(2)重介。重介方法选煤经过几十年的生产实践和科学研究已日趋成熟,特别是重介旋流器分选技术取得重大进展。这主要归功于耐磨材料的应用,它延长了设备和管道的使用寿命,以及密度自动控制水平的提高,它使生产操作更加简单,同时,也降低了介质消耗。由于重介选煤的投资及生产成本已与跳汰接近,而随着社会对精煤产品的要求提高,使近几年重介方法得到突飞猛进的应用,大有取代跳汰方法成为第一的趋势。
(3)浮选。浮选技术在我国发展很快,但在应用中,只有炼焦煤选煤厂和用于高炉喷吹的无烟煤选煤厂选用浮选工艺。
(4)干选。干选(包括流化床选煤和风力选煤)在西部和东北部寒泠、缺水地区以及易泥化煤种得到应用。
(5)其它。摇床分选、螺旋分选、自生介质螺旋滚筒分选、水力旋流分选在我国小型易选煤矿也有应用。磁选、电选、X射线选、微波选、化学选、生物选尚在研究试验阶段。 2.常用选煤工艺
由于煤质、煤种、厂型、市场、环境及历史的原因,我国现行的选煤厂主要有以下几种工艺:
大于0. 5mm级的煤,一般用跳汰、重介选或跳汰与重介组合分选;
小于0. 5mm级的煤,一般用浮选或煤泥重介选;特大块煤一般采用手选或动筛选,或者重介选。
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第三节 中国应用的选煤设备现状
1.分选设备
发展较快的设备主要有:重介质旋流器、干法分选机、动筛跳汰机、微泡浮选柱(机)、重介刮板分选机(浅槽)等。
发展较慢的设备主要有:跳汰机、浮选机、重介斜(立)轮分选机、螺旋分选机等。
没有发展的设备主要有:螺旋滚筒分选机、水介质旋流器、摇床等。
(1)重介质旋流器
重介质旋流器的发展主要表现在4个方面:(1)大直径,入选不分级原煤;(2)无压给料,减少次生煤泥量;(3)三产品,简化分选工艺;(4)寿命长,降低维护费用。
中国制造的二产品重介质旋流器最大直径为1300mm,处理能力为550t/h左右,分有压给料和无压给料2种。目前国内应用最多的二产品重介旋流器直径在660~lOOOmm之间。进口产品最大直径已达到1500mm(应用在大同马脊梁选煤厂,为澳大利亚产品),处理能力为800t/h左右。
三产品重介质旋流器在前苏联研制成功,但在中国得到发展。中国三产品重介质旋流器的研制和应用居世界前列,特别是大直径无压给料三产品重介质旋流器在全世界独领风骚。有压给料三产品重介质旋流器最大直径为1400/ lOOOmm(大同四台选煤厂),设计处理能力550t/h。无压给料三产品重介质旋流器最大直径为1400/ lOOOmm(盘
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江老屋基选煤厂),设计处理能力500t/h。大直径三产品重介质旋流器简化了重介质分选工艺系统,促进了重介质选煤工艺在中国的应用。
(2)动筛跳汰机
动筛跳汰机应用于大块煤的排矸,在300~50mm原煤排矸下已显示出独特的优势:排矸量大,用水量小,系统简单,故障少。在兖州地区,动筛跳汰机几乎成为各矿大块煤排矸的必配设备。目前不少矿区(如淮南等)都在考虑采用动筛跳汰机代替手选,其发展势头迅猛。 由德国KHD公司生产的动筛跳汰机,采用液压传动方式,最大面积为4m2,处理能力为300t/h。兖州兴隆庄选煤厂采用2台RO MJ IG20500808型动筛跳汰机处理300~50mm块煤,I值0.097,处理能力70t/ (m2*h),矸石灰分大于80%。
国产动筛跳汰机有液压传动式和机械传动式2种类型,最大面积为3.6m2,处理能力为200t/h。液压传动式使用效果较好,但故障率高,液压系统尚需进口。机械传动式机构简单、可靠,适合目前我国的操作水平和管理水平,比较受欢迎,但存在噪音较大、不便在线调节等缺点。国产动筛跳汰机在价格上比进口设备有较大优势。 (3)干选机
干选机用于易选或中等可选性煤炭的分选、动力煤排矸、劣质煤提质、煤矸石分选、高寒缺水地区煤炭的分选、遇水易泥化煤的分选等。从早期的风力摇床、风力跳汰,到近年的空气重介选、复合干选的应用,逐步走向成熟。国内目前使用的主要有复合式干选机和空气
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重介干选机2类设备。
空气重介干法选煤技术是应用气固流化床的似流体性质,在流化床中形成具有一定密度的均匀稳定气固悬浮体,使入料中小于床层密度的轻产物上浮,大于床层密度的重产物下沉。其处理煤炭粒度下限为6mm,要求入选煤的外在水分<4%。虽然空气重介流化床在干法选煤工艺中处于领先地位,但实际应用还受多种因素制约。
在我国使用较多的是F GX系列复合式干选机和FX系列风力干法选煤机。这2种设备综合了摇床和风力分选的优点,实用性强,投资较低,吨煤投资3~6元;煤炭加工费用较低,吨煤加工费2~3元;入料粒度6~75mm,入料外在水分<7%。经过分选后,精煤灰分比原煤灰分降低约5~10个百分点。虽然<6mm粒级在分选机中基本没有得到分选,但有资料表明,入料中有适当的粉煤量能改善粗粒级的分选效果,当< 6mm粒级含量在20%左右时,>6mm粒级降灰幅度较大。正 是由于这一特征,80~Omm级原煤可不分级入选,进而简化了工艺流程。
(4)微泡浮选机
浮选机一直是用于<0. 5mm级粉煤分选的主要设备,大型浮选机的快速发展是在上世纪70年代。我国目前大量使用的是机械搅拌式浮选机,但其单槽容积已趋向大型化,最大的单槽容积16m3。 微泡浮选技术是今后的发展趋势。近年我国引进了德国KHD公司生产的微泡浮选机,单槽矿浆处理能力高达400m3/h。平顶山田庄选煤厂和株洲选煤厂合作开发的Φ3m、Φ2m微泡浮选机,具有自主知
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识产权,已通过鉴定。其中,性价比高于同类进口设备和其他类型的浮选机,应用前景广阔。 (5)重介质分选机
土世纪八九十年代,在我国使用的用于块煤分选的重介质分选机多为斜轮、立轮分选机。上世纪90年代末,平朔安太堡选煤厂首次从美国引进了重介质刮板分选机(俗称浅槽),用于分选150~13mm级块煤。由于该设备具有易操作、易维护、低投资和高效率等特点,在我国很快得到认可,随着元器件及整机的国产化,逐步得到推广应用,有替代重介斜轮、立轮分选机的趋势。目前我国新建选煤厂块煤分选工艺多采用重介浅槽和动筛跳汰机。重介浅槽分选机和动筛跳汰机相比,在价格和分选精度上有优势。与块煤跳汰机相比,也具有分 选精度高,块煤破碎率低,矸石带煤量少的优势。
国内目前使用较多的是美国彼德斯公司生产的重介分选槽,其设备排矸量在250~300t/h,分选槽槽宽2~7m。国产重介浅槽分选机目前应用数量较少,但各种技术参数与国外设备差别不大。 (6)跳汰机
跳汰机是我国选煤厂一直使用的选煤设备。从水泥机壳跳汰机,到目前装备有电磁风阀、全自动排料系统、超声波床层检测、智能电控系统的筛下空气室跳汰机,跳汰机的应用已走过了发展-完善-成熟的阶段。近年来,随着重介质选煤工艺的大力推广,跳汰选煤工艺所占比例在下降,跳汰机的发展创新也相对缓慢。现阶段所追求的目标是设备大型化、智能化,提高单机处理能力、分选效率、控制装置的
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