洗煤廠如何合理配煤來提高經濟效益?

烏金放光彩 發佈 2023-01-24T12:50:31.207327+00:00

煉焦原煤不能直接用於焦炭生產,需要經過洗煤和配煤兩個環節。配煤由於各種煉焦煤的粘結性和結焦性不同,為了合理利用煤資源、節約優質煉焦煤,需要將各煤種按照適當的比例搭配使用,這個過程稱為配煤。在配煤過程中,焦煤是必不可少的煤種,屬於基礎煉焦煤。

煉焦原煤不能直接用於焦炭生產,需要經過洗煤和配煤兩個環節。

配煤

由於各種煉焦煤的粘結性和結焦性不同,為了合理利用煤資源、節約優質煉焦煤,需要將各煤種按照適當的比例搭配使用,這個過程稱為配煤。在配煤過程中,焦煤是必不可少的煤種,屬於基礎煉焦煤。

洗煤

洗煤一般在洗煤廠進行,就是將原煤中的雜質剔除,或將優質煤和劣質煤炭進行分門別類的一種工業工藝。洗煤過程後所產生的產品一般分為有研石、中煤、乙級精煤、甲級精煤,經過洗煤過程後的成品焦煤通常叫焦煤精煤(或焦精煤)。


洗煤也稱選煤,洗煤的目的主要還是根據煤與煤矸石等雜質密度差異,分離出雜質。

洗煤是煤炭煉焦前的一個不可缺少的工序,煤炭分為原煤和精煤,經過洗煤過程的煤叫精煤,原煤是一般做燃料用的能源,精煤是為了煉焦用的一種煤,它要經過水洗去硫,去雜質等工業過程,以達到煉焦用的標準。

用密度大於水,並介於煤和矸石之間的重液或重懸浮液作介質實現分選的一種重力選煤方法。依所用介質不同,可分為重液選煤和重懸浮液選煤兩大類。

重液是指某些無機鹽類的水溶液和高密度的有機溶液。重懸浮液是由加重質(高密度固體微粒)與水配製成具有一定密度呈懸浮狀態的兩相流體。當原煤給入充滿這種懸浮液的分選機後,小於懸浮液密度的煤上浮,大於懸浮液密度的矸石(或中煤)下沉,實現按密度分選。

計算方法: SGQ =S1* G +S2* G +...+S6* G

要求配合煤中各單種煤的膠質體的軟化區間和溫度間隔能較好地搭接,這樣可使配合煤在煉焦過程中,能在較大的溫度範圍內處於塑性狀態,從而改善粘結過程,並保證焦炭的結構均勻。

其中典型的方法是「 J 法」配煤技術。「 J 法」配煤技術是一種快速、準確、簡單、經濟、隨機確定各種最佳(實用)配煤方案的新技術,以「煤的粘結能力測定法」為基礎,以煤與焦相互統一變化規律為依據。

準確預測焦炭強度,按 Jb - Vdaf 「米」字形配煤圖及其原則進行操作,評估煤質,確定「主導煤」,辨明「頃加劑煤」和「填充劑煤」,用簡易「優選法」確定配煤比,定出配煤方案。

煤中加入非煤粘結劑進行炭化,稱為共炭化。共炭化研究為採用低變質程度弱粘結煤煉焦時選用合適的粘結劑提供了理論依據,也為加入有機渣油、塑料類、橡膠類、瀝青等與煤共炭化提供了可能性,並且為解決當前世界的環境污染問題做出了很大的責獻。

收集熱解油和氣體產物,反應所得的殘餘物與弱粘結煤共焦化能提高其結焦性;烏克蘭的研究工作則是利用配煤同塑脂廢料共焦化,由於芳香結構的有機物對配煤的結焦性具有良好的影響,所得焦炭強度得以提高,並獲得貴重的化學產品。

煤炭洗選原理

物理選煤:即根據雜質、煤的物理特性以物理的方式進行選擇。如在物理選擇當中,需要能夠根據煤的緊密度、磁性、結構、通電等情況進行判斷,保證雜質能夠同煤進行有效的分離。

化學選煤:該方式即是根據煤化學性質情況,以科學化學策略的應用起到去除雜質的效果。具體來說,即通過化學方式的應用對煤當中的成分進行收集,之後進行全面清洗的一類技術。

物理化學方式:即結合實際需求選擇煤的化學與物理性質,在兩者結合的情況下形成的具有綜合性特徵的策略。其中,浮動選擇是較為普遍應用到的方式。

微生物選煤:在該方式當中,即是通過微生物代謝形成的物質從煤中進行除硫處理。其中,浮游與重力是企業經常使用到的方式。

洗煤工藝流程

煤中用得分選介質為流體時,稱濕法選煤,簡稱洗煤。由於煙煤的密度為1.5,矸石密度一般大於1.8,故利用密度的差異,可以在流體介質中進行分選。這種選煤方法,應用最廣,類型較多,其中主要的有:跳汰選煤、流槽選煤、重介質選煤、旋流器選煤及搖床選煤等。

跳汰洗煤及跳汰機操作

跳汰機洗煤是中小型洗煤廠的主要洗煤工藝,它對洗出精煤的指標有決定性的影響。現就對跳汰機的操作和洗煤的基本知識總結如下。

一、跳汰機的入料性質應均質化

為了保證跳汰選礦效果的穩定和質量不斷提高,跳汰機不但要求原煤質量好,並有較好的可選性和粒度,同時還希望原煤質量在分選過程中穩定,即入料原煤質量應均質化 。實踐證明,選前原煤均質化不僅有利於用戶的質量指標標準化,而且也有利於選煤廠入洗原煤的水分、粒度及含矸量等原煤特性標準化,同時還可以起到以下作用:

保證分選過程的穩定性,減少設備過載或負荷不足,提高分選效率,減少煤在矸石中的損失;

可以更充分地發揮選煤設備的加工能力,提高生產率,並降低選煤生產費用;

各種配煤組分可按一定比例摻混,從而獲得最大的經濟效益。

除原料均質化外,給料速度也應均質,以保證跳汰床層穩定,並在一定的風水制度下保持床層處在最優的分選狀態。相反,如果給料時多時少、時斷時續,導致床層不穩定並經常變化,對分選不利。此外,給料沿跳汰機入料寬度上分布不均勻,也會造成床層局部鬆散度不一樣,降低分選效果。

二、跳汰機的操作

跳汰機的工作指標,決定跳汰機的操作工藝。最適宜的操作制度,與原料的性質(力度及密度組成)及對產品質量的要求有關,而且各參數之間又都是相互關聯的。因此,在選擇合適的操作制度時,必須根據不同的情況作具體的分析。

1、跳汰頻率和跳汰振幅

跳汰頻率是指分選介質(或床層)每分鐘脈動的次數;跳汰振幅是指完成一次脈動一次分選介質的行程高度。跳汰頻率和跳汰振幅直接決定跳汰機中水流的速度、加速度、床層鬆散度和分層結果。

頻率只能通過電磁閥改變氣缸或者風閥的轉速來調整,振幅則可以通過改變風壓、風量(調節風門)及頻率等加以控制。

2、風量和水量

壓縮空氣通過空氣室作用到床層是跳汰機的動力來源。跳汰機的風量是指每分鐘每平方米篩面空氣的消耗量。風量可以改變跳汰振幅,從而改變床層鬆散度,所以應根據要求的床層鬆散度調節風量。跳汰機第一段風量比第二段大。各段各分室的風量由入料端到排料端一次減少,但有時為了加強第二段中間分室的吸啜作用,強化細粒級矸石透篩過程,所以用風量可以適當加大。

跳汰機的水量是指每噸入洗原煤的用水量。給入跳汰機的水,包括隨物料一起給入的沖水和篩下連續補加的篩下頂水。沖水的作用主要是用來預先濕潤原料煤。並便於均勻而又連續給料。沖水用量一般不宜過大,其用水量以能將給料口的原煤全部潤濕為準。沖水的用量約占總用水量的20%—30%。篩下頂水的作用主要是補充篩下水量的短缺,減少跳汰室和空氣室之間在工作時的液位差,從而增加空氣室內壓縮空氣的有效壓力。篩下頂水所形成的上升流速很小,約在0.5—1.5cm/s的範圍內,不會明顯的改變脈動水流上升和下降的最大速度。但由於它減小了跳汰室與空氣室之間液位差,增大了壓縮空氣的壓力效應,故使脈動水流上升時提早開始,下降時又提前結束,因而增強了上升水流的作用,減弱了下降水流的作用。增大篩下頂水用量,能提高床層鬆散度,減弱吸啜作用和細粒物料的透篩排料。

跳汰機風量和水量的正確配合使用,對分選過程及分選效果極為重要。

3、風閥周期特性

脈動水流特性主要決定於風閥周期特性。應根據分選物料的性質和風閥結構的特點來選擇風閥周期。

在操作時有兩點應注意:一是在同一段中,各分室的風閥周期特性要保持一致,否則床層運動不協調。二要注意檢查旋轉風閥的旋轉方向是否正確。正確的旋轉方向,能產生正確的周期:進氣—膨脹—排氣—休止;相反的轉動方向,則會產生錯誤的周期,這必將嚴重影響產品的質量和跳汰機的處理量。

4、床層狀態

跳汰機工作時的床層狀態,直接影響著床層的鬆散度和分層速度,從而決定著煤粒按密度風選的效果。

床層的厚薄與所處理的物料性質有關。物料輕則可採用較薄的床層,加速其分層;物料重則床層可厚些。一般厚的床層,工作較為穩定,便於操作。床層的厚度與溢流堰高度有關,改變溢流堰的高度,床層厚度也隨之改變。

一般床層鬆散度提高,其分層速度加快,但同時也增加了顆粒粒度和形狀對分層過程的影響,不利於煤粒按密度分級。床層的鬆散度是由跳汰機崗位操作司機使用探杆憑經驗探測,根據探杆所觸及鬆散狀況進行風、水調整,使床層維持在最適宜的工作狀態。

床層水平移動速度,必須與床層按密度分層的速度相適應。移動速度可以通過調整篩板的傾角和風、水量加以控制。另外,沿跳汰室寬度和長度各點上的水平移動速度也應基本一致,否則造成床層局部厚薄不勻,進而影響床層的整體分選效果。

5、跳汰機的處理量

跳汰機的處理能力受許多因素的影響,如原煤可選性的變化、選後產品的質量要求、跳汰機的結構性能及其工作制度等。

6、產物的排放、分離

床層厚度穩定,為跳汰過程正常進行和提高分選效果創造必要條件,而穩定的床層厚度除了要穩定入料外,還要有較好的排料系統(穩定排料)。準確而適度的排料對改善分層過程有明顯的作用。因此,已按密度分層的物料必須及時、連續而又合理地排出跳汰機。


在當今市場經濟時代,最佳經濟效益是選煤廠經營管理人員追求的主要目標,煤炭經營企業如何在洗煤、配煤中使其既能滿足客戶的質量要求,又能取得最大經濟效益?

跳汰選煤:在垂直脈動的介質中,按照顆粒密度的差別進行選煤過程就叫做跳汰選煤。水或者空氣是跳汰選煤的介質,也可用懸浮液,在選煤中通常以水力跳汰為主。

重介選煤:在密度大於1g/cm3的介質中,按顆粒密度的大小差異進行選煤的過程,就叫做重介質選煤或重介選煤。重介選煤一般都是分級入選,分選煤塊在重力的作用下,用重介質分選機進行作業,而分選沫煤在離心力作用下,用重介質漩流器進行作業。

洗煤回收率

原煤經過浮沉試驗後,比重小於1.4或小於1.5的浮煤占入選煤(去掉0.5毫米以下的煤泥為100%計算)的百分比,是評價煤的可選性的一項技術指標。它基本上可以反映洗煤廠的精煤回收率(一般是高於洗煤廠的回收率)。浮沉試驗可以了解煤的密度組成,硫分含量以及可選性。煉焦精煤的密度一般以1.4為界劃分。

常用浮沉液的密度有:1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、2.0(kg/L)等。

1、精煤配煤利潤分析。

精煤配煤主要針對洗煤後進行精煤配製的煤炭企業、或直接進購精煤進行配製的煤炭中間商,按客戶質量要求配製特定標的煤種。配合煤的成本最低,即是利潤最大。

這就要求配煤工程師在配煤過程中優化組合,找到既能符合客戶質量要求、又能成本最低的配煤方案。值得注意的是:配煤過程中必須考慮水分 Mt )的影響,否則會造成配煤成本偏高,甚至質量不達標。舉例說明:假如兩種煤參與配比計,如果它們的水分都是6%,這兩種煤按5:1配製可得到符合質量要求的並且成本最低的配合煤。如果它們的水分是18%和4%,那麼還按5:配製,結果會一樣嗎?


洗煤廠如何合理配煤提高企業利潤

配煤是洗煤廠生產環節中最為重要的一環。在滿足客戶要求的前提下選擇合理的煤源配煤入洗是洗煤廠實現最高利潤的重要途徑。隨著焦鋼企業對採購的精煤指標要求越來越嚴格,洗煤廠的操作空間愈加狹小。

首先,洗煤廠要建立自己的煤質信息庫,對可用半徑內和常用的原煤進行詳細的煤質分析。煤質分析除了常規的回收和理化指標外,還應該對每一種煤的熱反應強度和鏡質組反射率測定登記。另外,中煤的各密度級含量以及對應的理化指標也應該詳盡測定。只有原煤分級浮沉資料詳盡才能繪製可選性曲線從而確定精煤產出率及成本價格,找到最佳方案。

其次,根據精煤指標要求從煤質信息庫中挑選可能用到的原煤並初步確定幾種配煤方案。根據各煤種價格利用配煤軟體或者手動計算對各方案精煤成本進行排序。

最後,要考慮精煤和副產品的綜合收益以及煤源情況選擇最佳的方案試洗。根據原煤實際指標適當調整原煤配比並計算實際成本。對比預測成本,尋找差距的原因並對預算過程優化。

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