洗選廠浮選系統(tǒng)擴能研究與改造

一、概述

1、近年來，洗選廠生產(chǎn)工藝系統(tǒng)不斷改進，在2001年重介洗煤改造基礎(chǔ)上，2005年進行了浮選系統(tǒng)改造，使用3臺FXZ-Ⅲ型浮選柱替代了舊浮選機，提高了細(xì)粒煤泥分選效果；2007進行了動篩系統(tǒng)改造，使用GDT18/3.6型機械式動篩跳汰機替代了人工揀選，降低了工人勞動強度，提高了入洗原煤質(zhì)量；2009年進行了介質(zhì)回收改造，使用進口HMDA-6/7型單滾筒高效磁選機替代舊雙滾筒磁選機，節(jié)省了現(xiàn)場空間，提高了介質(zhì)回收效率；2010年進行了密控系統(tǒng)集控改造，建立了新密度控制系統(tǒng)，改善了密度控制準(zhǔn)確性，提高了精煤產(chǎn)率。通過近10年來的優(yōu)化改造，系統(tǒng)逐步趨于完善，生產(chǎn)能力明顯提高，洗煤效益不斷攀升。

2、原浮選系統(tǒng)存在的問題

近年來礦井采煤機械化程度不斷提高，加上礦井煤炭延深開采條件惡劣，原煤中所含煤泥質(zhì)量變差，給浮選系統(tǒng)造成較大困難，主要表現(xiàn)在：

1)入浮煤泥量大、粒度細(xì)，降低了浮選效果。根據(jù)入洗原煤小篩分試驗結(jié)果，煤泥含量普遍在20%以上，其中-200網(wǎng)目占到65%以上，入浮煤泥中-200網(wǎng)目粒級含量更是達到80%以上。

2)浮選設(shè)備處理能力不足?，F(xiàn)用浮選柱單臺標(biāo)稱處理量為160~240m3/h，干煤泥處理量為12-20t/h。但測算該設(shè)備實際遠達不到標(biāo)稱處理量，實際煤泥量超出了3臺浮選柱的總處理能力上限。浮選設(shè)備能力不足已成為制約洗煤生產(chǎn)能力提高的瓶頸。

3)產(chǎn)品指標(biāo)不穩(wěn)定。浮選尾礦灰分降至50%以下，從化驗結(jié)果來看損失了部分精煤，造成浮選抽出率下降，降低了洗煤效益。同時，部分時段浮選精煤灰分不穩(wěn)定，影響了制水煤漿過程。

根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)實際，經(jīng)過前期對各型浮選機進行調(diào)研，洗選廠決定在原浮選系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加1臺新XJM-S型浮選機，與現(xiàn)有系統(tǒng)配合，形成優(yōu)勢互補，大力提高浮選系統(tǒng)處理能力，改善浮選效果，提高浮精產(chǎn)率。

二、XJM-S型浮選機研究

1、XJM-S型浮選機是煤科總院唐山分院20世紀(jì)90年代主要科研成果之一，主要用于-0.5mm的煤泥浮選。該設(shè)備整體性能先進，處理能力大，充氣效能高，調(diào)節(jié)范圍廣，浮選速度快，能耗、藥耗低；采用獨特的礦漿入料方式，礦漿流態(tài)更加合理；針對各種不同的煤種、粒度和濃度，優(yōu)化設(shè)計流體動力學(xué)參數(shù)，使高密度和粗、細(xì)粒度煤均獲得理想的分選效果；設(shè)備技術(shù)含量和運轉(zhuǎn)可靠性高，操作維修方便，礦漿液位單點控制，可選手動、自動調(diào)節(jié)方式；優(yōu)化設(shè)計葉輪和定子，使用高耐磨材料，壽命達4年以上。整體上，XJM-S型浮選機具有處理能力大、分選效果好、省油、省電、占地面積小等諸多優(yōu)點，并已形成系列化產(chǎn)品，單槽容積設(shè)有3、4、6、8、12、14、16、20m3等八種規(guī)格，至今已有數(shù)百臺投入工業(yè)生產(chǎn)，在選煤行業(yè)取得了良好的效果。

2、XJM-S型浮選機結(jié)構(gòu)

XJM-S型浮選機由槽體、攪拌機構(gòu)、傳動機構(gòu)、刮泡機構(gòu)及液位調(diào)整機構(gòu)等幾部分組成。槽底上設(shè)有假底，假底上有穩(wěn)流板、吸漿管及定子導(dǎo)向板。相鄰兩槽間設(shè)有中礦箱，位于前一槽的槽箱內(nèi)，而在第一槽的前面增設(shè)入料箱。攪拌機構(gòu)由傳動機構(gòu)、套筒、定子蓋板、葉輪、鎖緊螺母、導(dǎo)管及進氣管等組成。在導(dǎo)管與定子蓋板間有調(diào)節(jié)環(huán)，用于調(diào)節(jié)礦漿的循環(huán)量。葉輪用鎖緊螺母固定在軸上，定子分成蓋板和導(dǎo)向板兩部分，蓋板通過法蘭盤與套筒連接，安裝時蓋板壓在固定于假底上的定子導(dǎo)向板上，這樣導(dǎo)向板不僅用于分配礦漿，而且又成為攪拌機構(gòu)的支座，保證了葉輪運轉(zhuǎn)時的穩(wěn)定性。這種結(jié)構(gòu)減小了定子直徑，安裝檢修時便于攪拌機構(gòu)的起吊及拆裝葉輪。進氣管上的氣量調(diào)節(jié)閥用來調(diào)節(jié)進氣量。

3、技術(shù)特點

XJM-S型浮選機屬于自吸空氣機械攪拌式浮選機，是在對我國煤用浮選設(shè)備進行充分調(diào)研基礎(chǔ)上，對浮選機的入料方式、充氣方式和槽內(nèi)流態(tài)進行充分對比后研制成功的，主要技術(shù)特點有：(感興趣的可以參考我們的充氣機械攪拌式浮選機)

1)采用“~”入料方式，假底底吸、周邊串流。礦漿沿槽斷面進入槽內(nèi)假底下，通過葉輪的下吸口進入葉輪，當(dāng)?shù)V漿通過量大于葉輪下層吸漿能力時，多余礦漿通過假底周邊向上進入假底上攪拌區(qū)，與氣泡接觸礦化，槽底不易存死角。槽內(nèi)部分礦漿可通過礦漿循環(huán)口吸進葉輪上層，再一次與氣泡接觸，完成槽內(nèi)礦漿的循環(huán)。此種入料方式的優(yōu)點是給料礦漿量不受葉輪吸漿能力的限制，保證入料礦漿流與槽內(nèi)理想流態(tài)一致，槽內(nèi)流態(tài)和葉輪循環(huán)負(fù)荷不受給料量的影響而保持最佳。

2)采用雙層傘形葉輪，有效降低了功耗。采用單氣道雙系統(tǒng)進氣方式，槽內(nèi)呈“W型流態(tài)”，粗、細(xì)煤泥分離精度高。

3)采用自吸式充氣方式。進氣方式設(shè)有一個進氣管，管口有氣量控制閥，可以在機器運轉(zhuǎn)過程中隨時調(diào)節(jié)充氣量，吸入的空氣經(jīng)套筒分別進入葉輪的上下兩層。

4)采用了混合的給料方式，即新鮮礦漿從假底下部給人，其主要部分從設(shè)在假底中心的吸漿管吸入葉輪底部。

4、浮選系統(tǒng)處理能力大幅提高

為測試新浮選機處理能力，不斷加大了設(shè)備入料量。目前主開浮選機1臺，同時舊3臺浮選柱停開2臺，這樣即能很好處理掉全部入浮精煤泥。浮選處理能力的提高，極為有利于浮選效果的改善和浮精產(chǎn)率的提高。

三、浮選精煤產(chǎn)率明顯提高

從洗煤生產(chǎn)數(shù)據(jù)來看，實際浮精產(chǎn)率明顯上升，根據(jù)統(tǒng)計，浮選系統(tǒng)擴能改造后，浮選精煤產(chǎn)率達到8%以上，比之前5%提高了3%以上。加上浮精灰分有所降低，可適量將此部分浮選精煤摻入精煤當(dāng)中，相應(yīng)可提高精煤產(chǎn)率3%以上，經(jīng)濟效益十分明顯。

四、材料消耗均有所降低

1、浮選效果改善，浮選油耗降低。由于浮選系統(tǒng)處理能力提高，浮選機效果較好，洗煤生產(chǎn)的浮選油耗也有所降低。據(jù)統(tǒng)計，浮選油耗目前達到1.75kg/噸浮精煤泥以下，相比以前2.8kg/噸浮精煤泥，下降幅度達1.Okg/噸浮精煤泥。

2、浮選機用電負(fù)荷減少，生產(chǎn)電耗降低。新浮選機使用37kw攪拌電機4臺，2.2kw刮板電機2臺，合計功率為152.4kw，而舊浮選柱每臺使用90kw循環(huán)泵1臺。按目前停止運行2臺浮選柱來算，可減少負(fù)荷功率90*2-152.4=27.6kw，年可節(jié)約電能近16萬kwh。

相關(guān)設(shè)備：浮選機、BSK浮選機。