【煤炭洗选加工中粒度控制问题探讨】 煤炭粒度

煤炭洗选加工中粒度控制问题探讨

关键词：煤炭洗选加工；
粒度控制；
技术途径 中图分类号：TD941+.2文献标识码：B 粒度是煤炭开采和加工过程中一项至关重要的质量评 估指标，它是检验商品煤是否合格的重要标准，同时也是确 保加工过程顺利进行的影响因素。合理的产品技术是确保煤 炭生产加工安全性和持续性的重要保障，同时也是清洁煤炭 使用中的重要控制环节，是减少大气污染的关键途径之一。

1煤炭粒度控制的重要性 1.1用户对商品煤粒度的要求 煤炭用户会根据煤炭使用情况的不同选择不同粒度的 煤炭。一般来说，能源动力用煤情况下对煤炭的粒度压球不 严格，并且由于过于粉碎而影响燃烧效率，且火力发电厂要 专门配备煤炭破碎和磨碎的设备和流程。在火力发电厂中针 对循环流程化机床锅边煤燃烧技术中要求煤炭粒度在 8~14mm之间，也就是说煤炭粒度不宜过大，也不宜过小，适 中最好，因为燃烧粒度过大或者粉碎过细的话，会使得燃烧 过程中无法形成流化层，进而阻碍动力系统的正常运行。但 对于无烟煤用户而言，块煤造气明显，煤炭的块率是评估煤炭造气的关键，因此在无烟煤生产过程中，它的破碎粒度要 求较为严格，必须充分考虑到煤炭燃烧转化过程中的转载、 冲击等造成的二次破碎。而对于一些用于气化原料的褐煤， 它的生产工艺要求的粒度大约为10~50mm，同时对煤炭颗粒 的大小和形状要严格的要求。从以上分析可以看出不同商品 煤用户对煤炭的粒度有不同的要求，尤其是随着煤炭利用市 场的逐渐拓宽，一旦煤炭粒度没有达到要求，就是造成煤炭 积压或直销，直接损害了煤炭加工企业的经济效益。因此控 制煤炭粒度是确保商品质量，保障企业经济效益的重要途径。

1.2确保生产过程顺利进行 在煤炭加工生产过程中，煤炭破碎主要分为两个阶段：
一是井下作业破碎阶段，此阶段的原煤粒度一般大于300mm， 此时大粒度的煤炭通过单辊或锤式粉碎机将煤炭颗粒粉碎 至300mm以下，最后将这些井下粉碎加工好的煤炭运输至井 上。第二阶段是井上的原煤运输至加工厂后要经过原煤筛选， 筛下物煤炭送往选煤厂洗选，筛上物经过破碎在送往洗煤厂 洗选。现阶段，很多煤炭采矿场都采用综采放顶煤的开采模 式，在运行过程中会出现大量的大粒度煤炭，加大了破碎设 备监管难度，无法合理统一控制整体的原煤粒度。在煤炭运 输过程中，高料层厚度才能确保刮板链速度，满足运力，此 时环锤或迟辊外直径与刮板链的间距大于300mm。这种情况 会出现大量大粒度的岩石、矸石，这些大粒度的物质存在会 对后期密探加工生产的安全性和稳定性造成极大的威胁。大粒度的物料极容易在高速运输的胶带上滑落，形状不一、大 粒度的无聊会破坏胶带、留槽以及浅槽等设备，缩短设备的 使用寿命。此外大块的物料会造成设备堵塞，严重影响生产 的连续性。目前国际上的煤炭加工工厂对于大矸石、原煤等 的破碎一般采用双齿辊，这样可以大大提高物料破碎的效率。

因为单辊破碎不能避免条状、片状的超粒度物料产生及单辊 破碎的啮入效果较差。

1.3生产工艺需求 在煤炭洗选加工过程中，不一样的煤炭洗选工艺粒度要 求存在显著差异，对原煤入选的粒度控制非常关键。比如针 对粒度范围为0~40mm的物料选择小直径的压旋流器，此时对 粒度的上限要求有极大的敏感性，但是对组成特性的要求较 低，这种粒度的原料容易对管道、泵叶轮以及底流口造成堵 塞。针对粒度范围0~50的物料选择重型有压旋流器，对粒度 上限要求敏感性较高，对组成特性要求较低。针对0~60的物 料粒度选择小直径的无压旋流器，此时会对底流口造成堵塞。

而针对粒度范围在0~80的物料适宜选择大直径的无压旋流 器。13~300粒度的物料适宜选择动筛跳法机，虽然会对排料 口形成一定的堵塞，但是对粒度上线要求一般，却对粒度组 件要求较高。

2煤炭洗选加工过程中力度控制的技术途径 2.1确定最佳产品粒度标准和合理的破碎比 通常情况下，煤炭洗选使用到的破碎机的破碎比i是根据原料粒度与破碎后产品的粒度之比确定的，它是指原料经 过破碎机加工后粒度减小的程度。通常情况下，原料粒度与 破碎后产品粒度的之比的计算方法有以下几种：一是使用破 碎物料的最大力度与破碎后产品的最大粒度进行对比得 出：i=Dmax/dmax。Dmax为破碎前的最大力度，而dmax为破 碎后物料的最大粒度。在计算最大粒度直径时，一般以通过 筛孔95%的为最大粒度的直径。由于商品煤在不同的应用场 合需要不同的粒度，但是入料的粒度与出料的粒度选用的标 准必须一致，即入料若用l表示，那么出料粒度也应用l表示。

二是采用平均粒度来计算：i=Dcp/dcp，其中Dcp为物料破碎 前的平均直径，而dcp为破碎后的平均直径。这种算法能够 精确而真实地反应物料的破碎程度。但是这种计算方法烦琐 而复杂，实用性较差。经过长期的经验可以判定，分步骤破 碎机最适宜的破碎比可以选择在2~4之间，可以按照第一种 计算方法得到。但是过大的破碎比会造成大量资源的浪费， 不能节省成本，还会降低处理效率，使过粉碎率增长，加大 破碎机齿轮的磨损程度，缩短破碎机的使用寿命。

2.2引进破碎原理合理的设备 在原煤破碎加工过程中，要想获得成块率高、粒度符合 要求的产品，必须要对原料进行一系列的加工工序，比如剪 切、拉伸、弯曲、刺破、折断、劈裂等操作工序，此外可以 凭借岩石、矸石、焦煤、煤炭等的抗压强度，而抗剪强度大 于抗拉强度的特性，最终实现破碎的目的。在原料破碎的过程中，由于煤炭、焦炭等属于硬物料，在进行破碎处理是应 该将破碎机能耗定制为0.21~0.45kW・h/t，反击式破碎机能 能耗控制在0.94~1.27kW・h/t，而传统齿辊破碎机能耗控制 在0.35~0.56kW・h/t。从以上机能能耗可以看出，分级破碎 机的能够最低，可以作为最佳破碎设备。

2.3确定准确的技术要求 在原料煤加工破碎过程中，要想获得符合技术标准的粒 度，必须要根据商品煤的使用用途，从而确立粒度的技术标 准。比如粒度约为90mm的煤料直接放入有压给料旋流器中时， 这对于物料粒度要求极为严格，尤其是对l、b、h三个尺寸 的要求均小于50mm。而针对粒度范围在0~80的物料适宜选择 大直径的无压旋流器，此时需要将l、b、h三个尺寸中两个 尺寸小于50mm，并且有一个方面稍微大于50mm，在这种情况 下，对选煤质量影响不大。13~300粒度的物料适宜选择筛跳 法机，虽然会对排料口形成一定的堵塞，但是对粒度上限要 求一般，却对粒度组件要求较高。针对粒度范围0~50的物料 选择重型有压旋流器，对粒度上限要求敏感性较高，对组成 特性要求较低。

3结束语 煤炭的洗选与加工中控制粒度是确保煤炭质量是否达 标的关键评估指标，同时也是决定煤炭市场持续运行的重要 因素。在原煤加工工程中，掌握了煤炭的粒度，了解不同煤 炭颗粒群显示出的粒度分布曲线，就能更加准确的检测加工商品煤的质量。在煤炭洗选与加工过程中，为了生产处符合 标准的商品煤、确保煤炭生产顺利开展，就必须要控制煤炭 粒度。目前控制煤炭粒度主要有确定最佳产品粒度标准和合 理的破碎比、引进破碎原理合理的设备、确定科学的技术要 求三种技术途径，这三种技术途径的有效使用能够有效控制 煤炭粒度，使其符合商品煤标准。

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