選煤業(yè)是高能耗的行業(yè),同時也是回報率高的行業(yè)。正因為此,傳統(tǒng)的選煤用工程機(jī)械產(chǎn)品只注重于產(chǎn)品性能,忽視了產(chǎn)品的能耗問題。直到近年來,國家對節(jié)能、環(huán)保、降耗等問題開始重視起來,選煤用工程機(jī)械產(chǎn)品中的環(huán)保節(jié)能技術(shù)越來越受用戶青睞。近幾年,工程機(jī)械企業(yè)已經(jīng)意識到節(jié)能產(chǎn)品的市場前景廣闊,改進(jìn)了產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù),新型環(huán)保節(jié)能設(shè)備的成本正隨著行業(yè)規(guī)模和技術(shù)進(jìn)步而迅速降低。基于這一點,節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品的大批量銷售將成為主流趨勢。
煤炭的洗選加工是從源頭上提高商品煤質(zhì)量,提高煤炭利用率,節(jié)約運力,增加煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有 效方法。充分利用先進(jìn)的選煤技術(shù),提高原煤入洗比例,已經(jīng)成為中國煤炭工業(yè)進(jìn)行 業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化升級、提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,保持煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。為了進(jìn)一步改 善和提高選煤效果,各主要產(chǎn)煤國家都把注意力放在改進(jìn)工藝、研制和采用 新型、高 效和高產(chǎn)洗選設(shè)備以及提高自動化、信息化和專 業(yè)化水平方面。
可編程控制 器經(jīng)過30年的發(fā)展,現(xiàn)已形成了完整的工業(yè)控制 器產(chǎn)品系統(tǒng),成為工業(yè)控制領(lǐng)域中占主 導(dǎo)地位的基礎(chǔ)自動化設(shè)備。它的發(fā)展趨勢一個是小型化向著體積小、價 格低、速度快、功能強(qiáng)、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化發(fā)展。另一個是大型化向著大容量、智能化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展使之能與計算機(jī)組成集成控制系統(tǒng)。另外PLC大多數(shù)采用Windows作為編程和操作平臺,采用符合開 放系統(tǒng)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議實現(xiàn)通信聯(lián)網(wǎng),采用梯形圖與高 級語言相結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)化編程語言進(jìn)行編程,為 PLC在選煤廠集中控制的廣泛應(yīng)用提供了廣闊前景。
2.破碎設(shè)備的趨勢
粉碎工程設(shè)備在選礦和礦物加工生產(chǎn)過程中占有重要地位,近年來的主要發(fā)展特點有:
(1)國際專 業(yè)品牌的先進(jìn)設(shè)備不斷優(yōu)化發(fā)展,方向是采納新的設(shè)計思想、引入現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和大型化。
(2)粉碎理論和試驗技術(shù)技術(shù)發(fā)展,突變理論、分形理論、離散教學(xué)等方法被引入粉碎理論研究中。球磨過程理論研究和碎磨功指數(shù)研究仍時有報道。粉碎試驗技術(shù)趨于用小型實驗室試驗和計算機(jī)模擬取代半工業(yè)試驗。
(3)料層粉碎原理對粉碎工程設(shè)備研制和開發(fā)產(chǎn)生了巨大影響。新設(shè)備研制及舊設(shè)備改造中普遍采納這一原理。
(4)由于實現(xiàn)多碎少磨的關(guān)鍵是降低 終破碎產(chǎn)品粒度(即入磨粒度),因此這一范圍內(nèi)科研和開發(fā)工作中,破碎設(shè)備所占的比重大于粉磨設(shè)備,其中又以細(xì)碎和超細(xì)碎設(shè)備的研制和開發(fā)占較大 比重。
(5)為了實現(xiàn)多碎少磨,國內(nèi)越來越多的引進(jìn)國際先進(jìn)粉碎工程設(shè)備,并且越來越多的引進(jìn)大型設(shè)備。
(6)國內(nèi)開發(fā)研制的粉碎工程設(shè)備以中小型為主,發(fā)展特點是類型多樣化。部分產(chǎn)品(如球磨機(jī))在向大型化方向發(fā)展。
隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量要求越來越高,而我國的煤炭性質(zhì)大部分比較難選。所以,選煤方法的趨勢大致是:重介選將占主 導(dǎo)地位,跳汰選仍是易選煤的首 選,浮選粒度上限將會降低至0.2mm左右,其他選煤方法將會在特定條件下合理應(yīng)用。
從重介旋流器工藝的發(fā)展趨勢來看,在國內(nèi)采用無壓入料重介旋流器洗選難選煤的實例越來越多,旋流器直徑越來越大,分選效果也越來越好,尤其是分選煉焦煤時,多數(shù)采用三產(chǎn)品無壓重介質(zhì)旋流器。從考察的選煤廠來看,對難選煤及較難選煤,都采用重介選,充分利用其分選精度高、效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的特點。該工藝運行可靠,技術(shù)指標(biāo)均能達(dá)到洗煤廠質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化的要求,工藝成熟可靠,分選效果好。經(jīng)過幾十年的生產(chǎn)實踐和科學(xué)研究,重介選煤技術(shù)日趨成熟,特別是重介旋流分選技術(shù)取得了重大進(jìn)展。傳統(tǒng)的重介分選技術(shù)強(qiáng)調(diào)分級、脫泥入選,而新技術(shù)的應(yīng)用卻可以有條件地實現(xiàn)不分級、不脫泥入選,從而簡化工藝系統(tǒng)、方便生產(chǎn)管理、降低基建投資。耐磨材料的應(yīng)用,延長了設(shè)備和管道的使用壽命。自動化水平的提高使生產(chǎn)操作更加簡單,同時也降低了介質(zhì)消耗。重介選煤方法已不再像以前那樣難以駕馭,而是和跳汰選煤方法一樣為人們所熟悉。由于重介選煤的基建投資及生產(chǎn)成本已經(jīng)和跳汰選煤接近,而分選精度卻高于跳汰,因此重介選煤方法將會占主 導(dǎo)地位。
雖然浮選是細(xì)粒煤泥較有 效的分選方法,但是生產(chǎn)成本較高。因此,減少浮選人料量勢在必行。降低人浮上限是有 效途徑。目前,重力分選的有 效下限可到0.2mm左右,將來浮選的人料上限定在0.2mm比較合適。
4.跳汰設(shè)備的趨勢
目前跳汰和重介是選煤的兩大方法,重介雖然還是一種新的選煤方法,條件還處于成長期,但它的工藝已經(jīng)成熟了。尤其近兩年來,重介方法的發(fā)展幅度提高很快,所以相對來講跳汰就處于比較次要的地位了,重介的地位則比較主 導(dǎo)一些,所占的比例越來越大了。當(dāng)然跳汰也有它自己的適用范圍,它的特點就是成本比較低,但是精度有些時候不如重介。咱們國家選煤一開始選的主要是用來選煉焦煤,用于化工上面,至于動力方面的,比如發(fā)電或者是民用的,是不選的。但是發(fā)達(dá)國家是都要經(jīng)過選煤的。由于跳汰選煤主要是用于動力煤的分選上,因此跳汰選煤方面還是有很大的發(fā)展空間的。
跳汰選煤是在垂直升降的變速介質(zhì)流中按礦粒密度進(jìn)行分選的過程。是否采用跳汰方法選煤的關(guān)鍵看原煤的可選性。而原煤的可選性就是原煤在洗選過程中獲得一定質(zhì)量產(chǎn)品的可能性和難易程度。它是一種工藝技術(shù)評價指標(biāo),主要評價在某種選煤過程中能否獲得既定質(zhì)量的產(chǎn)品。影響原煤可選性難易的因素主要是產(chǎn)品的質(zhì)量要求、選煤方法和工藝技術(shù)。而可選性難易又決定采用哪種選煤方法。原則上,中等可選、易選的和較易選的3種原煤都應(yīng)采用跳汰選煤方法。難選煤是用跳汰選還是用重介選,應(yīng)通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后來確定,對較難選煤,原則上須采用重介法,以求高水平、高質(zhì)量和高 效益。
我國煤炭可選性從整體上說屬中等可選和難選,有部分易選和較難選。從選煤業(yè)開始至今, 由于重介選是一個相對新的工藝,并一直處在不斷完善之中,又由于經(jīng)濟(jì)實力等原因,除干選等特殊工藝外,一般都采用了成熟且技術(shù)經(jīng)濟(jì)比合適的跳汰選煤方法,并在實踐中進(jìn)一步完善,如不斷提高自動控制水平。從各省礦區(qū)選煤工藝調(diào)查情況來看也說明了這一點:我國大部分選煤廠采用跳汰方法及其工藝,或與浮選、重介聯(lián)合的選煤工藝。調(diào)查中發(fā)現(xiàn),有的選煤廠由于管理科學(xué)、工藝合理,跳汰機(jī)雖然使用時間較長,也能正常工作,且能滿足正常生產(chǎn)的需要。通過對156家選煤廠的調(diào)研發(fā)現(xiàn), 跳汰選煤仍為我國主要的選煤工藝,有140個選煤廠采用跳汰工藝(其中包括聯(lián)合工藝),11個采用全重介,22個選煤廠采用跳汰-重介-浮選工藝,35個選煤廠采用跳汰-浮選工藝。
因此從總體來看,跳汰選在選煤這一行業(yè)中還占著比較重要的位置,據(jù)專家介紹,雖然現(xiàn)在看起來重介發(fā)展比較快,感覺重介效果比跳汰效果好,但從決定量上面講,還是跳汰選煤占優(yōu)勢。
5.重介質(zhì)設(shè)備的趨勢
工藝流程較為簡單,采用大型三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器為主選設(shè)備,配以小直徑粗煤泥重介質(zhì)旋流器組與直接浮選組成的選煤工藝,實現(xiàn)了只用單一低 密度懸浮液系統(tǒng)一次分選出精煤、中煤和矸石三種產(chǎn)品;原煤不脫泥、不分級入選與傳統(tǒng)的兩產(chǎn)品重介質(zhì)選煤工藝相比,大大減少了生產(chǎn)環(huán)節(jié); 所用設(shè)備大型化、成套化:由3NWX1200/850型無壓給料三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器、HFK42-20-60弧形篩、SZK4236振動篩、2CTXN型磁選機(jī)、ZJ型渣漿泵、MMD型分級破 碎機(jī)等組成的單系統(tǒng)處理能力可達(dá)1.2Mt/a; 分選粒級寬,85~0mm,分選精度高,Ep1=0.03~0.04kg/l,Ep2=0.04~0.06kg/l;分選下限低,可達(dá)0.1mm;產(chǎn)品結(jié)構(gòu)靈活,質(zhì)量穩(wěn)定,兩段分選密度調(diào)節(jié)靈活、方便,精度高,可達(dá)±0.006kg/l自動化程度高; 投資和加工成本低,比傳統(tǒng)重介和跳汰選工程可節(jié)省20%以上。
煤炭是我國的主要能源(占70﹪左右),但在開采和利用過程中對大氣、水和土地造成重大環(huán)境污染,潔凈煤技術(shù)是解決環(huán)境污染的少有出路,選煤技術(shù)是潔凈煤技術(shù)的源頭技術(shù)。本項目是選煤技術(shù)中效率高、成本低、建設(shè)速度快的成熟新技術(shù),被公推為適合當(dāng)前發(fā)展的首 選技術(shù),我國原煤產(chǎn)量達(dá)10.5億 t/a,選煤比例為35﹪,計劃到2005年達(dá)50﹪(選煤量達(dá)5.5億t/a以上),許多老選煤廠在激烈競爭中為求生存,紛紛要求進(jìn)行重介選技術(shù)改造,因此,以每年2000~3000萬t選煤能力的發(fā)展速度會持續(xù)到2010年以后。
推廣應(yīng)用現(xiàn)狀:自1999年4月老屋基選煤廠重介選技改成功以來,在尚未正式鑒定的情況下,就已經(jīng)有40多個企業(yè)、設(shè)計、院校等單位聞訊前來參觀訪問,全國已有老屋基、老鷹山、王家寨、二塘、良莊、孫村、望峰崗、呂家坨、太原、西曲、東盛、斜坡、興安臺等23座大中型選煤廠采用了該工藝,總處理能力達(dá)4070萬t/a。據(jù)已改造或新建成的14座中的9座選煤廠和一座選煤設(shè)備廠統(tǒng)計,累計增收節(jié)支總額達(dá)10411.5萬元,經(jīng)濟(jì)效益顯著。為高 效選煤廠建設(shè)節(jié)省投資開辟了新的技術(shù)途徑,為在我國普及和推廣高精度的重介質(zhì)選煤技術(shù)做出了很大貢獻(xiàn),為改 善我國環(huán)境污染,提高煤質(zhì)及燃煤效率做出了貢獻(xiàn),社會效益顯著。