А.С. КОФАНОВ, канд. техн. наук, В.Ю. ЕПИХИН, В.Ф. ЧУМАК, А.П. КОРОЛЬ

КОМПЛЕКС ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ШЛАМОВ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМАХ УГЛЕОБОГАТИТЕЛЬНЫХ ФАБРИК

В марте 2003 г. на ЦОФ "Свердловская" ГХК "Свердловантрацит" введен в эксплуатацию комплекс оборудования для обогащения шламов крупностью 0-3 мм, разработанный и изготовленный Гипромашуглеобогащением.

Почему возникла необходимость создания такого комплекса?

ЦОФ "Свердловская" введена в эксплуатацию в декабре 1981 г. с полным технологическим циклом обогащения до 0 мм. За 20 лет работы на фабрике ни разу не проводился капитальный ремонт. В результате существующий комплекс оборудования для улавливания и обезвоживания шламов в отделении флотации физически и морально устарел и не обеспечивал выполнения своей основной функции - получения оборотной воды с минимальным содержанием твердого. Это привело к значительным потерям угля с отходами флотации и увеличению влажности шламов перед сушкой. К недостаткам следует также отнести и высокую скопленность оборудования на относительно малых площадях цеха, сложную систему трубопроводов и запорной арматуры, проблемы ремонта техники из-за отдаленности заводов-изготовителей

В 2002 г. по техническому заданию ЦОФ "Свердловская" Гипромашуглеобогащением был разработан и изготовлен новый комплекс оборудования для обогащения, улавливания и обезвоживания шламов крупностью до 3 мм, который обеспечил: высокую производительность при малых энергозатратах, полное улавливание и обогащение шламов крупнее 0,1...0,2 мм, возмож-ность производства товарной продукции (концентрата 0-6 мм) качества, заданного потребителем, уменьшение объемов потребляемого газа для сушки угля за счет снижения влажности посту-пающего продукта.
Комплекс состоит из двух параллельных техноло-гических цепочек, в состав каждой из которых входит следующее оборудование:
-батарея из 6-ти гидроцик-лонов диаметром 250 мм;
- блок из 6 спиральных сепараторов диаметром 1000 мм;
- узел обезвоживания из виб-рационного дугового сита и высокочастотного грохота.

Схема устройства комплекса

В комплекте поставки комплекса имеются также опорные рамы под устанавлива-емое оборудование.

Комплекс выполняет:
- классификацию исходного питания (в данном случае - сгущенногопродукта радиального сгустителя) по зерну 0,1...0,2 мм в батарее гидроциклонов;
- обогащение сгущенного продукта гидроциклонов в блоке спиральных сепараторов с получением концентрата, промпродукта и отходов;
- предварительное обезвоживание концентрата спиральных сепараторов на вибросите;
- окончательное обезвоживание концентрата спиральных сепараторов на высокочас-тотном грохоте.

Обезвоженный концентрат разгружается на конвейер в присадок к штыбам и далее направляется на сушку. Промпродукт спиральных сепараторов в зависимости от зольности может направляться в концентрат или отходы. Отходы со сливами батарей гидроциклонов, подрешетными водами вибросит и грохотов собираются в зумпфе флотоотходов и транспортируются в илонакопитель.

Проектные технические характеристики комплекса таковы:
- производительность - 70 т/ч;
- крупность обогащаемого материала - 0,1-3 мм;
- потребляемая мощность - 22 кВт;
- зольность концентрата - 9 %;
- влажность концентрата - 20 %.

Кроме этих характеристик большое значение для фабрики имели и другие параметры работы оборудования. Это крупность и содержание твердой фазы в сливах гидроциклонов, зольность и содержание твердого в шламовой воде, направляемой в илонакопитель.

Все основные качественные параметры ежесменно контролировались ОТК фабрики, а в случае необходимости корректировались и режимы работы оборудования.

В ходе проведения пусконаладочных работ на основании результатов отборов проб определены технические возможности комплекса и установлены оптимальные режимы работы его составных частей.

При технологических испытаниях производительность комплекса по твердому составляла 65...70 т/ч, а объемная производительность -300...500 м3/ч

Исходное питание: сгущенный продукт радиального сгустителя крупностью 0...3 мм, содержание твердого 150...180 г/л, зольность 29...33 %.

Продукты переработки:
- крупность сливов гидроциклонов составляла 96...99 % класса -0,16 мм при содержании твердого от 20 до 100 г/л и зольности - 51 ...56 %;
- зольность концентрата спиральных сепараторов после обезвоживания изменялась от 8 до 12 % в зависимости от положения отсекателей, зольность промпродукта - от 21 до 25 %, отходов - от 76 до 80 %;
- при совместном поступлении концентрата и промпродукта в товарный продукт зольность последнего находилась в пределах от 9,5 до 14 %;
- влажность товарного продукта изменялась от 18,5 до 23 %;
- содержание твердого в шламовой воде, направляемой в илонакопитель, составляло от 50 до 130 г/л при зольности от 46 до 56 %, крупность твердого - не более 0,2 мм.

Технико-экономические результаты следующие:
- дополнительное улавливание 160...200 т шлама на каждые 8000 т переработки рядового угля;
- увеличение выхода товарной продукции в среднем на 1,8 %;
- увеличение рентабельности предприятия на 0,3 %;
- снижение себестоимости переработки 1т рядового угля на 0,05 грн.;
- срок окупаемости капитальных затрат - 12...14 месяцев.

Подробнее остановимся на конструктивных особенностях оборудования, входящего в комплекс.

Батареи гидроциклонов БГЦ-6 состоят из гидроциклонов с диаметром цилиндрической части 250 мм, угол конуса - 20°. Корпус гидроциклона -сварной из конструкционной стали, футерован полиуретаном, толщина футеровки 10 мм. Сливной стакан и песковые насадки изготовлены из МПК (монолитного поликристаллического карбида кремния). Для поддержания нормальной регулировки работы гидроциклон снабжен комплектом сменных Песковых насадок, давление на входе регулируется задвижками и контролируется манометром.

Каждый блок спиральных сепараторов МС 6 скомпонован из шести сепараторов ССп-1,0х2-М. Сепаратор состоит из двух пятивитковых спиралей диаметром 1000 мм. Материал, спиралей - стеклопластик, футеровки - износостойкий композиционный материал на основе каучука. Пластиковый каркас спирали и футеровка изготавливаются цельнолитыми, поэтому футеровка не отслаивается и технология процесса не нарушается.

Сито вибрационное СтВГд-2,0-МП имеет дугообразную поверхность, оснащенную щелевыми ситами с ячейкой 0,4 мм. Влажность надрешетного продукта составляет 45...50%, что является оптимальным для дальнейшего обезвоживания продукта на высокочастотных грохотах или в центрифугах.

Концентрат спиральных сепараторов обезвоживается на высокочастотном грохоте Г1сМх-5,5х1-М, на котором имеется система регулирования вибродинамического режима, позволяющая подбирать для конкретного материала требуемую амплитудно-частотную характеристику виброперемещений деки в диапазоне частот от 1000 до 3000 мин"1. Просеивающая поверхность представляет собой сварную щелевую сетку со щелью 0,2 мм, что является оптимальным при крупности обезвоживаемого концентрата -0,1...Змм.

В настоящее время угольная продукция ЦОФ "Свердловская" пользуется спросом не только в Украине, но и в странах Европы, ближнего зарубежья. Фабрика перерабатывает около 70 % рядовых углей, добываемых ГХК "Свердловантрацит" и ежемесячно отгружает около 35 000 т готовой угольной продукции в Словакию, Польшу, Молдову, Венгрию, Турцию, Италию, Германию, Испанию.

Внедрение нового комплекса по переработке шламов на фабрике позволяет регулировать качественные показатели товарной продукции в соответствии с условиями, предъявляемыми потребителями, независимо от зольности поступающих на переработку рядовых углей.