霍尔辛赫选煤厂精煤产品结构优化技术改造

霍尔辛赫选煤厂精煤产品结构优化技术改造
刘斌斌
【摘要】通过分析选煤厂现有工艺系统,论证块精煤破碎后进入末煤系统再选的可行性,提出精煤产品结构优化技术改造方案;技术改造后,不仅解决了块煤产品滞销问题,还优化了产品结构,提高了企业竞争力;技术改造总投资约200万元,改造后年增加收入约6000万元,经济效益显著.
【期刊名称】《煤炭加工与综合利用》
【年(卷),期】2018(000)001
【总页数】4页(P66-69)
【关键词】选煤厂;块精煤;再选;产品结构;技术改造;效益分析
【作者】刘斌斌
【作者单位】山西霍尔辛赫煤业有限责任公司选煤厂,山西长子 046600
【正文语种】中文
【中图分类】TD948
霍尔辛赫选煤厂隶属于霍尔辛赫煤业有限责任公司霍尔辛赫矿井，设计处理量5.00 Mt/a，入选霍尔辛赫矿井所产全部毛煤，煤种为贫瘦煤（贫煤），选煤厂工艺流程为：100～20 mm块煤重介浅槽分选，20～1.0 mm末煤有压三产品重介旋流器分选，1.0～0.25 mm粗煤泥螺旋分选，0.25～0 mm细煤泥浮选柱浮选，浮选精煤压滤回收，浮选尾煤浓缩压滤回收。

20～0 mm末煤也可以部分洗选或
直接旁路。

霍尔辛赫煤矿煤种为贫瘦煤（贫煤），其块煤产品并不适合化工厂气化用煤，且化工厂出于成本考虑，使用末煤和水煤浆代替块煤作为气化原料，以进一步减少块煤用量；块煤易碎，无法直接对终端用户销售，导致块煤经常滞销，块煤仓常处于满仓状态，选煤厂需要停产清仓，严重影响矿井和选煤厂的正常运行。

为促进块煤销售，不得不采取降价促销措施，其销售价格远低于末精煤价格，给企业带来较大的经济损失[1]。

鉴于以上情况，霍尔辛赫选煤厂现有块精煤+末精煤的产品结构，已不能适应市场需求，需对现有产品结构进行调整优化[2]，及时适应市场需求。

1 原设计产品结构
洗中块（100～25 mm）：Ad≤14%，Mt≤8%，St,d≤1%，化工用煤，供化肥厂制造合成氨。

洗小块（25～20 mm）：Ad≤14%，Mt≤8%，St,d≤1%，化工用煤，供化肥厂制造合成氨，部分用于有色冶炼行业。

末精煤（20～0 mm）：Ad≤10.5%，Mt≤12%，St,d≤0.5%，冶金用煤，主要作高炉喷吹用煤，炼焦配煤或制造炭素材料和钢铁冶金的烧结矿。

末中煤（20～0 mm）：Ad≤40%，Mt≤8%，St,d≤1%，动力用煤。

末原煤（20～0 mm）：Ad≤26%，Mt≤8%，St,d≤1%，动力用煤。

2 技术改造方案
2.1 煤质分析
以现有末煤系统的分选密度（1.50 kg/L）对块精煤产品（100～20 mm）进行破碎级（～20 mm）浮沉试验，试验结果见表，以论证块精煤产品破碎后再选的可行性。

表1 块精煤破碎级（小于20 mm）浮沉试验数据日期
2016/12/292016/12/302016/12/312017/01/012017/01/022017/01/032017 /01/042017/01/052017/01/062017/01/072017/01/08 平均块煤灰分/% 13.50 12.85 13.07 12.99 13.01 12.00 14.10 13.43 12.86 14.43 13.11 13.28浮沉密度/g·cm-3 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5浮物产率/% 80.56 82.28 80.95 81.04 81.42 81.54 78.08 82.79 82.01 81.9 81.98 81.39灰分/% 10.11 9.87 10.20 9.64 11.10 9.93 10.60 10.08 9.12 9.48 9.38 9.95沉物产率/% 19.44 17.72 19.05 18.96 18.58 18.46 21.92 17.21 17.99 18.10 18.02 18.61灰分/% 27.60 26.75 26.07 27.69 27.03 27.13 27.89 29.55 30.93 30.75 29.17 28.87
从表1可以看出，块精煤平均灰分为13.28%。

以1.50 kg/L的分选密度做浮沉试验，轻产物占本级平均产率为81.39%，平均灰分为9.95%。

中间密度产物占本级平均产率为18.61%，平均灰分为28.27%。

试验表明块精煤破碎后进入末煤系统再选是可行的，分选出的精煤质量能满足灰分不大于10.5%的要求。

2.2 现有系统能力分析
块精煤破碎后进入末煤系统再选，会增加末煤系统及煤泥水系统的负荷。

对增加的负荷分析如下：
（1）末煤系统：主要是块精煤破碎后的入料量（Q=199.93 t/h）、增加的循环介质量（V=400 m3/h）以及脱介筛喷水量（V=200 m3/h）。

（2）煤泥水系统：主要是块精煤破碎后进入末煤系统增加的次生煤泥量
（Q=11.90 t/h），以及末煤系统脱介筛增加的喷水量（V=200 m3/h）。

根据系统增加的负荷量，对选煤厂现有主要设备的能力进行分析，核查各个环节的设备是否满足增加负荷后的生产要求。

详见表2。

表2 系统主要设备处理能力分析表项目设备单台处理量/t·h-1选用台数技术特征改造前增加改造后入料量/t·h-1末煤脱泥筛 430 587.59 199.93 787.52 2
4373单层香蕉筛，筛孔1 mm末煤重介旋流器 350 427.69 197.93 625.62 21300/920有压三产品旋流器末精煤脱介筛 250 272.56 155.18 427.74 2 4361单层直线筛，筛孔0.75 mm精煤离心机 180 268.40 150.43 418.83 4末煤分选系统1400卧式振动离心机末中煤脱介筛 108 64.28 38.79 103.07 1 2461单层直线筛，筛孔0.75 mm中煤离心机 90 54.45 37.61 92.06 11100卧式振动离心机末精煤磁选机 305 m3/h 571.78 m3/h 503.51 m3/h 1 075.29 m3/h
4914mm×2972 mm单滚筒末中矸磁选机 305 m3/h 94.03 m3/h 96.49 m3/h 190.52 m3/h 1914mm×2972 mm单滚筒分级旋流器 800 m3/h 758.26 m3/h 100.00 m3/h 858.26 m3/h 2 450×8，分级粒度0.25 mm螺旋分选机 55 96.60 4.28 100.88 2 6组3头型螺旋分选机，4圈式螺旋分选机 36 64.40 2.86 67.26 2 4组3头型螺旋分选机，4圈式高效煤泥浓缩机 2 470 1 750.00 200.00 1 950.00 2 350×10，分级粒度0.25 mm分级旋流器 1 600 m3/h 758.26 m3/h 100.00 m3/h 858.26 m3/h 1煤泥水系统30 m煤泥浓缩机，中心传动，分段提
耙浮选柱 65 174.00 4.76 178.76 3 旋流—静态微泡浮选柱，5500×7000
由表2可知，除了中煤离心机设备能力不足，其他环节设备的能力均能满足生产
要求；同时通过核查末煤系统和煤泥水系统辅助环节的设备，如合介泵、稀介泵、煤泥水泵、带式输送机等设备的处理能力，均能满足负荷增加后的能力要求。

因此，现有末煤系统的改造只需要更换中煤离心机即可。

2.3 改造后的产品平衡表
块精煤破碎后进入末煤系统再选的产品平衡表见表3。

表3 改造后的产品平衡表产品名称数量灰分Ad/% 水分Mt/%产率/% 小时产
量/t 日产量/t 年产量/万t末精煤重介精煤 43.83 415.05 6 641.64 219.17 10.15 6.00螺旋精煤 10.92 103.48 1 655.63 54.64 11.38 16.00浮选精煤12.50 118.40 1 894.34 62.51 10.00 22.00限下煤 0.91 8.65 138.46 4.57
11.15 6.00小计 68.17 645.57 10 330.07 340.90 10.34 11.04电煤重介中煤9.56 90.55 1 448.97 47.81 30.23 6.00螺旋中煤 2.20 20.81 333.00 10.99 42.13 16.00小计 11.76 111.36 1 781.97 58.80 32.46 8.05矸石块矸石12.42 117.62 1 881.99 62.11 67.25 6.00旋流器矸石 3.65 34.56 553.03 18.25 80.53 12.00小计 16.07 152.18 2 435.02 80.36 70.27 7.36尾煤 4.00 37.88 606.06 20.00 40.05 26.00合计 100.00 946.97 15 151.52 500.00 23.75 5.40
2.4 精煤产品结构优化方案
通过对选煤厂工艺流程、系统处理能力、工艺布置及投资等方面进行综合分析，确定了精煤产品结构优化方案：块精煤既可经分叉溜槽进入原块精煤带式输送机，也可经新增的破碎机破碎至小于20 mm以下进入末煤系统洗选；将原306块精煤脱介筛筛前溜槽改造为分叉溜槽，增设2个电动闸门，块精煤既可经分叉溜槽进
入原块精煤带式输送机，也可进入新增的破碎机破碎至小于20 mm以下，经大倾角带式输送机转载至末煤系统刮板输送机，进入末煤系统；更换末煤系统原中煤离心机；增加除尘器。

改造后洗选精煤（小于20 mm）产品指标：Ad不大于
10.5%；Mt不大于12%。

该系统改造方案的优点如下：
（1）保留块煤产品种类，实现双通道，根据需要适时生产块精煤产品；
（2）保证最终精煤产品质量稳定，保持产品质量优势；
（3）尽可能简化缩短破碎流程；
（4）尽量不对现有系统做较大改动，以保持洗选系统的稳定性；
（5）改造施工影响生产时间短，投资低。

3 工艺布置
在主厂房501块精煤带式输送机的尾部南侧增加破碎机，在306筛前溜槽后加分
叉溜槽（带2个电动闸门），将块精煤引入破碎机破碎至20 mm以下。

破碎后产品用大倾角胶带机运至320末煤刮板输送机尾部，和筛末煤一起进入末煤分选系
统进行二次分选。

主要改造环节如下：
（1）需增加1台处理量220 t/h、出料粒度20 mm的双齿辊分级破碎机；并对
其安装位置处的钢结构强度进行核算，同时上报基础制作、加固等相关工作。

（2）需增加1部运输能力220 t/h、B1000的大倾角胶带。

（3）更换现有末中煤离心机1台：现有离心机实际处理量为50～90 t/h，处理能力不足，需更换为WZ1400型离心机；改造后末中煤处理量将增加到90 t/h以上。

（4）配套设备的除尘、非标、管道、电气、土建工程。

精煤产品结构优化技术改造布置图见图1。

图1 精煤产品结构优化技术改造布置示意
4 经济效益分析
（1）改造前块精煤价格：754元/t。

（2）块精煤破碎后各产品比例为：末精煤占75%，煤泥占6%，末中煤占19%；改造后各产品煤价格：末精煤915元/t，煤泥430元/t，末中煤510元/t，均价为：808.95元/t。

（3）改造后需增加块精煤再选费用成本合计为18.05元/t，选煤厂年产块精煤105.57万t，增加的效益见表4。

表4 技术改造后销售收入增加表产品名称块精煤售价/元·t-1 年收入/万元改造前754 79 599.78改造增加的成本 18.05 1 905.54改造后 808.95 85 400.85增加
效益 57.97 3 895.53
由表4可知，与块精煤产品结构优化改造之前相比，霍尔辛赫选煤厂年销售收入
增加3 895.53万元，而精煤产品结构优化改造总投资约200万元，1个月内即可
回收投资，经济效益显著[3]。

5 结论
精煤产品结构优化改造不仅受限于现有生产系统，而且受场地、设备布置、管道及土建结构等因素的制约，尤其是改造过程中要尽量降低对现有生产系统正常生产运行的干扰。

本次优化改造克服了以上困难，使得技术改造顺利实行。

本次技术改造完成后，不仅可以更加灵活的调整产品种类，增加企业的市场竞争力，大幅提高企业效益，而且解决了选煤厂的块精煤滞销问题，从而可使矿井及选煤厂恢复正常生产。

参考文献
［1］邢德弢，吴学健，胡永红. 优化调整产品结构对营销的影响[C]/ 2012'中国
选煤发展论坛文集. 中国煤炭加工利用协会，2012.
［2］杜现民. 产品结构优化和营销策略调整对矿井效益的影响[J]. 科技资讯，2010（18）：165.
［3］付万全. 浅谈产品销售结构的优化对企业效益的影响[J]. 煤质技术，1998（S1）：3-5.。