¿Cuál es el flujo del proceso de preparación del carbón?
Preparación del carbón y proceso de preparación del carbón
El carbón crudo se mezcla con diversas impurezas minerales durante el proceso de generación, e inevitablemente se mezcla con rocas y rocas del techo y piso durante la extracción y proceso de transporte. Otras impurezas (componentes de madera, metal y cemento, etc.). Con la mejora de la mecanización de la minería del carbón y los cambios en las condiciones geológicas, la calidad del carbón crudo empeorará cada vez más, lo que se refleja en el aumento de la ganga mezclada con el carbón crudo, el aumento del contenido de cenizas, el aumento del contenido de final. carbón y carbón pulverizado, y el aumento de la humedad. Para reducir las impurezas en el carbón crudo y al mismo tiempo dividir el carbón en varios productos según la calidad y las especificaciones, el carbón debe procesarse mecánicamente para cumplir con los requisitos de calidad del carbón de los diferentes usuarios, utilizar de manera efectiva y racional los recursos de carbón y reducir el El impacto de la quema de carbón. La contaminación atmosférica garantiza el desarrollo sostenible de la economía nacional. La planta de preparación de carbón es un departamento importante de la industria del carbón. 1. El objetivo principal de la preparación del carbón
(1) Eliminar las impurezas del carbón crudo, reducir el contenido de cenizas y azufre, mejorar la calidad del carbón y satisfacer las necesidades de los usuarios;
(2 ) Transformar el carbón en Dividir en productos de diferente calidad y especificaciones para satisfacer las necesidades de los usuarios, a fin de utilizar el carbón de manera efectiva y racional y ahorrar entre el 10% y el 15% del carbón.
(3) Después de lavar el carbón, la ganga se puede desechar en el sitio, y Reducir el transporte ineficaz entre un 10% y un 20% y crear las condiciones para la utilización integral de la ganga de carbón;
(4) El lavado del carbón puede eliminar la mayor parte de las cenizas y el 50% al 70% de pirita es azufre, reduciendo la quema de carbón contamina la atmósfera. Es la premisa de la tecnología del carbón limpio.
2. Requisitos de calidad del carbón por parte de los principales usuarios de carbón en mi país
(1) Carbón utilizado en centrales eléctricas
Tipos de carbón quemado en centrales térmicas con diferentes equipos y las especificaciones de calidad también son diferentes. Las calderas en capas utilizan carbón en trozos y las centrales eléctricas de nueva construcción utilizan carbón pulverizado para inyección. Generalmente, se utiliza carbón en polvo con un tamaño de partícula inferior a 25 mm o 13 mm. También hay algo de lechada de agua y carbón ardiendo. En términos generales, la lechada de carbón (antracita, carbón bituminoso, lignito), siempre que el contenido de volátiles sea superior al 6,5%, se puede utilizar como carbón para la generación de energía.
Los requisitos de calidad del carbón para las centrales eléctricas de gran escala que queman carbón bituminoso se pueden dividir en dos categorías: una requiere el uso de "carbón volátil medio y alto", con un contenido volátil del 28% al 35% Este tipo utiliza "carbón pobre de baja volatilidad", con un contenido volátil del 12% al 18%. Se requiere que el poder calorífico de bajo nivel sea superior a 21 MJ/kg (5000 kcal/kg), y algunos requieren incluso más, 23. MJ/kg (5500 kcal/kg) o más de 25,3 MJ/kg (6000 kcal/kg)
Las centrales eléctricas que utilizan lignito suelen requerir un poder calorífico de bajo nivel superior a 12 MJ. /kg (2870 kcal/kg). Centrales eléctricas que utilizan carbón de antracita. Generalmente se requiere que el poder calorífico bajo sea superior a 21 MJ/kg (5000 kcal/kg).
El contenido de cenizas del carbón para la generación de energía. generalmente no supera el 25% Desde la perspectiva de la protección del medio ambiente, se debe utilizar carbón térmico seleccionado para reducir la emisión de escoria, hollín y dióxido de azufre. La humedad total del carbón bituminoso generalmente no debe ser superior al 12%. El contenido de azufre del lignito generalmente no debe exceder el 1%. Las centrales eléctricas de carbón tienen más del 1%. El estado exige el uso de dispositivos de desulfuración para reducir las emisiones de dióxido de azufre. La temperatura de fusión de las cenizas no debe ser inferior a 1150°C. , preferiblemente superior a 1350°C. El índice de triturabilidad de Hastelloy del carbón utilizado en las centrales eléctricas de mi país es superior a 50. El poder calorífico medio es de 21,0 MJ/kg, el contenido de cenizas es de aproximadamente el 25% y el contenido de azufre es de aproximadamente 1,0. % (2) Carbón para coque metalúrgico
El contenido de cenizas del carbón limpio utilizado para producir coque metalúrgico debe ser inferior al 12,5%, el contenido de azufre generalmente es inferior al 1,5%. muestra que por cada reducción del 1% en el contenido de cenizas de carbón limpio, el contenido de cenizas de coque se puede reducir en un 1,35% y si el contenido de cenizas de coque se reduce en un 1%, la proporción de coque de producción de hierro se puede reducir en un 2%; aumentarse en un 3%, lo que también puede reducir el consumo de piedra caliza y mejorar la calidad del arrabio. Por lo tanto, es necesario reducir el contenido de cenizas del carbón limpio tanto como sea posible para mejorar la calidad del coque y aumentar los beneficios económicos. El carbón limpio para coquización tiene requisitos muy altos en cuanto al contenido de azufre. Estrictamente, hace que el acero se vuelva quebradizo y, por lo general, cada aumento del 0,1% en el contenido de azufre equivale a un aumento del 1% en el contenido de cenizas. La humedad tiene un impacto negativo en la vida útil del coque. horno, prolonga el tiempo de coque y consume calor. En zonas frías en invierno, la humedad congela el carbón limpio, lo que perjudica el transporte, por lo que la humedad debe reducirse tanto como sea posible. >
(3) Carbón para calderas industriales
Las calderas industriales son principalmente de combustión en lecho, incluidos hornos de cadena, hornos alternativos y hornos de vibración. Hay menos hornos pulverizados.
El horno de combustión de lecho de capas debe utilizar carbón en trozos de 6 a 15 mm, de los cuales menos de 3 mm no deben exceder el 30%. El contenido volátil del carbón bituminoso es superior al 20%, la humedad total no supera el 10%, el contenido de cenizas no supera el 30% y el azufre total no supera el 1,0%. Un horno de cadena con una gran capacidad de evaporación requiere un poder calorífico alto y bajo de carbón, que es de 21 a 23 MJ/kg (5000-5500 kcal/kg). Un horno con una pequeña capacidad de evaporación requiere un poder calorífico bajo. de 18,8 MJ/kg (4500 kcal/kg), es decir, Can.
Las calderas industriales en general pueden utilizar antracita, hulla bituminosa, hulla pobre y lignito. (4) Carbón para la producción de gas amoniaco sintético
La producción de gas amoniaco sintético es adecuada para dos tipos de carbón: carbón bituminoso y carbón de antracita, con tamaños de partículas que oscilan entre 13 y 100 mm, como trozos medianos, grandes grumos, grumos medianos mezclados y grumos pequeños. Tiene requisitos de cenizas, humedad, azufre, poder calorífico, materia volátil, resistencia mecánica, estabilidad térmica, actividad química, adhesión, etc. El contenido de cenizas del carbón en trozos no debe ser superior al 24%, preferiblemente inferior al 18%; el contenido de azufre no debe ser superior al 2,0%, preferiblemente inferior al 1%; el contenido de humedad es generalmente inferior al 12%; no debe ser inferior a 1150°C. La resistencia mecánica y la estabilidad térmica del carbón en trozos deben ser superiores al 60%; el poder calorífico de bajo nivel debe ser superior a 21 MJ/kg, y el espesor máximo de la capa de coloide debe ser; menos de 12 mm.
(5) Carbón para locomotoras de vapor
Las locomotoras de vapor requieren generalmente carbón gaseoso, carbón de llama larga o carbón con un tamaño de partícula de 13 a 50 mm debido a sus hornos pequeños, cortos chimeneas y poros grandes de parrillas. El carbón débilmente pegajoso tiene un contenido de cenizas inferior al 25%, un contenido de azufre inferior al 2,5%, un contenido volátil de aproximadamente el 16%, un poder calorífico superior a 25,10 MJ/kg y una ceniza. Temperatura de fusión superior a 1200°C.
(6) Carbón para inyección en altos hornos
El uso de la inyección en altos hornos puede ahorrar la cantidad de coque, no solo proteger los escasos recursos de carbón coquizable, sino que también tiene buenos beneficios económicos. 1t de inyección en alto horno. El carbón soplado puede reemplazar 0,75~0,8t de coque. Su uso sigue creciendo. En el pasado se utilizaba carbón pulverizado de antracita. En los últimos años también se ha utilizado carbón pobre con menor contenido volátil e incluso carbón gaseoso. Generalmente se utiliza una mezcla de antracita y carbón bituminoso. , con una proporción de aproximadamente 7:3 o 6: 4.
Generalmente, se requiere que el contenido de cenizas sea inferior al 12 %, y cuanto menor sea mejor, se requiere que el contenido de azufre sea menor; que 1%, preferiblemente por debajo de 0,5%; el contenido de humedad total es menor, mejor, y generalmente debe ser menor que 10%; el contenido de fósforo debe ser menor que 0,02%; el tamaño de partícula debe ser menor que 13 mm (o 25 mm); , la triturabilidad del carbón debe ser buena, el índice de triturabilidad de Hastelloy generalmente debe ser superior a 45 y el carbono fijo debe ser superior al 75%. Cuanto menor sea la relación SiO2/CaO en las cenizas, mejor.
(7) Carbón para licuefacción
La licuefacción del carbón se divide en licuefacción directa y licuefacción indirecta. Los dos métodos de licuefacción tienen diferentes requisitos de calidad del carbón. 1. Requisitos básicos de calidad del carbón para licuefacción directa
(1) El contenido de cenizas en el carbón debe ser bajo, generalmente inferior al 5%. (2) La capacidad de molienda del carbón debería ser mejor.
(3) Cuanto mayor sea el contenido de hidrógeno en el carbón, mejor, y cuanto menor sea el contenido de oxígeno, mejor. (4) Cuanto menor sea el contenido de heteroátomos como el azufre y el nitrógeno en el carbón, mejor. (5) La composición de la roca de carbón también es un indicador importante de licuefacción.
La licuefacción indirecta del carbón consiste en gasificar el carbón para generar gas crudo H2/CO y luego agregar un catalizador bajo cierta presión y temperatura para sintetizar aceite líquido, por lo que los requisitos de calidad del carbón son relativamente bajos.
2. Requisitos de calidad del carbón para licuefacción indirecta (1) El contenido de cenizas del carbón debe ser inferior al 15%.
(2) La capacidad de molienda del carbón debe ser buena y el contenido de humedad debe ser bajo.
(3) Para el proceso de producción de gas en suspensión de carbón y agua, se requiere que el rendimiento de la suspensión de carbón sea mejor.
(4) Requisitos de fusibilidad de las cenizas del carbón. La gasificación en lecho fijo requiere que la temperatura de ablandamiento por fusión de cenizas del carbón sea lo más alta posible, generalmente no inferior a 1250 °C; la gasificación en lecho fluidizado requiere menos de 1300 °C.
(8) Carbón para materiales de construcción
El carbón para materiales de construcción se utiliza principalmente para la producción de cemento, ladrillos, vidrio y cerámica. Los hornos rotatorios de cemento generalmente requieren carbón bituminoso con un contenido volátil ligeramente superior, un poder calorífico de 21 MJ/kg ((5000 kcal/kg) o más, un contenido de azufre no superior al 1,5%, un tamaño de partícula de -13 mm y una Índice de molienda de Hastelloy de Cuanto más alto, mejor. El horno vertical de cemento requiere antracita con un tamaño de partícula entre 13 y 100 mm, un contenido de cenizas inferior al 25 %, un poder calorífico bajo de 23,0 MJ/kg, un carbono fijo superior a 60. % y una buena estabilidad térmica.
El vidrio y la cerámica requieren el uso de carbón bituminoso con bajo contenido de azufre y cenizas.
(9) Carbón civil
Generalmente se utiliza carbón en trozos de antracita, o briquetas y briquetas formadas a partir de polvo de carbón de antracita. Desde una perspectiva medioambiental y de seguridad, el contenido de azufre debería ser lo más bajo posible. 3. Métodos de preparación de carbón
Existen muchos tipos de métodos de preparación de carbón, que se pueden dividir en dos categorías: preparación de carbón seco y preparación de carbón húmedo. El proceso de preparación del carbón se realiza al aire y se denomina preparación de carbón seco. El proceso de preparación del carbón se realiza en agua, líquido pesado o suspensión, lo que se denomina preparación húmeda del carbón.
Los métodos de preparación de carbón también se pueden dividir en preparación de carbón por gravedad, preparación de carbón flotante y preparación de carbón especial.
La separación de carbón por gravedad es principalmente un método de separación de carbón y ganga basado en la diferencia de densidad entre el carbón y la ganga. La densidad del carbón suele estar entre 1,2 y 1,8 g/cm3, mientras que la densidad de la ganga es superior a 1,8 g/cm3. El carbón con diferentes densidades y ganga se separa por gravedad en la máquina de preparación de carbón. La preparación del carbón por gravedad se puede dividir en plantillas, medios pesados, tolva, tolva y agitador.
La preparación del carbón por flotación, conocida como flotación, es un método de preparación del carbón que separa el carbón de grano fino (menos de 0,5 mm) en función de la diferencia en la humectabilidad de la superficie del carbón y la ganga.
La preparación especial de carbón utiliza principalmente las diferencias en conductividad eléctrica, permeabilidad magnética, factores de fricción y capacidades de penetración de radiación del carbón y la ganga para separar el carbón y la ganga. Incluyendo separación electrostática, separación magnética, separación por fricción, separación de isótopos radiactivos y separación de rayos X, etc.
Además, también existe la selección manual, es decir, la clasificación manual de ganga, que se clasifica manualmente en función de las diferencias de color, brillo y apariencia de los trozos de carbón y la ganga. Para el carbón en trozos con una gran diferencia de dureza entre el carbón y la ganga, se puede utilizar una trituradora de tambor para la trituración selectiva y lograr la separación del carbón y la ganga.
El método de preparación de carbón más utilizado en las plantas de preparación de carbón de mi país es el jigging, seguido de la separación y flotación de medios pesados, y rara vez se utilizan otros métodos.
El principal producto de la preparación del carbón es el carbón limpio y los subproductos incluyen carbón medio, carbón mixto, lodo de carbón, etc. La ganga y los relaves de carbón después de la selección son desechos. Dado que contienen algunos materiales combustibles como el carbón de ganga, también pueden usarse como materia prima para fabricar ladrillos y quemar cemento para un uso integral.
La planta de preparación de carbón es una planta de procesamiento que clasifica el carbón y produce productos de diferentes calidades y especificaciones. Según los diferentes propósitos del uso de carbón limpio, las plantas de preparación de carbón se pueden dividir en plantas de preparación de carbón coquizable y plantas de preparación de carbón térmico. El proceso de la planta de preparación de carbón coquizable es relativamente complejo y el carbón limpio producido tiene un bajo contenido de cenizas y alta calidad, y se suministra principalmente a la planta de coque para la producción de coque. El proceso tecnológico de las plantas de preparación térmica de carbón es generalmente relativamente simple. El carbón limpio producido se utiliza principalmente como combustible energético. La mayoría de las plantas de preparación térmica de carbón solo seleccionan carbón en trozos y no seleccionan carbón fino ni carbón pulverizado. 4. Tipos de plantas de preparación de carbón
Las plantas de preparación de carbón son plantas de procesamiento que clasifican el carbón y producen productos de diferentes calidades y especificaciones. Según la ubicación de la planta de preparación de carbón y su relación con la mina de carbón, la planta de preparación de carbón se puede dividir en 5 tipos:
(1) Planta de preparación de carbón de mina
La La planta de preparación de carbón de la mina es el sitio de la planta. Una planta de preparación de carbón ubicada en un sitio industrial de una mina de carbón que solo selecciona carbón crudo o carbón crudo producido por la mina. El carbón en bruto mencionado aquí se refiere al carbón producido en minas de carbón sin ningún procesamiento; el carbón en bruto se refiere al carbón después de seleccionar ganga de un tamaño de partícula específico (incluida la pirita y otras impurezas) del carbón en bruto.
(2) Planta de preparación de carbón de la mina Qun
La planta de preparación de carbón de la mina Qun está ubicada en el sitio industrial de una determinada mina de carbón y puede seleccionar simultáneamente las materias primas producidas por la mina. y minas de carbón cercanas (anteriormente) planta de preparación de carbón.
(3) Planta de preparación de carbón en el área minera
Planta de preparación de carbón en el área minera se refiere a una planta de preparación de carbón ubicada en un sitio industrial separado dentro del alcance del área de minería del carbón para seleccionar carbón extranjero.
(4) Planta Central de Preparación de Carbón
La planta central de preparación de carbón se refiere a una planta de preparación de carbón ubicada en un sitio industrial independiente fuera del área minera que selecciona carbón importado.
(5) Planta de preparación de carbón del usuario
Planta de preparación de carbón del usuario se refiere a una planta de preparación de carbón ubicada en el sitio industrial del usuario (como una planta de coque, etc.). La mayoría de las plantas de preparación de carbón existentes en mi país son plantas de preparación de carbón de mina.
El proceso de producción de una moderna planta de preparación de carbón es un proceso de procesamiento mecánico continuo compuesto por muchas operaciones.