1 水煤漿干法制備工藝
陜煤集團(tuán)神木張家峁水煤漿廠年生產(chǎn)200～400目煤粉能力為0.5 Mt，干法制備水煤漿年生產(chǎn)能力為0.15 Mt。煤粉制備規(guī)模以及干法制備水煤漿規(guī)模均為全國大。張家峁水煤漿廠的制漿工藝如下圖所示，原煤經(jīng)過干磨制成煤粉后進(jìn)行倉儲。隨后，煤粉經(jīng)過稱重計(jì)量進(jìn)行預(yù)攪拌，使煤粉與水、分散劑混合均勻，并初步形成具有一定流動性的漿體，以便在下一步攪拌工序中進(jìn)一步混勻調(diào)漿。如果需要進(jìn)一步提高漿體的穩(wěn)定性，需要加入適量的穩(wěn)定劑，隨后進(jìn)行攪拌混勻，過濾、剪切，使?jié){體進(jìn)一步熟化，隨后進(jìn)入成品罐成為水煤漿成品（如表1）[1]。
2 預(yù)攪拌設(shè)備選型
張家峁水煤漿廠制漿能力為0.15 Mt/a，預(yù)攪拌設(shè)備選型為雙軸攪拌機(jī)。常規(guī)雙軸攪拌機(jī)主要用在火力發(fā)電廠、礦山等行業(yè)，作為輸送粉煤灰或類似物料。輸送粉煤灰時加水并且進(jìn)行攪拌，便于裝車運(yùn)輸或者轉(zhuǎn)入其他輸送設(shè)備。
本次制漿工藝中煤粉、水與分散劑計(jì)量后加入雙軸攪拌機(jī)中進(jìn)行預(yù)攪拌，目的是預(yù)攪拌后能夠初步形成具有一定流動性的漿體。通過現(xiàn)場運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，由于煤粉自身密度小，粒度細(xì)，疏水性強(qiáng)等物理特性。未經(jīng)改裝的雙軸攪拌機(jī)并不適合對煤粉、水與分散劑的預(yù)攪拌。輸送粉煤灰的雙軸攪拌機(jī)內(nèi)部葉片數(shù)量少，葉片端部與底板小間距大。因此，對于粒度與密度均比粉煤灰小很多，并且疏水性很強(qiáng)的煤粉，進(jìn)入雙軸攪拌機(jī)后大量懸浮在設(shè)備內(nèi)部。水與藥劑進(jìn)入雙軸攪拌機(jī)后只能附著到一小部分煤粉顆粒上。葉片數(shù)量過少導(dǎo)致無法充分?jǐn)嚢杳悍邸⑺c分散劑；葉片端部與底板間隙過大使得水與分散劑順著底板從出料口流出。大部分葉片在煤粉中進(jìn)行攪拌，無法帶起水、分散劑與煤粉的融合，造成預(yù)攪拌效果差，煤粉與水依然是以各自形態(tài)從設(shè)備出料口流出。
水與分散劑通過噴嘴以霧化的形式進(jìn)入雙軸攪拌機(jī)，可以減少懸浮在設(shè)備內(nèi)的煤粉，并且分散劑可以使水與煤粉融合，初步形成水煤漿漿液。螺桿泵屬于容積式泵，如果雙軸攪拌機(jī)噴嘴憋壓效果不好，水與分散劑無法充分霧化，僅僅從噴嘴流出，造成水與煤粉融合的困難，不易形成漿液。通過改善噴嘴形式，提高憋壓能力，使水與分散劑能夠霧化，改善煤粉與水融合的效果。不過煤粉粒度很小，并且表面容易被氧化，降低分散劑的效果，不容易與水結(jié)合。因此會有較少量煤粉從出料口冒出。
3 干法制備水煤漿工藝的一些思考
水煤漿制漿工藝中主要有干法制漿、濕法制漿兩種工藝。目前全國范圍內(nèi)水煤漿制備工藝中濕法制漿比較常見。干法制漿工藝存在一些不足，國內(nèi)的工程比較少。干法制漿工藝主要問題如下[2]。
（1）一般情況下，干法磨礦效果不如濕法。干法制漿工藝的堆積效率遠(yuǎn)不如濕法高，而且干法磨煤時，新生表面很快被氧化，從而降低了成漿性。
（2）干法磨礦的安全與環(huán)境條件較濕法磨礦差。
張家峁水煤漿廠用立磨生產(chǎn)煤粉，產(chǎn)品粒度為200～400目，形狀為片狀。在制備水煤漿中，片狀顆粒沒有球狀顆粒的堆積效率高，再有產(chǎn)品粒度分布較小，因此級配效果不好，無法制出高濃度水煤漿。
為了彌補(bǔ)干法制漿中無法得到較高堆積效率的缺陷，可以在預(yù)攪拌設(shè)備后面增加一臺小型球磨機(jī)。首先，煤粉進(jìn)入球磨機(jī)后通過球的撞擊煤粉顆粒由片狀變?yōu)榍驙钤黾恿硕逊e密度；其次，煤粉經(jīng)過球磨機(jī)中不同直徑球的撞擊，改變了煤粉粒度，增加了堆積效率，提高水煤漿濃度；后，經(jīng)過球磨機(jī)后，水煤漿更加均勻。水煤漿經(jīng)過雙軸攪拌機(jī)和球磨機(jī)后，基本達(dá)到混合均勻的目的，因此系統(tǒng)可以不加調(diào)漿罐，經(jīng)過水煤漿過濾和強(qiáng)化泵后進(jìn)入成品罐。
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