1.1 石炭選炭工場の概要
太原煤ガス化公司の龍泉煤選炭工場は、設計生産能力500万トン/年の大規模な二元システムであり、主に原料炭を生産するとともに、一般炭の生産も考慮に入れている。同工場の粗粒煤選炭システムは、原料炭生産量の5%を占め、時間当たりの処理能力は56.82トン/時である。
1.2 選別プロセス
石炭選炭プラントの設計における石炭選炭プロセスは次のとおりです。原炭を脱泥および篩分け（脱泥篩は1mm）した後、脱泥および無加圧三製品重中サイクロンで50～1mmを分離し、TBSで1～0.25mmの粗炭スライムを分離し、濃縮およびフィルタープレスで-0.25mmの微細炭スライムを中炭製品として回収します。
2.1 技術変換前の粗泥の分離および回収プロセス
龍泉選炭工場の技術転換前の粗泥の分離・回収プロセスは、サイクロン濃縮＋TBS分離＋サイクロン濃縮＋アークふるいによる脱泥・脱水＋遠心分離による脱水である。具体的なプロセスは図1に示す。
図1 技術転換前の粗泥分離工程フローチャート
2.2 問題がある
表1は、技術転換前に湾曲ふるいを使用してTBS濃縮物のオーバーフローを切断および分類した際の、湾曲ふるいの入力材料とふるいを通過した材料のふるい分け試験データを示しています。ふるい分け試験データを比較すると、入力材料とふるいの灰分含有量の差が5%未満であることがわかります。これは、湾曲ふるいのふるい分け効率が低く、灰分低減効果が極めて低いことを示しています。
表1 技術改良前のアークふるいのスクリーニング試験データ
龍泉選炭工場は、灰分含有量が高く、脈石スラッジが多く、内部灰分が高く、精鉱収率が低く、中間製品含有量が多いという特徴があります。そのため、実際の生産現場では、粗泥分離回収プロセスの当初の設計には主に以下の問題があります。
従来のプロセスでは、TBS濃縮物のオーバーフローから粗粒、スラッジを除去し、脱水するために、選別効率の低い弧状のスクリーンを採用していました。原炭中の脈石の泥状現象が深刻で、高灰分微細泥の含有量が高いため、必然的に以下の問題が発生します。湾曲スクリーンに大量の高灰分微細泥が付着し、粗粒および精炭の灰分含有量が高くなる。湾曲スクリーンはステンレス鋼のスリットスクリーンを使用しており、スクリーンの隙間が大きく摩耗しやすいため、大量の低灰分粗粒スラッジが流出し、粗粒精炭が失われる。同時に、スクリーンを頻繁に交換する必要がある。
3.1 技術変革計画
精炭回収率と経済効果を向上させるため、龍泉石炭選炭工場は安徽方源プラスチック有限公司と提携し、粗泥分離システムを改良しました。実証後、高効率の選別装置であるFY-HVS-1500積層高周波スクリーンを安徽方源プラスチック有限公司に直接採用し、優れた脱泥効果で湾曲スクリーンに代えて、TBSオーバーフロー製品を効率的かつ効果的に切断・選別しました。
3.2 FY-HVS-1500積層高周波スクリーンの構造と動作原理
Fangyuan FY-HVS-1500 高周波積層スクリーンは、スクリーン表面の高周波振動と材料の重力を利用して、材料の粒径に応じて分類を行う機械装置です。その構造は主に分配器、供給装置、上下スクリーンフレーム、高周波振動モーター、スクリーン上の製品収集ホッパー、スクリーン下の製品収集タンク、フレーム、および支持プラットフォームで構成されています。このふるい機の動作原理を図 2 に示します。その主な特徴と利点は以下のとおりです。
図3 積み重ねられた石炭選別場所
龍泉選炭工場は、灰分含有量が高く、脈石スラッジが多く、内部灰分が高く、精鉱収率が低く、中間製品含有量が多いという特徴があります。そのため、実際の生産現場では、粗泥分離回収プロセスの当初の設計には主に以下の問題があります。
従来のプロセスでは、TBS濃縮物のオーバーフローから粗粒、スラッジを除去し、脱水するために、選別効率の低い弧状のスクリーンを採用していました。原炭中の脈石の泥状現象が深刻で、高灰分微細泥の含有量が高いため、必然的に以下の問題が発生します。湾曲スクリーンに大量の高灰分微細泥が付着し、粗粒および精炭の灰分含有量が高くなる。湾曲スクリーンはステンレス鋼のスリットスクリーンを使用しており、スクリーンの隙間が大きく摩耗しやすいため、大量の低灰分粗粒スラッジが流出し、粗粒精炭が失われる。同時に、スクリーンを頻繁に交換する必要がある。
3.1 技術変革計画
精炭回収率と経済効果を向上させるため、龍泉石炭選炭工場は安徽方源プラスチック有限公司と提携し、粗泥分離システムを改良しました。実証後、高効率の選別装置であるFY-HVS-1500積層高周波スクリーンを安徽方源プラスチック有限公司に直接採用し、優れた脱泥効果で湾曲スクリーンに代えて、TBSオーバーフロー製品を効率的かつ効果的に切断・選別しました。
3.2 FY-HVS-1500型積層高周波スクリーンの構造と動作原理
Fangyuan FY-HVS-1500 高周波積層スクリーンは、スクリーン表面の高周波振動と材料の重力を利用して、材料の粒径に応じて分類を行う機械装置です。その構造は主に分配器、供給装置、上下スクリーンフレーム、高周波振動モーター、スクリーン上の製品収集ホッパー、スクリーン下の製品収集タンク、フレーム、および支持プラットフォームで構成されています。このふるい機の動作原理を図 2 に示します。その主な特徴と利点は以下のとおりです。
図4 正方形・円形繊維強化ポリウレタン製微細スクリーンを装備
龍泉選炭工場は、粗泥分離・分類システムのプロセスを最適化し、アークスクリーンに代わり、高効率かつ効果的な分級積層高周波スクリーンを使用して粗泥製品を選別・分類することで、粗泥製品の量を削減しました。灰分と微細泥分が高いため、最終的な粗精炭製品の灰分含有量は、精炭全体の灰分含有量よりも低くなっています。同時に、ふるい下の粗流の問題も効果的に解決されました。選炭工場の現場試験では、ふるい下の石炭スラリーの灰分含有量が55%未満から65%以上に増加し、ふるいの収率がアークふるいと比較して約5%増加し、選炭工場の経済効果が大幅に向上したことが示されました。
投稿日時：2021年3月23日