改造采用6台D33T214型重介旋流器(引进)替代原设计12台DSM700型旋流器,对混料桶、介质泵也进行了更新,采用变频调速器和压力传感器,实现了旋流器人料压力和给料泵转速之间的闭环自动控制。

2.3 末煤主选重介旋流器底流脱介工艺改造

主选旋流器的底流脱介系统原设计采用双段小角度弧形筛,脱介能力不足,产品带介量高达100kg/t,主选向再选窜介严重,致使主选系统介质不易稳定平衡,再选系统悬浮液密度居高不下,降低了主、再选旋流器的分选精度,甚至不能保证连续生产。

改造方法是拆除现有主选重介旋流器底流脱介弧形筛,代之以两套脱介系统(弧形筛+USL2445直线筛),脱介后的筛上物自流至其下方的再选混料桶,介质则自流至主选混料桶。2.4稀介质回收系统改造

原设计稀介质采用旋流器浓缩,底流入磁选机磁选,溢流作为脱介筛的头段喷水。采用顺流式磁选机工艺,介质回收效果差,介损较大。改造后,将精中煤稀介质分开,采用直接磁选工艺,既提高了磁选效率,又降低了高灰煤泥对浮选的影响,改善了浮选效果。

2.5末产品脱介筛改造

现有16台PWPL2.2×4.5型脱介筛。其中8台末精煤脱介筛、4台末中煤脱介筛、4台末矸石脱介筛,单台处理能力49.5t/h,实际人料量为326.82 t/h,单纯从理论上讲,16台脱介筛的处理能力可以满足生产要求,但由于筛面长度太短,在生产中存在跑水问题,制约了脱介筛的喷水作业,产品带介严重,同时也影响离心机的脱水效果。为此,采用8台3660香蕉筛(精煤4台、末中煤2台、末矸石2台)代替原16台PWP2·2×4.5脱介筛,改善了脱介效果,降低了精煤产品水分,同时也简化了系统。

2.6浮选工艺及设备改造

原设计浮选工艺及设备无法满足精煤提级的要求。主要原因是人浮煤泥可浮性差,现有工艺及设备不适应。为此,将浮选工艺由一次选改为二次精选工艺,同时对浮选机进行了改造。

2.7浮选尾煤处理系统改造

由 于原系统缺少有效的粗煤泥回收环节,系统跑粗现象严重,大量粗粒度煤泥进入尾煤压滤系统,使压滤产品不成饼,卸料困难,大大降低了压滤机的处理能力。改造方法是:将浮选尾矿集中到一缓冲箱,后泵入浓缩旋流器组浓缩,底流人沉降离心机回收粗煤泥,溢流经尾煤浓缩机浓缩后通过压滤机回收。

2.8 自动控制系统改造

钱家营选煤厂各工艺环节有独立控制系统,并配有操作台、模拟屏及电话广播系统等实现对全厂生产系统的集中控制。原设计各工艺环节的设备启车方式有三种,一是集中控制启车,二是就地带闭锁启车,三是就地不带闭锁启车。集中控制启车采用信号脉冲发生器控制,该技术在国内外早已淘汰,投产时就不能正常运行,设备启动只能采用就地带闭锁和不带闭锁方式。由于设备启停车繁琐,时间较长,设备空运转时间增多,有效生产时间减少,造成电耗增加,经济效益下降。料位计、液位计、故障显示器等因缺乏备件等原因大多已报废。重介密控系统采用单管、双管压差密度计和气动执行机构,在国内也早已淘汰。

因此,开滦钱家营矿业分公司选煤厂对自动控制系统进行了全面技术改造。自动控制系统由天地科技股份有限公司唐山分公司设计,采用PLC程序控制,通讯采用Profibus-DP,从而实现了全厂设备集中控制、悬浮液密度自动控制、浮选加药自动控制、过滤机液位自动控制;产品计量、在线测灰、电视监控、无线通讯以及生产经营数据分析实现了计算机信息化管理。设备保护采用了电机综合保护器,对设备运行状况实施动态监测,大型电器设备选用变频调速、软启动技术。

3 改造效果

开滦钱家营矿业分公司选煤厂工艺系统技术改造工程经过充分的分析论证和对施工过程可能出现的问题的超前预测与科学组织,取得了建设工期短、带煤调试一次成功的效果。经过半年来的生产实践,改造后的选煤厂工艺流程灵活、完善,洗选效率高,自动化程度高,主要设备单机处理能力大、性能好,各项生产技术指标均达到或超过了设计指标。

3.1 工艺系统运行状况

(1)重介系统采用美国进口D33T214重介旋流器,单台处理能力220t/h,介质循环量达到1650m3/h,分选精度高,单机试验结果见表1。

(2)浮选系统改造后的单机试验结果见表2。由表2可以看到,入浮矿浆灰分高达27.50%,当<0.074mm级含量为46.79%,精煤灰分由12.13%降低到10.70%,降低了1.43个百分点,浮选精煤产率达到47.39%,可燃体回收率达到58.32%。由此解决了洗选十级精煤浮选灰分偏高的问题,精煤总产率提高了3个百分点。

(3)脱介筛的脱介效果得到改善,主选重介旋流器底流脱介筛(不加喷水)产品带介量由100kg/t降低到45kg/t,从而稳定了主、再选系统重介悬浮液的密度,分选精度大大提高,分选效率达到95%以上。最终产品带介量达到0.8kg/t以下,磁选机回收率达到了99.9%以上,全厂吨煤介耗由11kg降低到1.8kg。

(4)增设粗煤泥回收工艺环节后,使浮选尾煤中50%的煤泥量(包括全部0.45mm以上粗煤泥)在主厂房得到了回收,这部分粗煤泥产品水分14%左右,灰分约28%,掺人末中煤后,提高了产品销售收入。进入尾煤压滤系统的煤泥量和粒度明显降低,提高了压滤机的处理能力和效率,真正实现了洗水闭路循环。

3.2 自动化系统运行状况

(1)应用集中控制系统可实现全厂设备按程序自动启停车,从第一台设备启车至带煤运行只需12min,比改造前缩短了50min,大大缩短了设备空运转时间,使吨煤电耗降低了2kW·h左右。

(2)设备的各种保护功能、电机综合保护器在线监控功能、事故状态声光报警功能和24点电视监控功能使系统运行稳定、可靠,事故状态下故障点的排查速度快,从而降低了因机电事故而造成的停车时间。

(3)重介密度控制系统的改进使悬浮液密度和介质仓液位的控制精度大幅提高,由旋流器入料压力检测与入料泵变频调速组成的闭环控制系统使旋流器入料压力总是保持稳定状态,由此提高了旋流器分选效果,稳定了产品质量。

(4)由生产技术管理系统、资料管理系统、设备管理系统、物资管理系统、成本管理系统和集控系统构成的计算机信息化管理系统的应用,实现了远程管理和无纸办公。

4结束语

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