引言

選煤廠是一座設計能力１.５Ｍｔ／ａ的中心型煉焦煤選煤廠。現有選煤工藝為“預先脫泥無壓三產品重介旋流器分選＋ＦＢＳ干擾床分選＋煤泥二次浮選”的聯合分選工藝。近年來，隨著天元選煤廠入洗原煤中的細粒級煤泥含量不斷增加，原生煤泥含量達４０％以上，不僅給原煤分選增加了難度，產品水分更是不易控制，綜合精煤水分一度達１６％以上，壓濾精煤水分在２６％以上，且總量大，如何降低壓濾精煤水分成為首要問題。選煤廠通過對精煤壓濾機改造，更換為單室進料水壓榨隔膜壓濾機，壓濾精煤和綜合精煤水分大幅降低，達到預期目標。

１浮選和壓濾系統現狀及存在問題

１.１原生煤泥含量增加根據天元選煤廠設計時的煤質資料，原煤中小于０.５ｍｍ含量為１９.７７％，灰分２１.０５％。而目前入洗原煤中原生煤泥含量在４０％以上，灰分２３％～２６％，加上洗選過程中產生的次生煤泥，煤泥總量超過５０％。在此過程中，天元選煤廠由于精煤壓濾系統處理能力不足，通過改造增加了２臺精煤壓濾機。選煤廠浮選系統工藝流程如圖１所示。

１.２精煤壓濾機入料粒度極細天元選煤廠使用臥脫篩籃篩縫為０.２５ｍｍ，因此，經過臥脫處理后的二次浮選入料粒度更細，對浮選精礦脫水的難度也更大。二次浮選精礦即精煤壓濾機入料的粒度組成見表１。

由表１可知，壓濾精煤中主導粒級為０.１２５～０.０４５ｍｍ，含量占９６.９７％，由于粒度極細，粘度大，脫水難度大，普通隔膜壓濾機處理該較細粒度煤泥壓濾周期長，脫水效率差，濾布邊角處易粘附煤泥，需人工清理，濾餅水分在２６％～２８％，水分偏高。１.３壓濾精煤占綜合精煤比例高天元選煤廠綜合精煤由重介精煤、粗精煤、臥脫精煤和壓濾精煤組成。隨著入洗原煤中煤泥含量越來越高，臥脫精煤和壓濾精煤占比逐漸增大，造成最終綜合精煤水分偏高［４］。結合臥脫使用情況，并與廠家溝通，認為臥脫運行工況正常，且水分下降空間不大。４種精煤占比及水分見表２。從表２可以得出，壓濾精煤水分還有極大的下降空間。天元選煤廠為解決壓濾精煤水分高的問題，決定進行壓濾設備升級改造，降低壓濾精煤水分。同時為貫徹公司“視客戶為生命、以質量為血液”的發展理念，積極推進壓濾設備升。

２技術改造經過調研與實地考察，河南天元選煤廠決定引進單室進料水壓榨隔膜壓濾機替換原有普通隔膜壓濾機。

２.１技改方案與實施河南天元選煤廠現有２臺過濾面積３００ｍ２和１臺４５０ｍ２的快開式隔膜壓濾機，一對一更換為相同過濾面積的單室進料水壓榨壓濾機，地腳尺寸保持不變，原壓濾機入料泵可滿足新壓濾機的入料要求。每臺壓濾機需增加１臺壓榨水泵，同時增加２個５ｔ壓榨水箱可以滿足３臺壓濾機正常壓榨使用，壓榨水可循環使用。單臺空氣穿流壓濾機在吹風時用氣量在４０ｍ３／ｍｉｎ左右，由于每次只允許單臺精煤壓濾機卸料，各臺壓濾機吹風與其他工序交叉進行，選取１臺產氣量在４０ｍ３／ｍｉｎ、排氣壓力０.８ＭＰａ的空壓機即可滿足正常生產要求。天元選煤廠原有儲氣罐儲氣量在２５ｍ３，因此需要增加１臺容積為２０ｍ３的儲氣罐，將２個儲氣罐通過管道串聯起來，可以保證壓濾機的用氣量需求。且通過逐臺進行壓濾機拆除與安裝，可以不影響現場正常生產。

２.２應用效果３臺壓濾機更換完成及配套設備投入使用后，通過對壓濾機運行參數及濾餅水分進行監測，記錄現場應用效果，試驗結果見表３。由表３試驗結果可以得出：

（１）單室進料水壓榨壓濾機濾餅水分明顯降低，最高２０.４％，最低１８.９％，平均為１９.５％，與原有壓濾機相比，水分降低７.０％～８.０％，降水效果較好；

（２）壓濾機在不同運行參數條件下，水分會有差別，隨著壓榨壓力、壓榨時間和吹風時長的增加，濾餅水分呈下降趨勢；

（３）采用單側的角吹風效果比兩側輪流角吹風濾餅水分要低，同時左吹風效果最佳，因為壓濾機為右側邊角進料，采用與進料方向相對的左角吹風可以更好的清除殘留水分。

２.３應用改進壓濾機原設計運行程序為：壓緊→入料→反吹→壓榨→左吹風→右吹風→二次反吹→松開→拉板卸料，其中上一個程序完成后，接著進行下一個程序。雖然單室進料水壓榨壓濾機在現場應用取得顯著效果，天元選煤廠技術人員在其運行基礎上提出進一步設想：如果在吹風狀態時，壓榨程序仍然進行，濾餅水分是否會有進一步降低的可能。通過現場分析，該設想可以通過調整控制柜ＰＬＣ程序得以實現。現場進行程序調整后，對濾餅水分測定結果見表４。

從表４可以看出，調整程序后的濾餅平均水分較未調整之前下降了０.７％，表明此次程序調整對濾餅水分降低是有效的。目前，天元選煤廠３臺精煤壓濾機角吹風均調整為左吹風，同時在吹風時保持壓榨狀態。

２.４應用總結通過３臺單室進料水壓榨壓濾機在現場應用情況分析，可以得出以下幾點：

（１）該壓濾機對極細粒煤有較好的脫水效果，濾餅水分在１８％～２０％之間；

（２）壓濾機自動化程度高，從壓緊到卸料實現自動運行，且第一個循環完成后自動進入第二個循環，可以實現無人值守；

（３）反吹功能使管道內殘留液體被清除，濾布上不粘附煤泥，濾餅水分低、卸料效果好；（４）在入料濃度、壓力、小時處理量等方面與同等過濾面積的普通快開式隔膜壓濾機相差不大，可以很好地適應現場生產需求。３經濟效益天元選煤廠單室進料水壓榨壓濾機投入使用以來，綜合精煤水分下降至１２％～１３％，有效提升了產品質量和客戶滿意度，在產品運輸、裝卸、客戶使用等方面得到明顯改善，取得了良好的經濟效益和社會效益。以天元選煤廠年產精煤８０萬ｔ計算，每年可節省３萬ｔ左右無效運輸成本，按平均噸煤運輸成本１５０元計，每年可節約運輸費用４５０萬元。

４結語水壓榨壓濾機在天元選煤廠的成功應用，表明該壓濾機對極細粒煤泥脫水有良好的效果，對選煤行業細粒煤脫水提供了很好的技術支撐，同時，基于其高度自動化控制系統，對設備現場操作、維護與管理方面，具有良好的應用前景。

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