立項原因:
同煤集團煤氣廠擔負著集團公司八萬多煤氣用戶的煤氣生產(chǎn)、供應任務。年用混煤42萬多噸。由于煤炭資源短缺,含矸率較低的混煤越來越難保證供應。而我廠選用的煤峪口礦生產(chǎn)的籽煤含矸率平均都在22%以上,單靠人工揀矸已很難保證焦炭質量。經(jīng)過我廠多方考察論證,同時適應北方缺水的特點,于1999年上馬了一套唐山市神州機械有限公司(唐山市選煤成套設備廠)生產(chǎn)的FGX—6型復合式干法選煤成套設備,后為擴大生產(chǎn)需求,又更換了一套FGX—9型分選設備,生產(chǎn)能力達到75—100t/h。由于該選煤方法不用水,工藝簡單、投資少、生產(chǎn)成本低、商品煤回收率高等優(yōu)點,大量減輕了人工揀矸負擔,受到我車間員工的普遍歡迎。原工藝流程圖如圖1所下:
圖1.
緩沖倉,2—給料機,3—干選機,4—袋式除塵器,5—旋風除塵器,6—引風機,7—離心通風機,
8—煤3#篩子,9—原粉塵皮帶,10—新精煤皮帶,11—舊精煤皮帶,12—煤5#皮帶,13—原矸石皮帶
說明:(1)矸石口至矸石場20米;(2)入選煤為0—120mm含矸混煤;(3)煤3#篩網(wǎng)為25mm規(guī)格。
隨著國家、省、市對環(huán)保的越來越重視和為我市創(chuàng)造優(yōu)良的大氣環(huán)境,經(jīng)過幾年的運行,我們發(fā)現(xiàn)該設備存在以下問題:(1)分選收集下來的粉塵又通過新、舊精煤皮帶、煤5#皮帶、煤3#篩子的運輸、篩選后,又造成二次揚塵,污染了環(huán)境,浪費了寶貴的煤炭資源;(2)矸石排至鐵倉后,四輪車拉運不及時,經(jīng)常導致倉滿,影響生產(chǎn)。分選下來的矸石,排至矸石倉后,人工放至小四輪車上,倒至離其不足20米的矸石場,又產(chǎn)生了人工短倒費用,四輪車費,每年3萬元。2007年11月份,車間對此進行了技術改造。
改造內容及創(chuàng)新點:
對粉塵的治理改造是取掉原粉塵皮帶,重新設計一部粉塵全密封式皮帶輸送機,使其收集下料口遠離分選中心,在分選邊緣設下料口進行人工收集,而且側幫全部采用擋煤皮帶封嚴,上部加蓋鐵板以螺栓緊固的方式密封,這樣既能保證環(huán)境無污染又操作安全,作業(yè)還更加方便。通過初步計算,此設計完全通過校核。
對矸石皮帶的改造,由于場地設備及位置限制,無法用一部皮帶直接將分選矸石排至場外,故將粉塵皮帶作矸1#皮帶,原矸石皮帶作矸2#皮帶。另為不影響挖子車作業(yè),矸2#皮帶輸送機采用兩根高6米的立柱吊掛起皮帶頭的方式進行安裝(見圖2),保證輸送機下可通行車輛。其主要改造內容如下:
1.改造后的新矸石皮帶如圖2所示。分選下來的矸石通過一部長9.5m的650型皮帶運輸至頭部所架的矸石倉儲存,下部出口有一四輪車,裝滿后倒至離其約20米左右的矸石堆,由于四輪車每次倒運不足一噸多,每天矸石量大約在30噸,所以倒運次數(shù)頻繁,再加上四輪車車況有時不太好,或挖車堆矸不及時,經(jīng)常造成矸石倉滿后影響了生產(chǎn),每次影響時間至少在20分鐘,這個問題長期制約了車間的正常生產(chǎn)。此次改造,我們做了以下創(chuàng)新:
圖2.
緩沖倉,2—給料機,3—干選機,4—袋式除塵器,5—旋風除塵器,6—引風機,7—離心通風機,
8—煤3#篩子,9—新粉塵皮帶,10—新精煤皮帶,11—舊精煤皮帶,12—煤5#皮帶,13—矸1#皮帶,
14—矸2#皮帶
(1)將替換下來的原粉塵皮帶(長9米)與原有矸石皮帶(9.5米)經(jīng)過重新組裝,將原來的粉塵皮帶改為矸1#皮帶、原來的矸石皮帶改為矸2#皮帶,并改變角度直接排至矸石場,如圖虛線所示。
(2)由于直接排至矸石場,矸石皮帶頭離地高度約4.5m,為了裝矸方便,下部要求不能有立腿,必須采取斜拉裝置,我們在中部架設兩根立柱,頭尾用鋼絲繩連接起來,在尾部安有松緊裝置,當頭部滾筒長時間運行后,有下墜現(xiàn)象,直接擰動松緊器就可調節(jié),極大地方便了作業(yè)。
(3)此次改造無需增加任何設備,合理地利用了原設備,減少了車間成本支出。
2.革新后的粉塵皮帶如圖2所示。由袋式除塵器和旋風除塵器收集下來的粉塵,全部排至原粉塵皮帶上,由于無密封,在排放過程中,又造成了揚塵,排至粉塵皮帶上的粉塵分兩種,一種為袋式除塵器排下來的粉塵,顆粒直徑在200目以下;一種為旋風除塵器排下來的粉塵,顆粒直徑在0—3mm。收集到的粉塵又返回至精煤1#皮帶,通過精煤2#皮帶送至煤5#皮帶,期間經(jīng)過二次落差,摻有粉塵和分選后的混煤,經(jīng)過煤3#篩子篩分,25mm以下的煤分離后,送至粉煤場,這樣經(jīng)過三次倒運、篩選收集下來的粉塵,幾乎全部又排至空中,造成嚴重大氣污染和資源浪費。針對這個問題,做如下創(chuàng)新:
(1)首先我們重新加工了一部小皮帶,采用全密封方式,除塵器排下來的粉塵首先不造成擴散;其次,將粉塵皮帶改變方向,由原來的排至精煤1#皮帶上改至粉塵皮帶頭部下方的粉塵倉,再由人工收集裝袋,堆至院內裝車。
(2)在精煤皮帶上方加一灑水裝置,徹底避免了未收集下來的粉塵再次揚塵。
(3)為避免冬季粉塵在筒內凍結的情況;在易凍結的彎頭部分加裝了電熱帶。
三、應用情況及經(jīng)濟社會效益
從2007年11月17日改造至2008年3月11日,經(jīng)過4個月的運行、效果非常好,大大避免了環(huán)境污染,改善了工人作業(yè)環(huán)境,減少了員工工作強度,極大地方便了生產(chǎn),保證了巷道安全,促進了我廠環(huán)保達標驗收工作的順利進行,創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。
1.經(jīng)測算,改造了矸石皮帶,每年可節(jié)省四輪短倒費用(按每天82元計,廠核定):365天×82元/天=29930元。
2.粉塵創(chuàng)收:從11月17日—3月11日,粉塵收集情況統(tǒng)計如表1所示。
表1:
時間 |
收集袋數(shù) |
07.11.17—12.30 |
13041袋/43天
|
07.12.31—1.30
|
11319袋/31天 |
1.31—2.29 |
11505袋/30天 |
3.1—3.11
|
3235袋/11天 |
合計:39100袋/115天 |
340袋/天×60斤/袋×365天÷2000斤/噸=3723噸。
按每噸粉煤600元計,人工裝袋裝車費用為110元/噸,全年可創(chuàng)收
(600-110)元/噸×3723噸=182.427萬元。
以上兩項合計可創(chuàng)收185.42萬元。
四、總體性能指標(見表2)
表2
|
矸石1#皮帶 |
矸石2#皮帶 |
粉塵皮帶 |
長度 |
9m |
9.5m |
8.5m |
寬度 |
650mm |
650mm |
650mm |
頭高 |
2.0m |
4.5m |
2.0m |
尾高 |
0.4m |
0.4m |
0.4m |
傾斜角 |
4° |
4° |
6° |
拉運能力 |
0~50噸/小時 |
0~50噸/小時 |
0~50噸/小時 |
電機功率 |
4kw |
4kw |
4kw |
五、存在問題及推廣應用前景
由于該設備采用干法分選,入料煤外在水分要求<7%,而實際當中,分選的煤是從集團公司煤峪口礦現(xiàn)拉的籽煤,水分在10%左右,冬季易在分選管道彎頭部分發(fā)生凍結現(xiàn)象,需每天清潔,夏季此現(xiàn)象可避免。
雖然增加人工裝袋費用,但與創(chuàng)造的經(jīng)濟效益和減少環(huán)境污染的社會效益來比,可視為利大于弊??上蛟圃靻挝唤ㄗh,回收下來的粉塵,不能再次混入純混煤中,造成二次污染,應改用人工收集。