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我国选煤设备发展趋势
  
  选煤业是高能耗的行业,同时也是回报率高的行业。正因为此,传统的选煤用工程机械产品只注重于产品性能,忽视了产品的能耗问题。直到近年来,国家对节能、环保、降耗等问题开始重视起来,选煤用工程机械产品中的环保节能技术越来越受用户青睐。近几年,工程机械企业已经意识到节能产品的市场前景广阔,改进了产品的设计和生产技术,新型环保节能设备的成本正随着行业规模和技术进步而迅速降低。基于这一点,节能环保产品的大批量销售将成为主流趋势。
  1.选煤设备自动化发展
  煤炭的洗选加工是从源头上提高商品煤质量,提高煤炭利用率,节约运力,增加煤炭企业经济效益的有 效方法。充分利用先进的选煤技术,提高原煤入洗比例,已经成为中国煤炭工业进行 业结构调整和优化升级、提高煤炭企业经济效益和社会效益,保持煤炭工业可持续发展的必然选择。为了进一步改 善和提高选煤效果,各主要产煤国家都把注意力放在改进工艺、研制和采用 新型、高 效和高产洗选设备以及提高自动化、信息化和专 业化水平方面。
  可编程控制 器经过30年的发展,现已形成了完整的工业控制 器产品系统,成为工业控制领域中占主 导地位的基础自动化设备。它的发展趋势一个是小型化向着体积小、价 格低、速度快、功能强、标准化和系列化发展。另一个是大型化向着大容量、智能化和网络化发展使之能与计算机组成集成控制系统。另外PLC大多数采用Windows作为编程和操作平台,采用符合开 放系统互联标准的通信协议实现通信联网,采用梯形图与高 级语言相结合的标准化编程语言进行编程,为 PLC在选煤厂集中控制的广泛应用提供了广阔前景。
  2.破碎设备的趋势
  粉碎工程设备在选矿和矿物加工生产过程中占有重要地位,近年来的主要发展特点有:
  (1)国际专 业品牌的先进设备不断优化发展,方向是采纳新的设计思想、引入现代科学技术和大型化。
  (2)粉碎理论和试验技术技术发展,突变理论、分形理论、离散教学等方法被引入粉碎理论研究中。球磨过程理论研究和碎磨功指数研究仍时有报道。粉碎试验技术趋于用小型实验室试验和计算机模拟取代半工业试验。
  (3)料层粉碎原理对粉碎工程设备研制和开发产生了巨大影响。新设备研制及旧设备改造中普遍采纳这一原理。
  (4)由于实现多碎少磨的关键是降低 终破碎产品粒度(即入磨粒度),因此这一范围内科研和开发工作中,破碎设备所占的比重大于粉磨设备,其中又以细碎和超细碎设备的研制和开发占较大 比重。
  (5)为了实现多碎少磨,国内越来越多的引进国际先进粉碎工程设备,并且越来越多的引进大型设备。
  (6)国内开发研制的粉碎工程设备以中小型为主,发展特点是类型多样化。部分产品(如球磨机)在向大型化方向发展。
  3.重介质旋流器的趋势
  随着中国经济的发展,对煤炭产品的质量要求越来越高,而我国的煤炭性质大部分比较难选。所以,选煤方法的趋势大致是:重介选将占主 导地位,跳汰选仍是易选煤的首 选,浮选粒度上限将会降低至0.2mm左右,其他选煤方法将会在特定条件下合理应用。
  从重介旋流器工艺的发展趋势来看,在国内采用无压入料重介旋流器洗选难选煤的实例越来越多,旋流器直径越来越大,分选效果也越来越好,尤其是分选炼焦煤时,多数采用三产品无压重介质旋流器。从考察的选煤厂来看,对难选煤及较难选煤,都采用重介选,充分利用其分选精度高、效率高、产品质量稳定的特点。该工艺运行可靠,技术指标均能达到洗煤厂质量标准化的要求,工艺成熟可靠,分选效果好。经过几十年的生产实践和科学研究,重介选煤技术日趋成熟,特别是重介旋流分选技术取得了重大进展。传统的重介分选技术强调分级、脱泥入选,而新技术的应用却可以有条件地实现不分级、不脱泥入选,从而简化工艺系统、方便生产管理、降低基建投资。耐磨材料的应用,延长了设备和管道的使用寿命。自动化水平的提高使生产操作更加简单,同时也降低了介质消耗。重介选煤方法已不再像以前那样难以驾驭,而是和跳汰选煤方法一样为人们所熟悉。由于重介选煤的基建投资及生产成本已经和跳汰选煤接近,而分选精度却高于跳汰,因此重介选煤方法将会占主 导地位。
  虽然浮选是细粒煤泥较有 效的分选方法,但是生产成本较高。因此,减少浮选人料量势在必行。降低人浮上限是有 效途径。目前,重力分选的有 效下限可到0.2mm左右,将来浮选的人料上限定在0.2mm比较合适。
  4.跳汰设备的趋势
  目前跳汰和重介是选煤的两大方法,重介虽然还是一种新的选煤方法,条件还处于成长期,但它的工艺已经成熟了。尤其近两年来,重介方法的发展幅度提高很快,所以相对来讲跳汰就处于比较次要的地位了,重介的地位则比较主 导一些,所占的比例越来越大了。当然跳汰也有它自己的适用范围,它的特点就是成本比较低,但是精度有些时候不如重介。咱们国家选煤一开始选的主要是用来选炼焦煤,用于化工上面,至于动力方面的,比如发电或者是民用的,是不选的。但是发达国家是都要经过选煤的。由于跳汰选煤主要是用于动力煤的分选上,因此跳汰选煤方面还是有很大的发展空间的。
  跳汰选煤是在垂直升降的变速介质流中按矿粒密度进行分选的过程。是否采用跳汰方法选煤的关键看原煤的可选性。而原煤的可选性就是原煤在洗选过程中获得一定质量产品的可能性和难易程度。它是一种工艺技术评价指标,主要评价在某种选煤过程中能否获得既定质量的产品。影响原煤可选性难易的因素主要是产品的质量要求、选煤方法和工艺技术。而可选性难易又决定采用哪种选煤方法。原则上,中等可选、易选的和较易选的3种原煤都应采用跳汰选煤方法。难选煤是用跳汰选还是用重介选,应通过技术经济比较后来确定,对较难选煤,原则上须采用重介法,以求高水平、高质量和高 效益。
  我国煤炭可选性从整体上说属中等可选和难选,有部分易选和较难选。从选煤业开始至今, 由于重介选是一个相对新的工艺,并一直处在不断完善之中,又由于经济实力等原因,除干选等特殊工艺外,一般都采用了成熟且技术经济比合适的跳汰选煤方法,并在实践中进一步完善,如不断提高自动控制水平。从各省矿区选煤工艺调查情况来看也说明了这一点:我国大部分选煤厂采用跳汰方法及其工艺,或与浮选、重介联合的选煤工艺。调查中发现,有的选煤厂由于管理科学、工艺合理,跳汰机虽然使用时间较长,也能正常工作,且能满足正常生产的需要。通过对156家选煤厂的调研发现, 跳汰选煤仍为我国主要的选煤工艺,有140个选煤厂采用跳汰工艺(其中包括联合工艺),11个采用全重介,22个选煤厂采用跳汰-重介-浮选工艺,35个选煤厂采用跳汰-浮选工艺。
  因此从总体来看,跳汰选在选煤这一行业中还占着比较重要的位置,据专家介绍,虽然现在看起来重介发展比较快,感觉重介效果比跳汰效果好,但从决定量上面讲,还是跳汰选煤占优势。
  5.重介质设备的趋势
  工艺流程较为简单,采用大型三产品重介质旋流器为主选设备,配以小直径粗煤泥重介质旋流器组与直接浮选组成的选煤工艺,实现了只用单一低 密度悬浮液系统一次分选出精煤、中煤和矸石三种产品;原煤不脱泥、不分级入选与传统的两产品重介质选煤工艺相比,大大减少了生产环节; 所用设备大型化、成套化:由3NWX1200/850型无压给料三产品重介质旋流器、HFK42-20-60弧形筛、SZK4236振动筛、2CTXN型磁选机、ZJ型渣浆泵、MMD型分级破 碎机等组成的单系统处理能力可达1.2Mt/a; 分选粒级宽,85~0mm,分选精度高,Ep1=0.03~0.04kg/l,Ep2=0.04~0.06kg/l;分选下限低,可达0.1mm;产品结构灵活,质量稳定,两段分选密度调节灵活、方便,精度高,可达±0.006kg/l自动化程度高; 投资和加工成本低,比传统重介和跳汰选工程可节省20%以上。
  煤炭是我国的主要能源(占70﹪左右),但在开采和利用过程中对大气、水和土地造成重大环境污染,洁净煤技术是解决环境污染的少有出路,选煤技术是洁净煤技术的源头技术。本项目是选煤技术中效率高、成本低、建设速度快的成熟新技术,被公推为适合当前发展的首 选技术,我国原煤产量达10.5亿 t/a,选煤比例为35﹪,计划到2005年达50﹪(选煤量达5.5亿t/a以上),许多老选煤厂在激烈竞争中为求生存,纷纷要求进行重介选技术改造,因此,以每年2000~3000万t选煤能力的发展速度会持续到2010年以后。
  推广应用现状:自1999年4月老屋基选煤厂重介选技改成功以来,在尚未正式鉴定的情况下,就已经有40多个企业、设计、院校等单位闻讯前来参观访问,全国已有老屋基、老鹰山、王家寨、二塘、良庄、孙村、望峰岗、吕家坨、太原、西曲、东盛、斜坡、兴安台等23座大中型选煤厂采用了该工艺,总处理能力达4070万t/a。据已改造或新建成的14座中的9座选煤厂和一座选煤设备厂统计,累计增收节支总额达10411.5万元,经济效益显著。为高 效选煤厂建设节省投资开辟了新的技术途径,为在我国普及和推广高精度的重介质选煤技术做出了很大贡献,为改 善我国环境污染,提高煤质及燃煤效率做出了贡献,社会效益显著。
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