水煤漿生產(chǎn)新工藝

第5期No. 52004年10月COAL PREPARATION TECHNOLOGYOct 2004文章編號:1001-3571(2004)03-0007-03水煤漿生產(chǎn)新工藝張占棟,王柱勇,劉珊2(1.撫順礦務(wù)局,遼寧撫順1130002.國家水煤漿工程技術(shù)研究中心,北京100013)摘要:介紹了采用輥壓機制備水煤漿的新工藝。該工藝可按煤質(zhì)調整工藝參數,充實(shí)中間工序,完善傳統制漿工藝流程,可用于新建或改造現有水煤漿廠(chǎng),實(shí)現永煤漿廠(chǎng)單一系統大型化。關(guān)鍵詞:水煤漿;制備;輥壓機;能耗;投資中圖分類(lèi)號:TQ536文獻標識碼:A1概述自水煤漿技術(shù)問(wèn)世以來(lái),經(jīng)過(guò)20年研究開(kāi)發(fā)2國內外制漿磨機技術(shù)現狀我國的水煤漿技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量均已居世界先進(jìn)目前,國內外制漿工藝的磨碎設備大都采用球行列。目前,我國的年制漿生產(chǎn)能力達400多萬(wàn)t,磨機。球磨機性能穩定,運行可靠。缺點(diǎn)是能耗3座大型制漿廠(chǎng)的制漿能力達到50萬(wàn)ta以上。水噸漿耗電30~40kW·h;電能利用率低,有煤漿產(chǎn)品已在7臺電站鍋爐和50多臺工業(yè)鍋爐以效能耗不足5%。及100多臺各種窯爐上燃用,并取得一定經(jīng)濟效現有制漿廠(chǎng)多采用反擊式破碎機與球磨機聯(lián)合益。還有一些企業(yè)正在新建或擴大制漿廠(chǎng),水媒漿工藝系統。由于破碎機的出口粒度比較粗,進(jìn)入球用戶(hù)群呈不斷擴大之勢,極大地促進(jìn)了水煤漿產(chǎn)業(yè)磨機磨碎還需要很高的能耗。因此,需采用新型破發(fā)展碎設備,使其出口物料粒度達到或接近制漿粒度的對水煤漿而言,過(guò)去人們關(guān)心的是產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)要求,從而減輕球磨機的負荷,部分或全部取技術(shù)性能、環(huán)境影響、設備可靠性、運行安全性和代球磨機的功能,首選設備是輥壓機。市場(chǎng)價(jià)格?，F在更關(guān)心的是企業(yè)燃用水煤漿的經(jīng)濟效益和杜會(huì )效益。水煤漿代替燃油有很高的經(jīng)濟效3輥壓機益和社會(huì )效益,但與燃用煤粉比較,盡管燃用水煤輥壓機是20世紀80年代中期發(fā)展起來(lái)一種新漿的環(huán)境效益顯著(zhù),但其價(jià)格偏高,因此,未來(lái)水型粉磨設備,廣泛用于水泥工業(yè)。水煤漿制漿工藝煤漿技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)應是提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)引進(jìn)輥壓機,只要按水煤漿成漿的技術(shù)要求,調整成本,擴大應用范圍。輥壓機的工藝參數,完全可以取得提高產(chǎn)量、降低水煤漿價(jià)格偏高的主要原因是運輸費、添加劑能耗的效果。費和動(dòng)力(電)費用高。為了提高水煤漿的市場(chǎng)3.1輥壓機的工作原理競爭力,需要采取如下措施:①降低運輸費。關(guān)鍵輥壓機的主要部件是兩個(gè)直徑相同、軸線(xiàn)平行是要縮短煤源地、制漿廠(chǎng)與用戶(hù)之間的運輸距離,制漿廠(chǎng)的選址應就近用戶(hù)或用戶(hù)群。②降低添加劑的圓柱輥(圖1)。兩個(gè)輥子轉速(n)相同,轉向費用。有關(guān)部門(mén)應加速開(kāi)發(fā)高效、廉價(jià)環(huán)保型添加相反,通過(guò)4個(gè)滾動(dòng)軸承安裝在一個(gè)機架上,其中劑,促進(jìn)水煤漿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。③降低動(dòng)力費。水煤個(gè)是固定輥(1),另一個(gè)是活動(dòng)輥(2),兩輥漿工藝系統中,破碎和磨碎設備的動(dòng)力消耗占制漿之間的間隙通過(guò)液壓系統調節。其工作過(guò)程為:電總能耗的70%以上,因此,應從更新改造破碎磨動(dòng)機經(jīng)過(guò)減速器帶動(dòng)輥子轉動(dòng),待粉磨的松散物料碎工藝入手,采取有效的技術(shù)措施,開(kāi)發(fā)新的制漿由上方喂料給人雙輥的間隙(S)中,由于雙輥表面向下運動(dòng),物料隨著(zhù)輥面向下移動(dòng),在A(yíng)處收稿日期:2004-02-06(也就是拉入角α)開(kāi)始受到破碎和擠壓,形成密作者簡(jiǎn)介:張占棟(1931-),男,河北省唐山市人,教授實(shí)的料床。物料受高壓擠壓,顆粒內部應力達到破級高級工程師,原撫順礦務(wù)局劇總工程師。電活:0413-碎應力時(shí),受擠壓的顆粒被粉碎,粒徑變小或呈粉2532391狀,或部分顆粒產(chǎn)生微小裂紋,增大了物料的易磨75期2004年10月25日性,從輥壓機卸出的物料成片狀料餅,經(jīng)打散后成3.24桃壓機的生產(chǎn)能力為散狀顆粒輥壓機的生產(chǎn)能力取決于物料密度(p)、壓輥的周邊速度(V)、輥距(S)和輥長(cháng)(B)。輥壓機的生產(chǎn)能力可由下式求得M=3 600BSVp壓輥的周邊速度決定輥壓機產(chǎn)量,周邊速度快則產(chǎn)量大。但速度太快時(shí),壓輥與物料咬合不良,顆?；瑒?dòng)性增大,壓輥表面磨損激增。壓輥速度取決于物料的粒度組成、外摩擦力和內摩擦力。壓輥間隙大小取決于產(chǎn)量、物料的密實(shí)度、平均粒度和最大粒度。圖1輟壓機的結構3.25桃壓機工藝參數3.2輥壓機的工藝參數輥壓機的主要工藝參數:3.2.1粉碎過(guò)程產(chǎn)量/th物料從輥壓機上部喂料斗加入,在兩輥相向轉壓輥直徑/mm動(dòng)的帶動(dòng)下,逐漸進(jìn)入輥子間的壓力區。輥壓機對壓輥直徑與長(cháng)度比12-1.5物料進(jìn)行料層粉碎,粉碎過(guò)程分3個(gè)階段,即壓壓輥壓力/MPa160(平均)、200(最大)緊、粉碎和結餅階段。隨物料由松散被壓成餅,壓輥間隙/mm力不斷加大。任一顆粒都會(huì )受到來(lái)自各個(gè)方向相鄰壓輥周邊速度/m·sl顆粒的擠壓,在巨大壓力下發(fā)生應變,產(chǎn)生粉碎和單位產(chǎn)量粉碎力/kN·(th-1)單位產(chǎn)量電耗/(kW·h)·t微裂效果,即所謂的粒間粉碎效應。物料粉碎所需單位壓輥長(cháng)度負荷/kN·cm100±10條件:①必須強制連續喂料;②施加于物料顆粒間3.3桃壓機對物料性狀的要求的壓力要大于物種粉碎壓力。物料顆粒在粉碎過(guò)程水煤漿制備工藝要求輥壓機的性能對煤炭破碎中,產(chǎn)生粉碎、變形、移位,由于兩輥間隙逐漸變具有較好的適應性,為了取得最佳操作效果而對煤窄,已被粉碎的碎片、粉末所形成的新料層體積不炭性狀有一些要求:斷地縮小,相互間的擠壓力不斷加大,料層中的物3.3.1喂料粒度料顆粒也不斷地被破碎或產(chǎn)生微裂。當料餅通過(guò)兩喂料粒度最大可為壓輥間隙的3.5~4倍,適輥間的最小間隙時(shí),自動(dòng)膨脹卸落。宜的喂料粒度上限為80mm。此外,喂料的粒度組3.2.2壓輥直徑與寬度成、密實(shí)度均會(huì )影響輥壓機的產(chǎn)量。壓輥直徑大容易咬住物料顆粒,防止顆粒向回3.3,2物料水分反彈,物料受壓過(guò)程較長(cháng),有較多機會(huì )調整其相互輥壓機不適于粉碎粘濕物料,對脆性干物料粉位置,各部受壓較為均勻,料餅的粒度組成與細粉碎效果好。壓輥間的咬合角在很大程度上取決物料量均較穩定。故輥直徑大,慣性大,運轉平穩。的水分壓輥直徑與長(cháng)度是輥壓機的主要工藝參數。壓3.3.3物料的可磨性輥直徑較小時(shí),沿壓輥長(cháng)度方向上的兩端部分物料的可磨性指數決定煤粉碎的難易程度。煤的未被充分破碎而逸出,致使料餅中夾有少量較大顆組成比較復雜,不同煤種具有不同的可磨性。同粒。輥壓機的產(chǎn)量決定于輥長(cháng)。壓輥直徑要滿(mǎn)足喂時(shí),煤的可磨性也決定了輥壓機的粉碎能耗。料得到良好的咬合作用和壓碎高度,與輥壓機的產(chǎn)量無(wú)關(guān)。輥壓機不適于低產(chǎn)量的制漿廠(chǎng)。4輥壓-球磨工藝流程3.2.3壓桃壓力經(jīng)輥壓機一次輥壓通過(guò)的物料不可能達到制備壓輥間的壓力選擇決定粉碎效果,出料料餅中水煤漿粒度分布的技術(shù)要求。選用輥壓機與球磨機細粉含量隨著(zhù)壓輥工作壓力的增大而增多,但到某組合,由輥壓機做預粉碎,粉碎后的物料送入球磨臨界壓力時(shí)料餅中細粉增量變緩。目前,設計的機磨漿。由于生產(chǎn)能力較大,一臺輥壓機粉碎的煤輥壓機的最大工作壓力為150MPa。餅可供數臺球磨機用;或選出粗粒反饋循環(huán),直到第5期張占棟等:水煤漿生產(chǎn)新工藝204+1月2旦滿(mǎn)足水煤漿的制漿粒度要求。輥壓-球磨系統制備粒度級的煤直接送入攪拌裝置,加入水和添加劑攪水煤漿有3種不同的工藝流程:①輥壓預粉碎工藝拌成漿。但是,采用攪拌裝置工藝制漿和控制都比流程;②輥壓選粉工藝流程;③輥壓全粉工藝流較困難。流程見(jiàn)圖4程合格粒度4.1輥壓預粉碎工藝流程原料煤輥壓機上打散選粉機訓球磨機≯水媒漿原料煤經(jīng)輥壓機預粉碎后直接送入球磨機,同不合格粒度級物率水+添加劑時(shí)加水和添加劑進(jìn)行磨漿。該工藝流程(圖2)簡(jiǎn)單,設備少,采用高濃.Y|攪拌裝置卜水煤漿度制漿。其特點(diǎn)是投資少,見(jiàn)效快,適于新建漿廠(chǎng)圖4壓全粉工藝流程或現有漿廠(chǎng)擴大生產(chǎn)能力時(shí)選用。以上三種工藝流程在提高系統生產(chǎn)能力和節能添加劑方面有很大差別,就節能而言,與破碎-球磨組合原料煤工藝流程比較,輥壓預粉碎工藝流程可節能30%;輥壓機球磨機}≯水煤漿輥壓選粉工藝流程可節能30%~50%;輥壓全粉圖2輥壓預粉碎工藝流程工藝流程的節能率在50%以上。4.2輥壓選粉工藝流程另外,由于輥壓機預粉碎使物料粒度變細,可原料媒經(jīng)輥壓機粉碎后,進(jìn)打散選粉機選粉,使球磨機的磨介消耗量減少50%-10%。大于設定粒度級的煤返回輥壓機再粉碎,小于設定粒度級的煤送入球磨機,同時(shí)加水和添加劑混合磨結語(yǔ)制成漿。(1)水煤漿制備引進(jìn)輥壓機可大幅度提高水工藝流程(圖3)中的打散選粉工序是提高煤漿廠(chǎng)的生產(chǎn)能力,在原有球磨機生產(chǎn)能力的基礎產(chǎn)品質(zhì)量、改善粒度分布的重要環(huán)節。上產(chǎn)量可以翻番。水添加劑(2)輥壓機能耗低,用于原料煤預粉碎可以提高球磨機制漿能力,系統能耗可降低30%。壓小“口散數碼世群四→水媒(3)采用輥壓一球磨工藝流程的水煤漿廠(chǎng)的大于設定粒度級粒度級基建投資可減少10%以上圖3輥壓選粉工藝流程(4)采用輥壓機全部或部分代替球磨機制漿,4.3輥壓全粉工藝流程球磨機的磨介消耗可減少50%~100%。輥壓機將原料煤粉碎后,再經(jīng)打散選粉機進(jìn)行總之,水煤漿產(chǎn)業(yè)引進(jìn)輥壓機,按水煤漿生產(chǎn)選粉,選出不合格粒度級的煤返回輥壓機再粉碎;技術(shù)要求改進(jìn)輥壓機工藝參數,創(chuàng )新水煤漿生產(chǎn)工合格粒度級的煤送入球磨機,同時(shí)加水和添加劑,藝,調整工序,對提高水煤漿產(chǎn)量、節約能源和推經(jīng)球磨機進(jìn)行檢查磨制成漿。同時(shí),也可以將合格動(dòng)水煤漿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。歡迎訂閱2005年〈選煤技木〉(雙月刊)!《選煤技術(shù)》雜志是由煤炭科學(xué)研究總院唐山分院等單位聯(lián)合主辦的國內唯一一家以“選煤”為主要報道內容的專(zhuān)業(yè)性科技期刊,創(chuàng )刊于1973年?？镆悦嫦蛏a(chǎn)、面向基層,熱心為廣大讀者服務(wù)為宗旨,主要報道國內外選煤科研成果、試驗研究、技術(shù)經(jīng)驗、問(wèn)題探討、選煤廠(chǎng)設計、選煤生產(chǎn)管理、選煤自動(dòng)化、選煤標準、選煤方面的國家方針政策或綜述性文章以及選煤科技信息等內容?？镌趪鴥葘覍耀@獎,1992年以后已連續四次被確定為“全國中文核心期刊”,199年被中國學(xué)術(shù)期刊(光盤(pán)版)全文收錄,并為網(wǎng)上網(wǎng)期刊,發(fā)行覆蓋面一直居專(zhuān)業(yè)領(lǐng)先位置。2005年《選煤技術(shù)》的征訂工作現已展開(kāi),歡迎廣大讀者訂閱!咨詢(xún)電話(huà):0315-2816962、7759357E-mail:xmjsbjbi@heino.netHttp://www.tbccri.ac.cn/periodicals/prepara.htm