干法分选较湿法分选有优势

    开滦（集团）东欢坨矿业分公司选煤厂，设计生产能力1.5Mt/a，属于矿井型动力煤选煤厂。煤种属于气煤，煤质具有矸石硬度软，末煤量大，煤湿、黏，不易筛分，煤和矸石易泥化且不易沉降等特点。原选煤方法采用50-6mm重介分选，随着井下煤质的变化，回收率已不足20％。经过筛分浮沉试验，对比发现，对30-6mm以下粒级单独采用重介分选，效果较好，回收率可达到40％以上。由于30mm以上粒级矸石较多，因此，对30mm以上物料采用复合式干法分选，预前排矸，提高精煤回收率和经济效益。

    FGX-24复合式干法分选机由两台FGX-12复合式干法分选机组成。主要分选原理包括：翻转剥离分选原理、自生介质的分选原理、离析作用等。FGX-24复合式干法分选机由分选床、振动器、风室、机架和吊挂装置、接料槽等部分组成。振动器由2台振动电机固定在分选床电机架上，带振动器的分选床由4根钢丝绳通过减振弹簧悬挂在机架上。

    分选床由布满风孔的直角梯形床面、背板、格条、排料挡板和矸石门组成。在床面下部设置若干风室与离心风机相通，各风室均有风阀控制，风室和床面固定与分选床成为一体。

    复合式干法分选机在东欢坨选煤厂调试过程中，并没有完全达到预想的效果。遇到的问题主要包括以下几点：

（1）矸石泥化现象严重，煤泥在风道中循环，循环过程中堵塞筛床布风口，风量无法满足要求，影响分选效果。

（2）井下原煤中塑料袋、纺织袋、小木板等杂物较多，引起筛床和引风机进风口堵塞。

（3）复合式干法分选机分选后，由于精煤量和矸石量调整范围有限，造成精煤和矸石错配现象。

（4）入选30-80mm原煤中矸石量较大，混入中煤较多，矸石含煤率较高。

（5）复合式干法分选机在运行过程中，由于煤质较为易碎，原煤经过转载进入复合式干法分选机后，在循环风的作用下，导致外围粉尘量较大。

    3.1 原煤煤质

    东欢坨矿井下煤质外在水分较大，属于湿、黏煤。特别是原煤泥化现象严重，在风选过程中，随着风力作用在风道中循环，一定时间后粘结在风道内，糊住风道，一定程度上降低了风量。由于复合式干法选煤，对风力要求较为严格，因此，粘煤对风选影响较大。

    3.2 入料粒度

    东欢坨选煤厂复合式干法分选机入料粒度主要在30-80mm，入料中细粒级物料较少，粉煤与床面上升气流组成无法形成气固两相混合介质，即自生介质。同时，30-80mm粒级含有大量矸石，分选过程中，对设备的排矸能力有较高要求。

    3.3 原煤含矸量

    东欢坨矿井原煤，30-80mm粒度原煤含矸率较高，当井下煤质较差时，矸石含量超过60％。在复合式干法分选机使用过程中，由于矸石含量大，排矸口排矸量有限，导致精煤错配物含量较大，严重影响精煤质量和矸石质量。

    3.4 其它原因

    由于井下生产生活产生的废弃物随皮带混入原煤，塑料袋进入风选设备后，随着循环风进入袋式除尘器和旋风除尘器，并沿着管道进入分选床下部，对分选床筛孔造成严重堵塞，风量无法满足要求，影响分选效果。

    4.1 工艺优化

    （1）对30-80mm入料原煤进行预破碎

    原设计流程采用30-80mm粒度级原煤直接进入复合式干法分选机进行分选，在调试生产中，分选未能达到较好效果。通过对复合式干法分选机分选原理的研究和实践，对工艺流程进行了优化，设计增加一台反击式破碎机，对30-80mm粒级物料进行40mm预破碎，破碎后增加了粉煤含量，由于自生介质的作业，分选效果得以提高。

    （2）设计安装540转载皮带

    原设计流程采用30-80mm风选后，精煤落地作为动力煤销售，由于井下煤质不断变化，在煤质较差时，商品煤发热量较低，通过设计540转载皮带，将风选后的精煤与商品煤混合，提高商品煤质量。另外，风选精煤经过简单排矸后，也可通过540皮带转载进入重介系统，提高重介洗选精煤回收率。

    （3）调整布袋除尘器清灰时间间隔

    由于东欢坨矿井原煤煤质较为易碎，导致外围粉尘较大，一方面导致精煤的损失，一方面影响工人的工作环境。因此，通过对清灰PLC程序进行优化，将原有的自动清灰时间由原来的两小时改为半小时，并且在清灰的过程中，通过分煤器进行单独转载，避免多条皮带转载引起二次粉尘，使用后，外围粉尘量明显减少。

    （4）优化后工艺流程

    4.2 复合式干法分选机的改造

    （1）增加风道检修清理口

    原有风道未考虑粘性煤质对风道的堵塞情况，未在风道上设置检修清理口，风道堵塞严重影响给风量，进而影响分选效果和效率，风选精煤产品质量无法得到保证。增加风道检修清理口后，检修人员更加便于清理和观察，保证了风道的畅通，提高了分选效果。

    （2）引风机增加挡板

    原有引风机只对煤尘回收进行理想考虑，未考虑井下湿的细粒煤及塑料袋等杂物较多的情况，其对风道和筛板经常造成堵塞。增加挡板后，塑料袋等生活垃圾，不能直接被吸入引风机，起到了一定的分流作用，间接保证了风道的畅通。

    （3）延长各产品溜槽之间翻板长度

    原有精煤、中煤、矸石之间两个翻板较短，当矸石和精煤中出现错配物时，调整范围有限。当精煤发热量高于生产需要时，操作人员需调整精煤翻板，扩大中煤混入率，但由于翻板过短，当打到极限时，精煤仍然有较高的发热量，这样精煤产量就相对降低。调整矸石量时也是如此。通过延长翻板，精煤和矸石调整范围扩大，操作人员可以更加灵活自如的调整翻板，进而精煤、矸石质量调控更加准确，产品更具市场竞争力。

    （4）矸石段后背板增加开口

    原有分选设备虽然考虑到矸石量较大的情况，并增开侧排矸口。东欢坨矿井30-80mm粒级原煤矸石含量较大，煤质较差时，矸石含量大于60％。入料矸石量远远大于设备排矸能力，造成精煤中错配物较多。通过增加背板排矸口，加大了排矸量，保证了精煤产品的稳定。

    FGX-24复合式干法分选机在东欢坨选煤厂应用一年多来，经过工艺完善和设备改造，设备运转状态良好，通过在东欢坨选煤厂的应用实践，与其它分选设备相比，其优势主要包括：

    （1）设备简单

    复合式干法分选机设备结构简单，占地面积小，土建工程少，施工安装工期短。东欢坨选煤厂采购的FGX-24复合式干法分选机从设备招标采购到调试生产，仅用了一个多月的时间，从而确保了生产，提高了经济效益。

    （2）分选成本低

    东欢坨矿井原煤煤质易碎，30-80mm粒度级矸石含量较大。按照原设计流程，原煤进入主洗系统，30-80mm粒度级精煤回收率较低，而且由于矸石量较大，对管路磨损严重。通过使用FGX-24复合式干法分选机，30-80mm原煤经过排矸后，发热量达到3900Kcal/Kg以上，排矸率较高，矸石含煤率＜5％。通过综合分析，重介吨煤成本在18元／ｔ左右，风选吨煤成本在4元／ｔ左右，综合成本减少14元／ｔ，经济效益明显。

    （3）操作简单

    复合式干法分选机相对于重介分选，无需严格的密度控制，只需对各产品溜槽之间翻板、筛前挡板或筛机角度进行适量调节。另外，当煤质较差时，矸石量较大，现场需要打开后背板矸石口，增加排矸量。在设备运行的过程中，相对于重介选煤，需要现场人员操作的较少，对员工的素质也不用过高的要求，员工只需较短时间培训就可操作。

    （4）检修和维护量小复合式干法分选机设备简单，配套设备少，设备运行稳定，占地面积较小，设备集中，从而检修和维护量小。

    FGX-24复合式干法分选机在东欢坨选煤厂使用后，相对于重介分选，洗选成本大大降低，经济效益可观。东欢坨选煤厂风选工艺采用30-80mm粒级原煤分选，其特点是矸石量大，煤质外在水分较高。通过对原工艺、设备优化和改造，设备运行稳定，生产事故明显减少，生产效率明显提高，对其它选煤厂利用风选设备分选相似煤质原煤提供了借鉴。