日前,柴里煤矿选煤厂传来喜讯,该厂创新研发的双锥无压三产品重介旋流器,经中国煤炭工业协会科学技术成果鉴定,达到国内领先水平。成绩的取得和柴里煤矿选煤系统扩能升级及智能化建设工作密切相关。
柴里煤矿选煤厂是一座集矿井毛煤提升、原煤洗选加工、商品煤外运销售于一体的矿井型选煤厂,年入洗能力为240万吨。柴里煤矿作为一个开采60年的老矿井,因煤炭储量减少和采煤工艺提升,升井毛煤及入选原煤煤质变化频繁、原煤物料粒度组成和密度组成不稳定、密度级物料含量大幅波动、硫及煤泥含量增高等成为选煤厂面临的“洗选”难题。
为解决这些难题,柴里煤矿选煤厂打破常规,与威海海王旋流器有限公司携手,在保留传统旋流器优点基础上,进行全面深入优化升级。
他们通过分析现场不同煤质,结合理论数据分析,不断调整三产品旋流器结构,模拟其内部流场,并对比不同煤样分选效果,优化三产品旋流器结构。通过数十次实验室模型试验、半工业带煤试验以及现场工业应用试验,最终实现设备改造及高精度分选的目标。
“由于这种新型设备是在全国第一家使用,海王也是第一家研制,在我们矿第一次使用,所以刚开始我们心里都没有底。”选煤厂总工程师徐同金说,于是我们一块研究、一块探讨,通过重新设计,使定制双锥无压旋流器更好地满足现场生产需求,提高精煤回收率和分选精度。
升级后的双锥无压三产品重介旋流器采用独特的“圆筒+圆锥”两段式结构,主要对一段的布置角度、筒体的长度、二段的锥体角度设计等进行改进。
那么旋流器是如何在复杂多变的原煤中快速、高精度分选出精煤、中煤和矸石的呢?
重介质悬浮液首先由泵打入到旋流器内,在旋流器内部形成内、外两个螺旋状的分选场,越靠近中心的密度越低,越靠近边缘密度越高。入洗原煤从入料口自流入一段旋流器内部,在内部根据原煤的密度不同进行有效分选,轻产物(精煤)顺着内螺旋从中心空排出,重产物(中煤和矸石)顺着外螺旋逆流而上进入二段,在二段内部再次根据密度的不同进行分选。
“该系统具有分选精度高、维护量小、结构简单等优势,在保证泵同样转速的前提下提高分选压力,降低介质消耗以及设备能耗,既节能又环保,且分选精度高。”徐同金说,“另外,我们还根据现场需要,安装多个传感器,根据不同煤种所需要的分选密度,自动控制相应的分流阀和补水阀,精准达到所需的密度,最终保证洗选的精度以及分选效果。现在成功投入使用才发现效果确实是很好。”
这套系统使用以来,分选精度从以前的0.5mm提高到了现在的0.25mm,原煤处理量同比提升了5%,单系统能耗降低了7%,精煤产率提高了1.5%。2021年至今,这个小小旋流器已为我们创造近4000万元的经济效益,并且经中国煤炭工业协会科学技术成果鉴定,达到国内领先水平。