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(diào)整工藝參數(shù),充實中間工序,完善傳統(tǒng)制漿工藝流程,可用于新建或改造現(xiàn)有水煤漿廠,實現(xiàn)永煤漿廠單一系統(tǒng)大型化。關(guān)鍵詞:水煤漿;制備;輥壓機;能耗;投資中圖分類號:TQ536文獻標(biāo)識碼:A1概述自水煤漿技術(shù)問世以來,經(jīng)過20年研究開發(fā)2國內(nèi)外制漿磨機技術(shù)現(xiàn)狀我國的水煤漿技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量均已居世界先進目前,國內(nèi)外制漿工藝的磨碎設(shè)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t,磨機。球磨機性能穩(wěn)定,運行可靠。缺點是能耗3座大型制漿廠的制漿能力達到50萬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(xiàn)有制漿廠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,水媒漿工藝系統(tǒng)。由于破碎機的出口粒度比較粗,進入球用戶群呈不斷擴大之勢,極大地促進了水煤漿產(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(shè)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(fù)荷,部分或全部取技術(shù)性能、環(huán)境影響、設(shè)備可靠性、運行安全性和代球磨機的功能,首選設(shè)備是輥壓機。市場價格?，F(xiàn)在更關(guān)心的是企業(yè)燃用水煤漿的經(jīng)濟效益和杜會效益。水煤漿代替燃油有很高的經(jīng)濟效3輥壓機益和社會效益,但與燃用煤粉比較,盡管燃用水煤輥壓機是20世紀(jì)80年代中期發(fā)展起來一種新漿的環(huán)境效益顯著,但其價格偏高,因此,未來水型粉磨設(shè)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)展重點應(yīng)是提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)引進輥壓機,只要按水煤漿成漿的技術(shù)要求,調(diào)整成本,擴大應(yīng)用范圍。輥壓機的工藝參數(shù),完全可以取得提高產(chǎn)量、降低水煤漿價格偏高的主要原因是運輸費、添加劑能耗的效果。費和動力(電)費用高。為了提高水煤漿的市場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直徑相同、軸線平行是要縮短煤源地、制漿廠與用戶之間的運輸距離,制漿廠的選址應(yīng)就近用戶或用戶群。②降低添加劑的圓柱輥(圖1)。兩個輥子轉(zhuǎn)速(n)相同,轉(zhuǎn)向費用。有關(guān)部門應(yīng)加速開發(fā)高效、廉價環(huán)保型添加相反,通過4個滾動軸承安裝在一個機架上,其中劑,促進水煤漿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。③降低動力費。水煤個是固定輥(1),另一個是活動輥(2),兩輥漿工藝系統(tǒng)中,破碎和磨碎設(shè)備的動力消耗占制漿之間的間隙通過液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)。其工作過程為:電總能耗的70%以上,因此,應(yīng)從更新改造破碎磨動機經(jīng)過減速器帶動輥子轉(zhuǎn)動,待粉磨的松散物料碎工藝入手,采取有效的技術(shù)措施,開發(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,物料隨著輥面向下移動,在A處收稿日期:2004-02-06(也就是拉入角α)開始受到破碎和擠壓,形成密作者簡介:張占棟(1931-),男,河北省唐山市人,教授實的料床。物料受高壓擠壓,顆粒內(nèi)部應(yīng)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(yīng)力時,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(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,壓輥與物料咬合不良,顆?；瑒有栽龃?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(nèi)摩擦力。壓輥間隙大小取決于產(chǎn)量、物料的密實度、平均粒度和最大粒度。圖1輟壓機的結(jié)構(gòu)3.25桃壓機工藝參數(shù)3.2輥壓機的工藝參數(shù)輥壓機的主要工藝參數(shù):3.2.1粉碎過程產(chǎn)量/th物料從輥壓機上部喂料斗加入,在兩輥相向轉(zhuǎn)壓輥直徑/mm動的帶動下,逐漸進入輥子間的壓力區(qū)。輥壓機對壓輥直徑與長度比12-1.5物料進行料層粉碎,粉碎過程分3個階段,即壓壓輥壓力/MPa160(平均)、200(最大)緊、粉碎和結(jié)餅階段。隨物料由松散被壓成餅,壓輥間隙/mm力不斷加大。任一顆粒都會受到來自各個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(yīng)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(yīng)。物料粉碎所需單位壓輥長度負(fù)荷/kN·cm100±10條件:①必須強制連續(xù)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(yīng)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(dāng)料餅通過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,自動膨脹卸落。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、密實度均會影響輥壓機的產(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,物料受壓過程較長,有較多機會調(diào)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(xì)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(wěn)定。故輥直徑大,慣性大,運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。的水分壓輥直徑與長度是輥壓機的主要工藝參數(shù)。壓3.3.3物料的可磨性輥直徑較小時,沿壓輥長度方向上的兩端部分物料的可磨性指數(shù)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(fù)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。壓輥直徑要滿足喂時,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)量無關(guān)。輥壓機不適于低產(chǎn)量的制漿廠。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(xì)粉含量隨著壓輥工作壓力的增大而增多,但到某組合,由輥壓機做預(yù)粉碎,粉碎后的物料送入球磨臨界壓力時料餅中細(xì)粉增量變緩。目前,設(shè)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(shù)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旦滿足水煤漿的制漿粒度要求。輥壓-球磨系統(tǒng)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(yù)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。流程見圖4程合格粒度4.1輥壓預(yù)粉碎工藝流程原料煤輥壓機上打散選粉機訓(xùn)球磨機≯水媒漿原料煤經(jīng)輥壓機預(yù)粉碎后直接送入球磨機,同不合格粒度級物率水+添加劑時加水和添加劑進行磨漿。該工藝流程(圖2)簡單,設(shè)備少,采用高濃.Y|攪拌裝置卜水煤漿度制漿。其特點是投資少,見效快,適于新建漿廠圖4壓全粉工藝流程或現(xiàn)有漿廠擴大生產(chǎn)能力時選用。以上三種工藝流程在提高系統(tǒng)生產(chǎn)能力和節(jié)能添加劑方面有很大差別,就節(jié)能而言,與破碎-球磨組合原料煤工藝流程比較,輥壓預(yù)粉碎工藝流程可節(jié)能30%;輥壓機球磨機}≯水煤漿輥壓選粉工藝流程可節(jié)能30%~50%;輥壓全粉圖2輥壓預(yù)粉碎工藝流程工藝流程的節(jié)能率在50%以上。4.2輥壓選粉工藝流程另外,由于輥壓機預(yù)粉碎使物料粒度變細(xì),可原料媒經(jīng)輥壓機粉碎后,進打散選粉機選粉,使球磨機的磨介消耗量減少50%-10%。大于設(shè)定粒度級的煤返回輥壓機再粉碎,小于設(shè)定粒度級的煤送入球磨機,同時加水和添加劑混合磨結(jié)語制成漿。(1)水煤漿制備引進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的生產(chǎn)能力,在原有球磨機生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)產(chǎn)品質(zhì)量、改善粒度分布的重要環(huán)節(jié)。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(yù)粉碎可以提高球磨機制漿能力,系統(tǒng)能耗可降低30%。壓小“口散數(shù)碼世群四→水媒(3)采用輥壓一球磨工藝流程的水煤漿廠的大于設(shè)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)打散選粉機進行總之,水煤漿產(chǎn)業(yè)引進輥壓機,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)要求改進輥壓機工藝參數(shù),創(chuàng)新水煤漿生產(chǎn)工合格粒度級的煤送入球磨機,同時加水和添加劑,藝,調(diào)整工序,對提高水煤漿產(chǎn)量、節(jié)約能源和推經(jīng)球磨機進行檢查磨制成漿。同時,也可以將合格動水煤漿產(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(nèi)唯一一家以“選煤”為主要報道內(nèi)容的專業(yè)性科技期刊,創(chuàng)刊于1973年。刊物以面向生產(chǎn)、面向基層,熱心為廣大讀者服務(wù)為宗旨,主要報道國內(nèi)外選煤科研成果、試驗研究、技術(shù)經(jīng)驗、問題探討、選煤廠設(shè)計、選煤生產(chǎn)管理、選煤自動化、選煤標(biāo)準(zhǔn)、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(nèi)容。刊物在國內(nèi)屢屢獲獎,1992年以后已連續(xù)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(光盤版)全文收錄,并為網(wǎng)上網(wǎng)期刊,發(fā)行覆蓋面一直居專業(yè)領(lǐng)先位置。2005年《選煤技術(shù)》的征訂工作現(xiàn)已展開,歡迎廣大讀者訂閱!咨詢電話:0315-2816962、7759357E-mail:xmjsbjbi@heino.netHttp://www.tbccri.ac.cn/periodicals/prepara.htm