精品选煤设备应用.docx

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精品选煤设备应用

选煤设备应用

一、块煤系统分选设备

1、块煤分选机

分浅槽型和深槽型。

浅槽型分为斜轮、立轮、刮板式以及筒型重介质分选机。

一般浅槽用的比较多。

（1）浅槽重介质分选机

150-13mm的块煤分选，也适用于50-300mm，原煤排矸处理。

分选效率>99%,Ep=0.02-0.04,分选密度1.4-1.9。

重介浅槽分选最大的优点是分选精度高（EP值为0.02～0.04），处理能力大，分选粒度下限低（选粒级为200mm～13mm）等。

缺点是配套系统复杂，需要介质回收系统，介质储存设施，压风系统；设备多，车间体积大，能耗大，因此投资高，运营费高。

每选一吨煤需循环介质量约为2m3,需要脱介喷水约1m3，共计3m3的循环量,大量的循环介质和稀介质需要有庞大的介质回收系统和煤泥水系统，投资大，营运费用高。

2、跳汰机

适用于处理易选和极易选煤。

上限可达50-100mm，下限可达0.3-0.5mm。

用跳汰机分选末煤，特别是3mm以下的粉煤时，透筛损失大，分层效果差，分选效率明显降低。

空气脉动跳汰机、动筛跳汰机的不完善度

分选粒级

分选条件

不完善度

50（100）-0.5

跳汰主选

矸石段

0.14-0.16

中煤段

0.16-0.18

跳汰再选

----

0.18-0.20

50（200）-13

跳汰主选

矸石段

0.11-0.13

中煤段

0.14-0.16

13-0.5

跳汰主选

矸石段

0.18-0.20

中煤段

0.20-0.22

跳汰再选

-----

0.22-0.25

300-50

动筛跳汰

排矸

0.09-0.11

300-25

0.11-0.13

（1）筛侧空气室跳汰机、筛下空气室跳汰机

筛侧空气室跳汰机是目前我国选煤厂中使用最多的跳汰机。

根据其结构与用途的不同，可分为不分级煤用跳汰机、块煤跳汰机和末煤跳汰机三种。

两种跳汰机的分选效果相近，我国筛侧空气室跳汰机的不完善度一般为0.2左右。

下图为空气室跳汰机的设备简图：

（2）动筛跳汰机

入料粒度25-300mm，I≤0.16,I=0.07-0.10,数量效率≥95%，主要用于原煤准备车间的预排矸，可代替重介质排矸、人工检矸，还可用于动力煤分选，分选精度差，进行初选较合适，适用于易选和中等可选煤。

动筛跳汰具有以下优点：

a.动筛跳汰机是适于高密度易选煤和中等可选性煤的分选，不完善度I值为0.09～0.11。

b.入选粒度范围宽，入洗粒度范围为25mm～300mm，上限高，不用选前破碎。

与矿井来煤粒度相适应，简化了生产环节，并且块煤价格高。

c.当原煤中块矸石含量高时，特别是矸石的岩性又属于易泥化的泥岩或碳质泥岩时，则宜采用动筛跳汰机。

d.工艺系统简单：

不用介质，不用风，设备少，车间体积小，运行成本低。

只用少量循环水（只是产品带走的水量和定期排放筛下物时所带走的水量，吨煤耗水为0.03m3～0.09m3。

），对水质要求低，洗水自成小闭环，煤泥水处理简单。

在排除大块矸石条件下，比用重介浅槽分选块煤合理的多。

e.在分选易选煤时，分选精度不亚于重介选，当排矸分选密度大于1.8Kg/l时，重介质难以控制，这时采用单段跳汰机优势比较突出，可不受分选密度高的限制。

f.技术成熟。

目前动筛跳汰选矸技术已在几十个厂矿使用，实践证实该设备运转可靠、故障率低，便于操作和维护。

动筛跳汰的缺点：

a.分选精度差，进行初选较合适，适用于易选和中等可选煤。

b.分选粒度下限高，在粒度小于25mm时分选精度变差，一般用于处理30mm以上的块煤排矸。

c.要求出低灰精煤时，若分选密度低于1.4Kg/l时，跳汰机难以控制，无法保证正常的分选效果。

d.当原煤中黄铁矿嵌布比较细时，用重介旋流器分选，脱硫效果比较好，有时还要配套螺旋分选机分选才能有效脱除更细的黄铁矿微粒。

下图为动筛跳汰机的设备简图：

二、末煤系统分选设备

1、有压重介质旋流器

上限一般为13mm

两产品：

分选粒级>0.5mm，分选难选或极难选煤。

Ep=0.03-0.05

三产品：

一段（主选）、分选粒级>0.5mm，分选难选或极难选煤，Ep=0.02-0.04

二段（再选）、分选粒级>0.5mm，分选难选或极难选煤，Ep=0.03-0.05

2、无压重介质旋流器

两产品：

分选粒级>0.5mm，分选难选或极难选煤。

Ep=0.03-0.05

三产品：

一段（主选）、分选粒级>0.5mm，分选难选或极难选煤，Ep=0.03-0.05

二段（再选）、分选粒级>0.5mm，分选难选或极难选煤，Ep=0.05-0.07

（1）两段入料两产品重介质旋流器：

两段入料，第一段的底流是第二段的入料，两种分选密度。

缺点：

高、低两种密度的介质系统并存，工艺比较复杂。

在精煤、中煤的灰分指标都有严格要求时，使用两段入料两产品重介质旋流器。

在洗动力煤，只要求排矸时，使用三产品重介质旋流器。

（2）倒置式重介质旋流器：

垂直放置，上部有入料口，下部有两个出料口。

当轻、重产物比例失调时，低密度物排量小时，使用此旋流器。

（3）无压入料圆筒形两产品旋流器：

对底流、溢流量的变化适用范围比较大，可达20%-80%。

所以能够适用产品灰分的大幅度变化（灰分变化，分选密度变化，溢流、底流量就变）这是其优势之一。

（锥形有矸石排量问题）

3、旋流器的比选：

1、有压、无压的选择

有压入料容易增强泥化作用，不利于保持煤炭块度，减少块煤产品数量；因产生次生煤泥量大，特别是原煤中含有大量泥岩矸石时，将导致旋流器内工作介质的高灰非磁性物含量大大增加，引起重介悬浮液密度、粘度等特性参数的改变，对分选效果将产生不利影响。

其一个突出特点是分选下限低。

无压入料有利于减少矸石泥化，既克服了给料厂房较高的缺点，也克服了泵给料使煤过粉碎的缺点。

对于含有大量泥岩矸石的原煤分选极为有利。

一般认为无压入料重介质旋流器是泥化最轻的分选工艺之一。

2、两产品、三产品旋流器的选择

（1）动力煤分选，只需排矸就能满足需求，如果排矸的分选密度不是太高，采用两产品旋流器合适。

（2）在分选密度很高的情况下，用三产品代替两产品排矸，三产品旋流器可在一套低密度介质系统中同时实现分选出精煤、中煤和矸石三种产品。

（3）因三产品重介旋流器排矸，循环液密度可降低至1.5Kg/L,所允许的煤泥含量可高达50%左右，一般可不设选前脱泥环节。

（4）原煤的中间密度物含量少，用两产品重介质旋流器。

（5）中煤含量高时用三产品，减少浪费。

但是三产品介质循环量大，泵的能耗也大。

3、两段入料两产品重介质旋流器：

一当出三种产品时，而且两段的分选密度差别很大；二当原煤的煤质波动很大，既需要洗动力煤，又需要洗炼焦煤时，用三产品旋流器的各种产品比例不容易调整，用两段两产品入料重介质工艺比较合理。

4、倒置式重介质旋流器：

一般重介旋流器锥角20度，有较好的分选效果，这时溢流口排料占入料60～90%，轻产物占绝大量的旋流器，底流口排料量占入料量的10～30%，当轻、重产物比例失调时，低密度物排量小时，使用此旋流器。

5、三产品重介质旋流器设备选型时要注意：

（1）三产品旋流器的实际处理能力在很大程度上受其第二段旋流器处理能力的制约

（2）第二段旋流器处理能力与旋流器的锥比取值大小密切相关。

（3）第一段旋流器和第二段旋流器的实际处理能力又均与各自入料的密度组成密切相关。

三、粗煤泥分选设备

实际上水力分级设备是组成粗煤泥回收流程的主要设备。

而粗煤泥回收是选煤厂的重要组成部分。

其任务是：

（1）分选后的产物进行脱水

（2）回收质量合格的精煤，使之不进入煤泥水中（3）排除没有得到分选的细粒物料，使其进入后续作业再处理。

常用的分级设备

1、重力场中的水力分级设备

（1）角锥沉淀池

角锥沉淀池由若干个并列的底部为角锥形的钢筋混凝土容器组成，各分级室之间及其内部无隔板，角锥底部的倾角为65°~70°，角锥沉淀池一端入料，另一端为溢流端，沉物沉到锥底，锥底装有闸门以便排卸沉淀物料。

煤泥水的入料方式有并联和串联两种，但当给料量一定时，采用串联给料方式，会使液流在角锥池中的流速较大，这对分级不利，所以选煤厂实际生产中多用并联给料。

角锥沉淀池对入料的浓度和粒度都有一定的限制，较理想的入料浓度是100-150g/L，入料粒度一般为0-1mm。

角锥沉淀池的溢流自动排出，其底流由阀门靠人工控制排放，有时为了防止堵塞底流排料管路，而在其管路的侧壁接清水管或压缩空气管。

由于人工控制底流排放阀门，所以分级粒度难以掌握。

角锥沉淀池设备简图如下所示：

（2）斗子捞坑

斗子捞坑通常为方锥形或圆锥形钢筋混凝土结构，锥壁倾角为60°~70°，由中心或单侧给料，从周边或旁侧流出溢流。

广泛采用的是中心给料周边溢流的方式。

锥形容器中安有一台斗子提升机，用它来排出沉淀物，排除沉淀物的同时，还对物料有脱水作用。

沉淀物进入斗子提升机的方式有三种：

喂入式、挖掘式和半喂入式。

喂入式的斗子提升机位于捞坑倒锥之外；挖掘式的置于捞坑之中；半喂入式的机尾在捞坑外部，但斗子在捞坑之内，既避免了检修斗子提升机时的不便，又避免了物料在池内堆积的缺点。

斗子捞坑的适应能力较强，入料的粒度范围宽，一般为0-50mm。

但有时为了提高捞坑的分级精度，应尽量缩小捞坑入料的粒度范围，实际捞坑的入料粒度的以0-13mm多见。

捞坑的分级粒度一般为0.2-0.5mm。

斗子捞坑的工作原理与角锥沉淀池一样，都是借重力作用实现颗粒沉淀的。

但是，斗子捞坑中颗粒沉淀的条件与角锥沉淀池不一样，一是煤泥在斗子捞坑中将随同较粗精煤颗粒（如6-13mm）一起沉淀，这对较细颗粒的沉淀有利；二是沉淀物及时用斗子提升机排出，不受人为因素的影响，因此分级效率比角锥沉淀池高。

（3）倾斜板分级设备

通常，自然沉淀设备的面积均较大。

如能提高设备的处理能力，缩小设备体积，则可减小基建费用。

由于分机设备是利用浅池原理进行工作的，物料在池中的沉降分级与池深无关。

因此，为了提高设备的单位面积处理量，应该充分利用地深。

在分级沉淀设备中，加设一组倾斜放置的沉淀板面，即倾斜板装置，可提高处理能力。

倾斜板的安装可以缩短颗粒的沉降距离，减少沉降时间，增大分级设备的沉淀面积，使沉淀好的物料顺利排出。

倾斜板安装角度50°~60°，角度越小越有利于增大沉淀面积，但不利于沉淀后煤泥的排出。

选煤厂倾斜板的实际安装角度多采用60°。

倾斜板层数增多，也有利于增加沉淀面积。

层数越多板间距越小，过小的板间距，会使水流的流动对沉物的沉淀及排放产生干扰。

板间距一般可取100-150mm。

2、离心场中的水力分级设备

（1）电磁振动旋流筛

电磁振动旋流筛主要应用于选煤厂粗煤泥的预先脱水、脱泥、分级等粗煤泥回收作业。

允许入料粒度为0-13mm。

在用于水力分级作业时，可代替斗子捞坑。

筛上产品比较稳定，浓度在26%-28%之间波动，可以直接进入离心机脱水。

与斗子捞坑相比，单位面积处理量大，能有效控制分级粒度，使脱水工艺大大简化，并且有一定的脱泥降灰作用。

主要缺点是筛网使用寿命短。

（2）煤泥离心筛分器

1、TBS干扰床分选机（粗、细粒度比<4）

入料粒度2-0.15mm，分选效率大于93%，Ep<0.09，I<0.12。

用于低密度（1.4-1.6）、入料粒度比螺旋选分选机偏细些。

粗煤泥分选机优点：

使传统的跳汰（重介）-浮选工艺流程得到了完善，使粗煤泥（2-0.15）分选成为可能：

既克服了大直径旋流器分选细粒煤效果差的缺点，又能够发挥浮选柱分选细粒煤泥效果好的优势。

2、螺旋分选机

分选精度：

I=0.2-0.25用于易选、中等可选的粗煤泥降灰和脱除黄铁矿。

主要适用与高密度（1.6-1.8），入料粒度0-3mm，最佳分选粒度为1-0.25mm。

入料粒度比TBS的要粗些。

介于跳汰和浮选之间，使用大有用途。

不适用炼焦精煤出低灰产品的分选手段。

3、煤泥重介质旋流器

分选精度：

分选粒级1.5-0.5mm，Ep=0.08-0.12。

小直径，适用煤泥的脱灰降硫。

但是要求的介质粒度特细、煤泥量对其分选效果影响很大，一般不使用。

四、细煤泥分选设备

所谓细颗粒煤泥水就是那些水力分级设备产生的溢流。

这部分煤泥水处理的原则流程有三种形式：

浓缩浮选流程、直接浮选流程和半直接浮选流程。

1、微泡浮选柱

分选粒度范围延伸到微米级，特别适用于超细粒物料的分选、脱硫尤其适合于灰分高、粒度特细（〈0.045mm〉的难选煤泥浮选。

是大型重介选煤厂的首选重要配套技术。

优点：

分离精度高，精煤回收率高，在同样条件下，比常规浮选机提高回收率5-10%；降低精煤灰分分选效率可达到95%以上；占地面积小，节省投资；设备无磨损部件，动力消耗小；维护量小、维护费用低；

2、机械搅拌式浮选机

-0.5mm煤泥。

机械搅拌式浮选机：

对细泥选择性较差。

传统浮选机缺点：

操作较困难；耗能量大；设备维修保养工作量大；浮选机占地面积大，要求的维修空间大，建设投资高。

比起分选机：

浮选柱分选粒度要细些（泡沫小），当小于0.3mm含量多时，用浮选柱效果较好；

当煤泥中粗粒含量多时，用浮选机较好。

浮选柱单位处理量比浮选机高。

五、煤泥脱水设备

1、压滤机

（1）真空过滤机：

主要用于处理精煤、中煤和煤泥。

产品水分：

精煤、中煤22-26%煤泥24-28%

（2）加压过滤机：

主要用于浮选精煤、原生煤泥脱水。

产品水分：

精煤16-18%煤泥18-22%

特点：

加压过滤机是一种高效、节能、全自动操作的新型脱水设备。

与真空过滤机相比具有数倍过滤推动力，因而不仅具有很大的生产能力，而且具有很低的滤饼水分和清洁的滤液。

原理：

加压过滤机是将过滤机置于1个密封的加压仓中，加压仓内充有一定压力的压缩空气，待过滤的悬浮液由入料泵给入过滤机的槽体中，在滤盘上，通过分配阀与通大气的汽水分离器形成压差，滤液通过浸入悬浮液中的过滤介质排出，而固体颗料被收集到过滤盘上形成滤饼，随着滤盘的旋转，滤饼经过干燥降水后，到卸料区卸料。

由排料装置间歇排出到大气中，整个过程自动进行。

（3）快开式压滤机：

精煤（18-23%）或煤泥（20-24%）的脱水。

快开式压滤机的滤液可以作为煤泥水的把关设备，但是其滤饼水分比加压过滤机的高。

处理量比加压过滤机的处理量低。

加压过滤机脱水后，具有滤饼松散，易于掺入选混煤等优点，但是其滤液中仍有一定的浓度，不能作为洗水闭路循环的把关设备。

（4）板框式压滤机：

由交替排列的滤板和滤框构成一组滤室。

滤板的表面有沟槽，其凸出部位用以支撑滤布。

（5）箱式压滤机：

它的结构和工作原理与板框压滤机类似，不同之处在于滤板两侧凹进，每两块滤板组合成一厢形滤室，省去滤框，滤板中心有一圆孔。

2、离心机

（1）沉降过滤式离心机：

其工作原理是：

当物料进入离心机转鼓内。

在离心力的作用下，物料中的固体颗粒沉降在转鼓的内壁上，而液体和少量难沉降的微细颗粒从溢流口排出，成为离心液。

固体颗粒由螺旋送到过滤段。

由于螺旋和转鼓之间有一定的转差，物料得以进一步脱水，最终产品从排料口排出。

沉降过滤式离心机在选煤厂可应用于浮选精煤和原生煤泥的回收与脱水。

在同样物料条件下，其产品水分比加压过滤机、真空过滤机和压滤机均要低，相对处理能力要大，具有较满意的应用效果。

由于沉降过滤式离心机离心液浓度比较高，因此，应在工艺流程中应予以认真考虑。

但由于种种原因，未能在我国选煤厂广泛地推广应用。

（2）振动卸料式离心机：

就处理量来说，卧式振动离心机是最有效的产品。

可以用于粗颗粒或易脱水产品的处理，如精煤、中煤、矸石的脱水。

（3）刮刀卸料式离心机：

这种离心机不仅能保证排出物料的的水分很低，同时显著提高粉煤回收率，高可靠性低安装维护费用是刮刀卸料离心机的特色。

煤泥回收的截留粒度只能达到0.10-0.15mm,与立式相比,卧式离心机维修时，无需拆卸整机，在相同工况下，产量提高40%.

末煤脱水选用卧式振动离心机较多，其处理量大，入料上限高，但是产品水分略高于立式螺旋刮刀离心机。

六、筛子

（1）香蕉筛

倾斜式直线振动筛，用于细粒含量高的大、中粒物料的粒度分级，也可用于脱水、脱介、和脱泥等作业。

在25-6mm时分级方面效果较好。

当用以25-6mm原煤干法分级时，处理能力相当于水平筛的1.5-2倍；在1.5-0.5mm湿法筛分时处理能力相当于水平筛的1.2-1.4倍。

比起传统的筛分机：

筛分效率高90%-95%，处理量增加了40-60%。

（2）圆振动筛对散装物料进行粒度分级

（3）直线振动筛：

ZKK直线振动筛主要用在生产能力很大的场合，适用于中、细粒度物料干、湿式粒度分级、脱水、脱介、和脱泥作业。

（4）高频振动筛适用于煤泥或尾矿脱水等作业。

振动频率高

七、其它分选设备

（1）风力分选机

分选粒级80-6mmEp=0.23-0.28

（2）摇床

分选粒级6-0mm。

尤其是硫铁矿含量高的的高硫煤，脱硫效果良好。

I=0.20-0.22

（3）水介质旋流器

主要用于细粒易选煤和煤泥的分选以及脱除煤中的黄铁矿硫，能有效脱除氧化煤。

分选精度低，不能同时获得纯矸和纯精煤，要考虑两段选或与浮选联合。