聚焦國(guó)內(nèi)洗選煤工業(yè)發(fā)展歷程及統(tǒng)計(jì)分析
中國(guó)是世界上第一大煤炭生產(chǎn)與消費(fèi)國(guó),提高煤炭利用率、合理利用煤炭資源更是我們長(zhǎng)期而艱巨的工作任務(wù)。當(dāng)然選煤是提高煤炭質(zhì)量必不可少的環(huán)節(jié),是綜合利用資源、節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)的有效途徑,我國(guó)選煤技術(shù)并不是很發(fā)達(dá),起步較晚,十一屆三中全會(huì)以前,全國(guó)選煤廠建設(shè)幾乎停滯不前,隨著全國(guó)改革開(kāi)放的深入發(fā)展,選煤業(yè)也得到了較大的推進(jìn),面對(duì)已經(jīng)到來(lái)的“十二五”,無(wú)論從選煤設(shè)備、選煤工藝、選煤人才等方面,都將帶動(dòng)中國(guó)的選煤工業(yè)進(jìn)入一個(gè)世界高峰。 過(guò)濾篩
我國(guó)選煤工業(yè)起步較晚,50年代才開(kāi)始建立自己的選煤工業(yè)。近十年來(lái)原煤入選量增長(zhǎng)速度逐漸接近原煤產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度。盡管如此,我國(guó)原煤入選比例還是主要產(chǎn)煤國(guó)家中最低的,僅為25.6%。據(jù)初步統(tǒng)計(jì),1997年底我國(guó)國(guó)有重點(diǎn)煤礦有選煤廠223座,年入選原煤2.46億噸,占原煤產(chǎn)量的46.8%;地方國(guó)有煤礦有選煤廠469座,年入選原煤0.82億噸,占原煤產(chǎn)量的23%;鄉(xiāng)鎮(zhèn)及個(gè)體煤礦建有小型選煤車(chē)間千處, 年入選原煤不足0.1億噸,占原煤產(chǎn)量的7.1%。199ne斗式提升機(jī)7年全國(guó)入選原煤3.38億噸,動(dòng)力商品煤平均灰分20.49%,硫分1.02%;煉焦精煤平均灰分9.85%,硫分0.74%;選后商品煤排出矸石5000萬(wàn)噸,節(jié)省鐵路運(yùn)量300億噸公里,省運(yùn)費(fèi)20億元。脫除黃鐵礦硫50-70%,減少SO2排放230萬(wàn)噸。
1、起步階垂直提升機(jī)段
&礦山破碎設(shè)備nbsp; 1978—1990年為選煤發(fā)展的起步階段。十一屆三中全會(huì)以前,全國(guó)選煤廠建設(shè)幾乎停滯不前。1976年原煤新增生產(chǎn)能力1729萬(wàn)t,選煤廠新增生產(chǎn)能力只有60萬(wàn)t;1977年原煤新增生產(chǎn)能力1391萬(wàn)t,選煤廠新增生產(chǎn)能力只有45萬(wàn)t;1978年礦井新增生產(chǎn)能力1151萬(wàn)t,選煤廠新增生清理篩產(chǎn)能力150萬(wàn)t。選煤技術(shù)也相當(dāng)落后,主要選煤方法采用跳汰選煤法(占67%),而重介質(zhì)選煤法只占17%。
(1微型振動(dòng)電機(jī))建國(guó)前期
建國(guó)前我國(guó)僅有10座選煤廠,入洗能力1365萬(wàn)噸/年,入洗原煤量200萬(wàn)噸,生產(chǎn)煉焦精煤67.5萬(wàn)噸/年。采用跳汰、溜洗槽工藝。板式輸送機(jī)具體選煤廠見(jiàn)表1:
(2)20世紀(jì)輸送機(jī)50~60年代
1956年以前,中國(guó)的選煤廠大多由英國(guó)、日本、前蘇聯(lián)、波蘭等國(guó)設(shè)計(jì)或合作設(shè)計(jì)建設(shè),如林西、滴道、雙鴨山、馬頭、株洲、太原等選煤廠。其中望峰崗選煤廠是由蘇聯(lián)政府援建,以提高精煤入洗率,提供優(yōu)質(zhì)工業(yè)用煤。1956 年10月3日工程破土動(dòng)工,1958 年12月20日建成投產(chǎn)。選煤廠系我國(guó)第一個(gè)五年計(jì)劃中156 項(xiàng)重點(diǎn)工程之一,是華東地區(qū)大型礦區(qū)選煤廠。設(shè)計(jì)年入洗原煤100 萬(wàn)噸,每小時(shí)處理量238 噸。生產(chǎn)工藝為跳汰浮選聯(lián)合流程,從原煤入廠到產(chǎn)品外運(yùn)全部機(jī)械化和自動(dòng)化作業(yè)。主要產(chǎn)品有洗精煤、洗混煤、煤泥和洗矸等,供應(yīng)鋼鐵、焦化、發(fā)電、化肥、建材等行業(yè),作為冶煉動(dòng)力和生活用煤。1958 ~1990 年底,共入洗原提升設(shè)備煤4561949 噸,洗精煤29931562 噸,創(chuàng)總產(chǎn)值117407 萬(wàn)元,上繳利潤(rùn)17881.34 萬(wàn)元。
選煤廠機(jī)電設(shè)備在籍1428 臺(tái),在用871 臺(tái),裝機(jī)容量8667.3 千瓦。自建廠以來(lái),對(duì)工藝流程和機(jī)械設(shè)備共進(jìn)行了410 項(xiàng)技術(shù)革新和技術(shù)改造。重點(diǎn)項(xiàng)目有:礦用碎石機(jī)脫水設(shè)備更新?lián)Q代;將原磨損快,噪音大,材料費(fèi)用高的刮板機(jī)全部改為運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),維修量小的錨鏈機(jī);1960 年建成一個(gè)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的煤泥沉淀池。針對(duì)生產(chǎn)中煤泥量大,精煤流失多的缺點(diǎn),1965 年設(shè)計(jì)安裝4組6 AM - 28 攪拌式浮選機(jī)。為擴(kuò)大浮選生產(chǎn)能力,1976 年采用并改進(jìn)國(guó)內(nèi)先進(jìn)技術(shù),興建一座浮選車(chē)間,其設(shè)備系( ZIM - 4 )5組浮選機(jī),投產(chǎn)后,年增產(chǎn)精煤10萬(wàn)噸,浮選精煤灰分在11~13%之間,年增收500 萬(wàn)元。1982 年浮選工藝參數(shù)自動(dòng)控制系統(tǒng)研試成功。是年9月通過(guò)鑒定,獲煤炭部技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng),國(guó)家三等獎(jiǎng)。1984 年9月實(shí)現(xiàn)全廠浮選自動(dòng)化。
以上是望峰崗選煤廠的發(fā)展過(guò)程,除了從原蘇聯(lián)引進(jìn)望峰崗選煤廠外,當(dāng)時(shí)還引進(jìn)了雙鴨山選煤廠、峰峰馬頭選煤廠、鶴崗管式螺旋輸送機(jī)興安礦選煤廠;從波蘭引進(jìn)了湖南株洲選煤廠、山西太原選煤廠。見(jiàn)表2。
1956年中國(guó)成立了第一個(gè)選煤專業(yè)設(shè)計(jì)院——平頂山選煤設(shè)計(jì)研究院,部分煤礦設(shè)計(jì)院也相繼設(shè)立了選煤設(shè)計(jì)研究機(jī)構(gòu),從此我國(guó)的選煤設(shè)計(jì)研究呈現(xiàn)了全面快速發(fā)展態(tài)勢(shì),取得了震動(dòng)喂料機(jī)豐碩成果。
1959年12月26日,我國(guó)第一座自行設(shè)計(jì)、施工建設(shè)的大型選煤廠——邯鄲選煤廠建成投產(chǎn),從而結(jié)束了我國(guó)不能自己設(shè)計(jì)選煤空氣輸送斜槽廠的歷史。邯鄲選煤廠設(shè)計(jì)能力為1.5Mt/a,采用跳汰、浮選工藝。主要分選設(shè)備采用8平方米立式風(fēng)閥、水泥機(jī)體跳汰機(jī)和槽體容積2.5立方米的浮選機(jī)。后經(jīng)多次技術(shù)改造,目前該廠已成為一座現(xiàn)代化的煉焦煤選煤廠。2004年改造前一直使用LL3–9型過(guò)濾式刮刀卸料離心機(jī),改造后采用了澳大利亞VM–1400–2KB型臥式振動(dòng)卸料離心機(jī)。
(3)20氣旋篩世紀(jì)60~70年代
20世紀(jì)60~70年代中國(guó)從波蘭引進(jìn)10套選煤料倉(cāng)破拱廠的成套設(shè)備。見(jiàn)表3。
1970年,我國(guó)自行設(shè)計(jì)了第一座重介–浮選工藝的選煤廠——平頂山田莊選煤廠,設(shè)計(jì)能力270萬(wàn)噸/年。選煤工藝采用分級(jí)入選,分級(jí)粒度13mm,大于13mm塊煤采用2.6m重介斜輪分選,13-0.5mm末煤采用直徑500mm重介旋流器分選,小于0.5mm煤泥采用4立方米浮選機(jī)分選。該選煤廠的機(jī)械電氣設(shè)備全部為國(guó)產(chǎn),采用的新設(shè)備多達(dá)36種,如30平方米共振篩,直徑30m濃縮機(jī),WLC-800離心機(jī)等,其中大部分經(jīng)生產(chǎn)時(shí)間證明是成功的,對(duì)提升我國(guó)選煤技術(shù)水平起到了積極的推動(dòng)作用。受當(dāng)時(shí)設(shè)備材料等限制,工藝系統(tǒng)介質(zhì)消耗高,設(shè)備故障率高,管道磨損嚴(yán)重,經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐摸索和技術(shù)改造,田莊選煤廠為我國(guó)重介選煤的發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
到1971年全國(guó)選煤廠共有69座,總設(shè)計(jì)處理能力7067萬(wàn)噸/年,其中,煉焦煤選煤廠59座,處理能力5767萬(wàn)噸/年,動(dòng)力煤選煤廠10座,處理能力1300萬(wàn)噸/年,入洗原煤7908萬(wàn)噸,入洗比率20.1%,其中:跳汰74%、重介20%、浮選5%、溜洗槽1%。
(4)80年代~90年代
80年代我國(guó)采用國(guó)產(chǎn)選煤設(shè)備自行設(shè)計(jì)了一批采用跳汰-浮選工藝的年處理能力180萬(wàn)噸/年的煉焦煤選煤廠,淮北蘆嶺選煤廠,1981 年 7 月建成投產(chǎn),設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為年入洗原煤 180 萬(wàn)噸。入洗蘆嶺煤礦生產(chǎn)的原煤,屬低硫、低磷、中灰氣煤,為中等易選煤。采用原煤不分級(jí)跳汰和煤泥直接浮選的聯(lián)合工藝洗煤法,洗選粒限50-0 毫米。主要產(chǎn)品有洗混煤、精煤、尾礦,其中精煤10 級(jí)出口日本。1982年建成江蘇大屯選煤廠,1985年設(shè)計(jì)邢臺(tái)東龐、平頂山八礦、七臺(tái)河桃山選煤廠;同期還建設(shè)淮南潘一(1986年)、兗州鮑店(1985年)等年處理300萬(wàn)噸的大型煉焦煤選煤廠和平頂山一礦選煤廠(3.4Mt/年)、陽(yáng)泉一礦、三礦等動(dòng)力煤選煤廠。
到1990年,全國(guó)選煤廠總數(shù)198座,入選原煤能力25467萬(wàn)噸,其中,煉焦煤選煤廠114座,入選能力15270萬(wàn)噸/年,入選量12677萬(wàn)噸;動(dòng)力煤選煤廠84座,入選能力10166萬(wàn)噸/年,入選量6411萬(wàn)噸,入洗率17.7%。
2、快速發(fā)展階段
從1990—2000年,隨著全國(guó)改革開(kāi)放的深入發(fā)展,我國(guó)經(jīng)濟(jì)體制從計(jì)劃經(jīng)濟(jì)進(jìn)入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì),選煤業(yè)迎來(lái)了快速發(fā)展階段。選煤廠生產(chǎn)能力大增,體制和技術(shù)有所創(chuàng)新,效益顯著。
到2000年全國(guó)選煤廠總數(shù)1584座(含地方小型廠),入選能力52199萬(wàn)噸, 其中,國(guó)有重點(diǎn)煤礦選煤廠237座,入選能力36478萬(wàn)噸/年,占69.9%。地方煤礦選煤廠1347座,入選能力15721萬(wàn)噸/年,占30.1%。從2000年以后我國(guó)投產(chǎn)了31座年處理能力超過(guò)500萬(wàn)噸的大型動(dòng)力煤選煤廠,中國(guó)動(dòng)力煤選煤廠進(jìn)入高速發(fā)展的快車(chē)道。
選煤業(yè)快速發(fā)展的主要推動(dòng)力是:
(1)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,推動(dòng)選煤業(yè)發(fā)展。10a間,我國(guó)生鐵產(chǎn)量由1990年的6238萬(wàn)t增長(zhǎng)至2000年的13101萬(wàn)t,生鐵產(chǎn)量的發(fā)展拉動(dòng)了焦炭產(chǎn)量的增長(zhǎng),從7238萬(wàn)t增加到12184萬(wàn)t,而焦炭生產(chǎn)的增長(zhǎng)又促使煉焦用精煤的大幅增加,從8552萬(wàn)t增加到14293萬(wàn)t,增長(zhǎng)了67%。
為了降低煉鐵成本,減少煉鐵焦比,節(jié)約煉焦煤資源,高爐噴吹煤得到了較快發(fā)展,選煤廠大力發(fā)展噴吹煤的洗選,開(kāi)始只是用無(wú)煙煤生產(chǎn)噴吹煤,以后又逐步用貧煤、貧瘦煤等煙煤生產(chǎn)噴吹煤,擴(kuò)大了選煤范圍。
(2)煤炭工業(yè)為了提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,解困脫貧,扭虧增盈,推動(dòng)了選煤的發(fā)展。在煤炭行業(yè),首先是放開(kāi)煉焦精煤價(jià)格,由市場(chǎng)供需關(guān)系定價(jià)格,因此統(tǒng)配煤礦擴(kuò)大了煉焦精煤的生產(chǎn)和洗選,繼而地方、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦紛紛建設(shè)選煤廠,改變了只產(chǎn)原煤不生產(chǎn)精煤的狀況,提高了企業(yè)的收入。
(3)煤炭出口促進(jìn)了選煤的發(fā)展。國(guó)家為了鼓勵(lì)煤炭出口,出臺(tái)了出口煤的優(yōu)惠政策,刺激了動(dòng)力煤洗選。在出口煤基地建設(shè)了大批動(dòng)力煤選煤廠,以提高煤炭質(zhì)量,提高我國(guó)出口煤在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。1990年我國(guó)出口煤量為1729萬(wàn)t,到2000年已達(dá)5597萬(wàn)t。
(4)煤炭經(jīng)濟(jì)體制發(fā)生變化,促進(jìn)了煤炭洗選的發(fā)展。在此期間,由于國(guó)家需要煤炭,地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦如雨后春筍般發(fā)展起來(lái),它們?cè)谶x煤業(yè)所占的比例大大提高。到2000年全國(guó)選煤廠有1584座,入選能力52199萬(wàn)t/a,其中國(guó)有重點(diǎn)煤礦選煤廠237座,入選能力36478萬(wàn)t/a,占69.9%,地方和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦選煤廠1347座。入選能力15721萬(wàn)t/a,占30.1%。
這個(gè)階段,選煤工業(yè)在消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,加快國(guó)產(chǎn)化步伐,堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新,研制出一批具有自主創(chuàng)新知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝和設(shè)備,比較突出的有大直徑三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤工藝和設(shè)備、大面積加壓過(guò)濾機(jī)、快開(kāi)式隔膜壓濾機(jī)、干法選煤成套設(shè)備、動(dòng)篩式跳汰機(jī)、大面積強(qiáng)力振動(dòng)篩等,這些設(shè)備已在選煤廠中廣泛推廣使用。在選煤廠建筑設(shè)計(jì)上改變了傳統(tǒng)的混凝土、磚結(jié)構(gòu)的廠房,大膽采用裝配式鋼結(jié)構(gòu)廠房和彩色圍護(hù)板,大大加快了建設(shè)速度,縮減了廠房體積,也引進(jìn)了一部分裝配式的模塊選煤廠。
生產(chǎn)管理方面,在全國(guó)全面推行了煤泥廠內(nèi)回收、洗水閉路循環(huán)、建設(shè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化和創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)高效現(xiàn)代化選煤廠活動(dòng),頒布了《選煤廠安全規(guī)程》及有關(guān)規(guī)章制度。
3、大發(fā)展階段
2001—2009年,我國(guó)加快了工業(yè)化和城鎮(zhèn)化的步伐,以煤炭為主的能源生產(chǎn)和消費(fèi)迅速增加,給資源和環(huán)境帶來(lái)極大的壓力,國(guó)家把節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境作為基本國(guó)策。選煤作為提高煤炭質(zhì)量和利用效率、減少運(yùn)輸、降低能耗和燃煤污染物排放的重要手段,是潔凈煤技術(shù)的基礎(chǔ)和前提,因此,選煤進(jìn)入了大發(fā)展的時(shí)期。
推動(dòng)這一時(shí)期選煤大發(fā)展的動(dòng)力,一方面是鋼鐵工業(yè)的迅猛發(fā)展,要求煤炭工業(yè)提供大量的煉焦精煤,促使煉焦煤洗選的快速發(fā)展;另一方面是國(guó)家抓大氣污染防治和抓污染物排放的總量控制,各地紛紛出臺(tái)了煤炭灰分、硫分最高含量的控制標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)了動(dòng)力煤洗選的大發(fā)展。
從2000年到2007年,選煤廠的入選原煤能力由52199萬(wàn)t/a增加到125000萬(wàn)t/a。平均每年增加選煤能力約1億t,2001年開(kāi)始,我國(guó)建設(shè)了大批5.0Mt/a以上大型動(dòng)力煤選煤廠(見(jiàn)表5 ),這樣的發(fā)展速度在世界上是獨(dú)一無(wú)二的。
到2009年全國(guó)選煤廠總數(shù)約1700座,入選能力145000萬(wàn)噸/年,入選率約48.8%,年入選能力遞增超過(guò)1億噸,是當(dāng)前世界第一選煤大國(guó)。
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