1 概 述

哈拉沟选煤厂是一座设计能力为14Mt/a的特大型动力煤选煤厂，首期筛分工程于2004年8月建成，2005年12月洗选系统建成并投产，生产能力为12Mt/a。洗选工艺为200～13mm粒级由浅槽重介质分选机主再选13～1.5mm粒级由重介质旋流器分选1.5～0.2mm粒级粗煤泥由煤泥离心机脱水回收0.2～0mm粒级细煤泥浓缩后由加压过滤机回收的联合工艺。2012年该选煤厂扩建并投产了一期末煤分选系统，主要用于分选-13mm粒级末煤，此时系统生产能力扩大到14Mt/a[1-4]。

哈拉沟选煤厂2016年1—9月份块煤系统吨煤成本9.64元/t，末煤系统吨煤成本17.76元/t。利用块煤浅槽系统分选原煤较利用末煤重介质旋流器分选具有成本优势，但是降低入洗粒度下限分选精度有待验证。目前哈拉沟选煤厂已成功应用2台双层弛张筛(上层13mm或25mm，下层6mm)，相关溜槽基本改造完毕，已具备探索降低浅槽入料下限的基本条件，从而可实现通过加大块煤系统入洗量，降低末煤系统入洗量的手段，达到降低生产成本，提高经济效益的目的[5-8]。

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2 生产现状

选煤厂目前平均原煤小时量3000t/h，平均每台筛机500t/h，直线振动筛设计小时量600t/h，双层弛张筛设计小时量800t/h。块煤三套浅槽，每套设计小时量600t/h。当浅槽入料为+13mm时，块煤入料和出料产率最高的粒度分布在25～100mm，入料灰分10.87%，发热量22.07MJ/kg，水分11.42%；精煤灰分4.42%，发热量24.31MJ/kg，水分15.27%；矸石灰分56.81%，发热量6.12MJ/kg，水分10.99%。

经过可选性分析，当精煤灰分为4.84%时，理论分选密度为1.50g/cm3，此时精煤产率为83.34%，分选密度±0.1含量15.08，为中等可选。所使用重介质浅槽分选机，第一段入料为+13mm时，计算得到设备可能性偏差E=0.05g/cm3，数量效率η=90.34%，灰分误差为Ae=0.26%。理论分选密度为1.50g/cm3时，总错配物为1.99%，等误密度为1.45g/cm3时，总错配物3.1%。

3 入料粒度调整与分选工艺性能

3.1 +13mm入料分选机单机性能

经以上分析，+13mm入料和+6mm入料时均属于中等可选煤，调整入料下限至6mm后，入料灰分降低了0.15%，发热量增加0.05MJ/kg。在此基础上，精煤灰分虽然增加0.29%，发热量降低0.10MJ/kg，但对精煤产品质量影响不大。可能偏差增高了0.01%；但数量效率提高4.28%，具体数据见表3。总体来说，调整入料下限后产品质量下降不明显，分选精度能达到要求，这为降低成本提供了重要前提。

 

表1 +13mm入料、精煤及矸石筛分结果表

  

粒度/mm+13mm入料发热量/(MJ·kg-1)产率/%灰分/%精煤发热量/(MJ·kg-1)产率/%灰分/%矸石发热量/(MJ·kg-1)产率/%灰分/%+150212574613222349112667742930706211150～1002186192011472413101949345612586133100～50220835491084242524554596693066551850～25219427331124245328483797891637517325～13234374269524571452368875516492513～1023112047882446171399955200469310～623310297312457706368102209745026～32309046794246519934411160814229-3229903282123190247658030745131合计220710000108724311004426121005681

  

图1 +13mm重产物分配曲线

  

图2 +13mm错配物曲线

目前哈拉沟选煤厂块煤系统的分选作业为13mm或25mm以上块煤经转载进入块煤浅槽主再洗，第一段主洗能实现精煤5.10%灰分，75.29%精煤产率，基本能满足现场正常生产，但是鉴于末煤旋流器生产成本高于块煤浅槽生产成本，降低块煤入料下限至6mm对降低生产成本有重要现实意义。

3.2 +6mm入料分选机单机性能

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对于该工艺系统，所使用重介质浅槽分选机，第一段入料为+6mm时，计算得到设备可能性偏差E=0.06g/cm3，数量效率ηe=94.62%，灰分误差为Ae=0.39%。理论分选密度为1.50g/cm3时，总错配物为3.73%，等误密度为1.45g/cm3时，总错配物为5.50%。

3.3 调整入料下限至+6mm前后分选效果

+13mm入料、精煤及矸石筛分结果见表1，重产物分配曲线和错配物曲线如图1、图2所示。

 

表2 +6mm入料、精煤及矸石筛分结果表

  

粒度/mm+6mm入料发热量/(MJ·kg-1)产率/%灰分/%精煤发热量/(MJ·kg-1)产率/%灰分/%矸石发热量/(MJ·kg-1)产率/%灰分/%+15021425311273238238958433332246487150～1002219148310512384115257842321606226100～50219020831136239830085386532485556350～25216018511223243424154328961229486525～1321921755113024721323324898499485913～10228113318742451348383969076465310～623591666492453895378101620845186～32327545742242937644711920624012-32318254768228109587411280574196合计221210000107224211004715581005744

 

表3 调整入料下限前、后块、末煤系统数量对比 t/h

  

入料粒度下限原煤量块煤入洗块精煤块煤煤泥块矸石块中煤末煤入洗末精煤末煤煤泥末煤矸石混煤13mm288882104897603431684612903148058442562058180304337980656mm29198412110889225196991328419162514963077084351977119380

  

图3 +6mm重产物分配曲线

  

图4 +6mm错配物曲线

在目前系统承载能力前提下，下限调整至6mm后，按产率末煤旋流器可以减小处理量302.62t/h。实际中根据两台弛张筛应用以及块煤系统实际处理量，小时入洗量提高100t/h，生产成本块煤系统比末煤系统低8.12元/t，按照选煤厂设计全年生产时间4320h计算，全年可节约400万元左右(此部分煤泥和混煤成本影响不大，暂不做考虑)。

调整入料下限至6mm后，精煤灰分为4.71%，只增加0.29%；发热量24.21MJ/kg，仅降低0.10MJ/kg。与此同时，可能偏差增高0.01%；数量效率反而提高4.28%，说明调整入料下限后精煤质量变化不大，分选精度能达到分选要求。在实际应用基础上，得到以下结论：

4 结 论

由于哈拉沟选煤厂具有矸石再洗工艺，入料下限调整至6mm后，具有明显的经济效益。若能提高块煤系统处理能力，经济效益更为突出。

当浅槽入料为+6mm时，块煤入料和出料产率最高的粒度分布在25～200mm，入料灰分10.72%，发热量22.12MJ/kg，水分11.55%；精煤灰分4.71%，发热量24.21MJ/kg，水分13.45%；矸石灰分57.44%，发热量5.58MJ/kg，水分8.19%。+6mm入料、精煤及矸石筛分结果见表2，重产物分配曲线和错配物曲线如图3、图4所示。

1)哈拉沟选煤厂原煤煤质较好，可选性为中等可选的情况，6～13mm灰分相对于原煤低2.23%，导致降低块煤入料下限为6mm时，在保证精煤产品质量前提下，数量效率提高4.28%。

2)入料下限为6mm时，末煤旋流器可减小处理量302.62t/h，小时入洗量提高100t/h，生产成本块煤系统比末煤系统低8.12元/t，按照全年生产时间4320h计算，可节约生产成本428.7万元/a。

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3)针对哈拉沟选煤厂原煤煤质较好(尤其是6～13mm灰分平均8.49%)，具备矸石再洗工艺的特殊性，降低浅槽入洗下限是可行的，但要充分考虑降低下限后对产品的下一步处理影响。

4)洗选中心其他选煤厂浅槽分选机可否降下限入洗，需进一步做生产大样试验，掌握各粒级的灰分变化，尤其是6～13mm粒级物料，同时需考虑浅槽分选机的处理能力、筛分效率以及入料粒度组成等内容进行评定。

参考文献：

[1] 谷 林，刘 军，牛 超.哈拉沟选煤厂末煤分选系统的设计与实践[J].选煤技术，2013(3)：1001-3571.

[2] 张 超，蒋 玲，赵志根.大直径两产品重介旋流器在朔里选煤厂的应用[J].矿山机械，2007 (1)：34-39.

[3] 侯晓博，徐初阳，郜 超.重介质浅槽分选机在动力煤选煤厂的应用[J].洁净煤技术，2010 (5)：59-63 .

[4] 匡亚莉.选煤工艺设计与管理[M].徐州：中国矿业大学出版社，2009.

[5] GB/T 15715—2014，煤用重选设备工艺性能评定方法[S].

[6] 黄亚飞.降低浅槽重介分选机入料粒度下限的探讨[J].选煤技术，2017 (2)：56-58.

[7] 李晓军.济三选煤厂浅槽选矸作业入料粒度下限的探讨[J].煤炭加工与综合利用，2014 7(3)：40-43.

[8] 张毅勤.炼焦煤选煤厂机械选矸作业入料粒度下限的探讨[J].选煤技术，2014 4(25)：65-67.