1.1 Visão geral da planta de preparação de carvão
A Usina de Preparação de Carvão de Longquan, da Companhia de Gaseificação de Carvão de Taiyuan, é um sistema duplo de grande escala com capacidade projetada de 5,00 Mt/a, que produz principalmente carvão coqueificável e também carvão térmico. O sistema de lama grossa da usina de preparação de carvão representa 5% da taxa de produção de carvão bruto e tem uma capacidade de processamento de 56,82 t/h por hora.
1.2 Processo de classificação
O processo de preparação do carvão no projeto da planta de beneficiamento de carvão é o seguinte: após o carvão bruto ser deslamado e peneirado (a peneira de deslamagem tem 1 mm), a fração de 50 a 1 mm é separada por um ciclone de deslamagem e meio denso sem pressão, a lama de carvão grossa de 1 a 0,25 mm é separada por um separador de leito fluidizado (TBS), e a lama de carvão fina com menos de 0,25 mm é recuperada por espessamento e prensa de filtro como produto de carvão médio.
2.1 Processo de separação e recuperação de lodo grosso antes da transformação técnica
O processo de separação e recuperação de lodo grosso antes da transformação técnica da Usina de Preparação de Carvão de Longquan é: concentração por ciclone + separação por TBS + concentração por ciclone + deslamagem e desidratação por peneiramento a arco + desidratação por centrifugação. O processo específico é mostrado na Figura 1.
Figura 1. Fluxograma do processo de separação de lodo grosso antes da transformação tecnológica.
2.2 Há um problema
A Tabela 1 mostra os dados do teste de peneiramento do material de entrada e do material retido na peneira curva, quando esta foi utilizada para cortar e classificar o excesso de concentrado de TBS antes da transformação técnica. A partir da comparação dos dados do teste de peneiramento, observa-se que a diferença entre o teor de cinzas do material de entrada e o da peneira é inferior a 5%, o que indica que a eficiência de peneiramento da peneira curva é baixa e o efeito de redução de cinzas é extremamente fraco.
Tabela 1. Dados do teste de peneiramento da peneira de arco antes da transformação tecnológica.
A Usina de Preparação de Carvão de Longquan apresenta alto teor de cinzas, grande quantidade de lodo de ganga, alto teor de cinzas internas, baixo rendimento de concentrado e alto teor de produtos intermediários. Portanto, na prática de produção, o projeto original do processo de separação e recuperação de lodo grosso apresenta os seguintes problemas principais:
O processo original adota uma peneira em forma de arco com menor eficiência de peneiramento para cortar partículas grossas, lodo e desidratar o excesso de concentrado TBS. Devido ao intenso fenômeno de formação de lama na ganga do carvão bruto e ao alto teor de lama fina com alto teor de cinzas, inevitavelmente ocorrerão os seguintes problemas: a peneira curva retém uma grande quantidade de lama fina com alto teor de cinzas, resultando em alto teor de cinzas no carvão grosso e limpo; a peneira curva utiliza aço inoxidável com fendas, que possui uma grande abertura e se desgasta facilmente, o que causa a passagem de uma grande quantidade de lama grossa com baixo teor de cinzas e a perda de carvão grosso e limpo. Além disso, a peneira precisa ser substituída com frequência.
3.1 Plano de transformação tecnológica
Para melhorar a taxa de recuperação de carvão limpo e os benefícios econômicos, a Usina de Preparação de Carvão de Longquan, em parceria com a Anhui Fangyuan Plastic Co., Ltd., transformou o sistema de separação de lamas grossas. Após a demonstração, a usina adotou diretamente a tecnologia da Anhui Fangyuan Plastic Co., Ltd. para produzir peneiras de alta eficiência. A peneira de alta frequência laminada FY-HVS-1500, com bom efeito de desassoreamento, substituiu a peneira curva para cortar e peneirar de forma eficiente e eficaz o excesso de lamas grossas.
3.2 Estrutura e princípio de funcionamento da tela de alta frequência laminada FY-HVS-1500.
A peneira vibratória de alta frequência Fangyuan FY-HVS-1500 é um equipamento mecânico que utiliza a vibração de alta frequência da superfície da peneira e a gravidade do material para realizar a classificação de acordo com o tamanho das partículas. Sua estrutura é composta principalmente por um distribuidor, um alimentador, telas superior e inferior, motor de vibração de alta frequência, funil de coleta do produto na peneira, tanque de coleta do produto sob a peneira, estrutura e plataforma de suporte. O princípio de funcionamento da peneira é mostrado na Figura 2. Suas principais características e vantagens são as seguintes.
Figura 3. Local de triagem de carvão empilhado.
A Usina de Preparação de Carvão de Longquan apresenta alto teor de cinzas, grande quantidade de lodo de ganga, alto teor de cinzas internas, baixo rendimento de concentrado e alto teor de produtos intermediários. Portanto, na prática de produção, o projeto original do processo de separação e recuperação de lodo grosso apresenta os seguintes problemas principais:
O processo original adota uma peneira em forma de arco com menor eficiência de peneiramento para cortar partículas grossas, lodo e desidratar o excesso de concentrado TBS. Devido ao intenso fenômeno de formação de lama na ganga do carvão bruto e ao alto teor de lama fina com alto teor de cinzas, inevitavelmente ocorrerão os seguintes problemas: a peneira curva retém uma grande quantidade de lama fina com alto teor de cinzas, resultando em alto teor de cinzas no carvão grosso e limpo; a peneira curva utiliza aço inoxidável com fendas, que possui uma grande abertura e se desgasta facilmente, o que causa a passagem de uma grande quantidade de lama grossa com baixo teor de cinzas e a perda de carvão grosso e limpo. Além disso, a peneira precisa ser substituída com frequência.
3.1 Plano de transformação tecnológica
Para melhorar a taxa de recuperação de carvão limpo e os benefícios econômicos, a Usina de Preparação de Carvão de Longquan, em parceria com a Anhui Fangyuan Plastic Co., Ltd., transformou o sistema de separação de lamas grossas. Após a demonstração, a usina adotou diretamente a tecnologia da Anhui Fangyuan Plastic Co., Ltd. para produzir peneiras de alta eficiência. A peneira de alta frequência laminada FY-HVS-1500, com bom efeito de desassoreamento, substituiu a peneira curva para cortar e peneirar de forma eficiente e eficaz o excesso de lamas grossas.
3.2 Estrutura e princípio de funcionamento da tela de alta frequência laminada FY-HVS-1500
A peneira vibratória de alta frequência Fangyuan FY-HVS-1500 é um equipamento mecânico que utiliza a vibração de alta frequência da superfície da peneira e a gravidade do material para realizar a classificação de acordo com o tamanho das partículas. Sua estrutura é composta principalmente por um distribuidor, um alimentador, telas superior e inferior, motor de vibração de alta frequência, funil de coleta do produto na peneira, tanque de coleta do produto sob a peneira, estrutura e plataforma de suporte. O princípio de funcionamento da peneira é mostrado na Figura 2. Suas principais características e vantagens são as seguintes.
Figura 4. Equipado com tela fina de poliuretano reforçada com fibra quadrada e redonda.
A Usina de Preparação de Carvão de Longquan otimizou o processo de separação e classificação da lama grossa, utilizando peneiras laminadas de alta frequência e alta eficiência em substituição às peneiras de arco para peneirar e classificar os produtos de lama grossa, reduzindo a quantidade desses produtos. O alto teor de cinzas e lama fina resulta em um teor de cinzas no carvão limpo final inferior ao teor de cinzas exigido para o carvão limpo total. Ao mesmo tempo, o problema da passagem irregular sob a peneira foi efetivamente resolvido. Os testes de campo da usina de preparação de carvão mostraram que o teor de cinzas da lama de carvão sob a peneira aumentou de menos de 55% para mais de 65%, e o rendimento da peneira aumentou em cerca de 5% em comparação com a peneira de arco, melhorando significativamente o retorno econômico da usina.
Data da publicação: 23/03/2021