第5期選煤技術(shù)No. 52004年10月COAL PREPARATION TECHNOLOGYOct 2004文章編號(hào):1001-3571(2004)03-0007-03水煤漿生產(chǎn)新工藝張占棟,王柱勇2,劉珊2(1.撫順礦務(wù)局,遼寧撫順1130002.國(guó)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(jī)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(shí)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(shí)現(xiàn)水煤漿廠單一系統(tǒng)大型化。關(guān)鍵詞:水煤漿;制備;輥壓機(jī);能耗;投資中圖分類號(hào):TQ536文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A1概述自水媒漿技術(shù)問世以來,經(jīng)過20年研究開發(fā),2國(guó)內(nèi)外制漿磨機(jī)技術(shù)現(xiàn)狀我國(guó)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(guó)內(nèi)外制漿工藝的磨碎設(shè)備大都采用球行列。目前,我國(guó)的年制漿生產(chǎn)能力達(dá)400多萬t,磨機(jī)。球磨機(jī)性能穩(wěn)定,運(yùn)行可靠。缺點(diǎn)是能耗3座大型制漿廠的制漿能力達(dá)到50萬/a以上。水高,噸漿耗電30~40kW·h;電能利用率低,有煤漿產(chǎn)品已在7臺(tái)電站鍋爐和50多臺(tái)工業(yè)鍋爐以效能耗不足5%。及100多臺(tái)各種窯爐上燃用,并取得一定經(jīng)濟(jì)效現(xiàn)有制漿廠多采用反擊式破碎機(jī)與球磨機(jī)聯(lián)合益。還有一些企業(yè)正在新建或擴(kuò)大制漿廠,水煤漿工藝系統(tǒng)。由于破碎機(jī)的出口粒度比較粗,進(jìn)入球用戶群呈不斷擴(kuò)大之勢(shì),極大地促進(jìn)了水煤漿產(chǎn)業(yè)磨機(jī)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(dá)到或接近制漿粒度的對(duì)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(jī)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(yùn)行安全性和代球磨機(jī)的功能,首選設(shè)備是輥壓機(jī)市場(chǎng)價(jià)格?，F(xiàn)在更關(guān)心的是企業(yè)燃用水煤漿的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。水煤漿代替燃油有很高的經(jīng)濟(jì)效3輥壓機(jī)益和社會(huì)效益,但與燃用煤粉比較,盡管燃用水煤輥壓機(jī)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(jià)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(diǎn)應(yīng)是提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)引進(jìn)輥壓機(jī),只要按水煤漿成漿的技術(shù)要求,調(diào)整成本,擴(kuò)大應(yīng)用范圍。輥壓機(jī)的工藝參數(shù),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(yùn)輸費(fèi)、添加劑能耗的效果費(fèi)和動(dòng)力(電)費(fèi)用高。為了提高水煤漿的市場(chǎng)3.1桃壓機(jī)的工作原理競(jìng)爭(zhēng)力,需要采取如下措施:①降低運(yùn)輸費(fèi)。關(guān)鍵輥壓機(jī)的主要部件是兩個(gè)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(yùn)輸距離,的圓柱1)。兩個(gè)輥?zhàn)愚D(zhuǎn)速(n)相同,轉(zhuǎn)向制漿廠的選址應(yīng)就近用戶或用戶群。②降低添加劑相反,通過4個(gè)滾動(dòng)軸承安裝在一個(gè)機(jī)架上,其中費(fèi)用。有關(guān)部門應(yīng)加速開發(fā)高效、廉價(jià)環(huán)保型添加劑,促進(jìn)水煤漿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。③降低動(dòng)力費(fèi)。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(tǒng)中,破碎和磨碎設(shè)備的動(dòng)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(dòng)機(jī)經(jīng)過減速器帶動(dòng)輥?zhàn)愚D(zhuǎn)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(yùn)動(dòng),物料隨著輥面向下移動(dòng),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(jiǎn)介:張占棟(1931-),男,河北省唐山市人,教授實(shí)中國(guó)煤化工粒內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到破級(jí)高級(jí)工程師,原撫順礦務(wù)局副總工程師。電話:04132532391。CNMH(,粒徑變小或呈粉狀,以郃分稠粒廣生儇小襞毀,增大了物料的易磨第5期2004年10月25日性,從輥壓機(jī)卸出的物料成片狀料餅,經(jīng)打散后成3.2.4輥壓機(jī)的生產(chǎn)能力為散狀顆粒。輥壓機(jī)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(zhǎng)(B)。輥壓機(jī)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(jī)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(nèi)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輥壓機(jī)的結(jié)構(gòu)3.2.5概壓機(jī)工藝參數(shù)3.2輥壓機(jī)的工藝參數(shù)輥壓機(jī)的主要工藝參數(shù):3.2.1粉碎過程產(chǎn)量/t:h60-300物料從輥壓機(jī)上部喂料斗加入,在兩輥相向轉(zhuǎn)壓輥直徑/mm800-1200動(dòng)的帶動(dòng)下,逐漸進(jìn)入輥?zhàn)娱g的壓力區(qū)。輥壓機(jī)對(duì)壓輥直徑與長(zhǎng)度比物料進(jìn)行料層粉碎,粉碎過程分3個(gè)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/r力不斷加大。任一顆粒都會(huì)受到來自各個(gè)方向相鄰壓輥周邊速度/m·s1-1.5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·(t·h1)微裂效果,即所謂的粒間粉碎效應(yīng)。物料粉碎所需單位產(chǎn)量電耗/(kWh):t單位壓輥長(zhǎng)度負(fù)荷/kN100±10條件:①必須強(qiáng)制連續(xù)喂料;②施加于物料顆粒間3.3桃壓機(jī)對(duì)物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(jī)的性能對(duì)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(duì)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(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壓直徑與寬度成、密實(shí)度均會(huì)影響輥壓機(jī)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(zhǎng),有較多機(jī)會(huì)調(diào)整其相互輥壓機(jī)不適于粉碎粘濕物料,對(duì)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(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。的水分。壓輥直徑與長(zhǎng)度是輥壓機(jī)的主要工藝參數(shù)。壓3.3.3物料的可磨性輥直徑較小時(shí),沿壓輥長(zhǎng)度方向上的兩端部分物料煤的可磨性指數(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(jī)的產(chǎn)量決定于輥長(zhǎng)。壓輥直徑要滿足喂時(shí),煤的可磨性也決定了輥壓機(jī)的粉碎能耗。料得到良好的咬合作用和壓碎高度,與輥壓機(jī)的產(chǎn)量無關(guān)。輥壓機(jī)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(jī)一次輥壓通過的物料不可能達(dá)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(jī)與球磨機(jī)細(xì)粉含量隨著壓輥工作壓力的增大而增多,但到某組合中國(guó)煤化工的物料送入球磨臨界壓力時(shí)料餅中細(xì)粉增量變緩。目前,設(shè)計(jì)的機(jī)磨CNMHG輥壓機(jī)粉碎的煤輥壓機(jī)的最大工作壓力為150MPa。餅可供數(shù)臺(tái)球靨機(jī)用;或選出粗粒反饋循環(huán),直到第5張占棟等:水煤漿生產(chǎn)新工藝004年10月25日滿足水煤漿的制漿粒度要求。輥壓-球磨系統(tǒng)制備粒度級(jí)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.I輥壓預(yù)粉碎工藝流程~想壓機(jī)打散選橋機(jī)一球機(jī)→水媒原料煤經(jīng)輥壓機(jī)預(yù)粉碎后直接送入球磨機(jī),同不合格粒度級(jí)物料水+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(shè)備少,采用高濃攪拌裝置十》水煤漿度制漿。其特點(diǎn)是投資少,見效快,適于新建漿廠圖4輥壓全粉工藝流程或現(xiàn)有漿廠擴(kuò)大生產(chǎn)能力時(shí)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,「輥壓機(jī)工藝流程比較,輥壓預(yù)粉碎工藝流程可節(jié)能30%叫球靡機(jī)}→水媒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(jī)預(yù)粉碎使物料粒度變細(xì),可原料媒經(jīng)輥壓機(jī)粉碎后,進(jìn)打散選粉機(jī)選粉,使球磨機(jī)的磨介消耗量減少50%-100%。大于設(shè)定粒度級(jí)的煤返回輥壓機(jī)再粉碎,小于設(shè)定粒度級(jí)的煤送入球磨機(jī),同時(shí)加水和添加劑混合磨55結(jié)語制成漿。(1)水煤漿制備引進(jìn)輥壓機(jī)可大幅度提高水該工藝流程(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(jī)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(jī)能耗低,用于原料煤預(yù)粉碎可以提高球磨機(jī)制漿能力,系統(tǒng)能耗可降低30%打散選粉機(jī)球磨機(jī)卜水煤漿(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(jí)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(jī)全部或部分代替球磨機(jī)制漿4.3輥壓全粉工藝流程球磨機(jī)的磨介消耗可減少50%~100%。輥壓機(jī)將原料煤粉碎后,再經(jīng)打散選粉機(jī)進(jìn)行總之,水煤漿產(chǎn)業(yè)引進(jìn)輥壓機(jī),按水煤漿生產(chǎn)選粉,選出不合格粒度級(jí)的煤返回輥壓機(jī)再粉碎;技術(shù)要求改進(jìn)輥壓機(jī)工藝參數(shù),創(chuàng)新水煤漿生產(chǎn)工合格粒度級(jí)的煤送入球磨機(jī),同時(shí)加水和添加劑,藝,調(diào)整工序,對(duì)提高水煤漿產(chǎn)量、節(jié)約能源和推球磨機(jī)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〈選煤技術(shù)》(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(guó)內(nèi)唯一一家以“選煤”為主要報(bào)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)為宗主要報(bào)道國(guó)內(nèi)外選煤科研成果、試驗(yàn)研究、技術(shù)經(jīng)驗(yàn)、問題探討、選煤廠設(shè)計(jì)、選煤生產(chǎn)管理、選煤自動(dòng)化、選煤標(biāo)準(zhǔn)、選煤方面的國(guó)家方針政策或綜迷性文章以及選煤科技信息等內(nèi)容?？镌趪?guó)內(nèi)屢屢獲獎(jiǎng)1992年以后已連續(xù)四次被確定為“全國(guó)中文核心期刊”,1999年被中國(guó)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)頓先位置。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!中國(guó)煤化工咨詢電話:0315-2816962、7759357EHttp://www.tbecri.ac.cn/pericCNMHG