Przeróbka mechaniczna węgla w kopalniach Katowickiego Holdingu S.A. Mechanical coal preparation in the mines of Katowice Coal Holding S.A.

Transkrypt

1 POLSKIE TOWARZYSTWO PRZERÓBKI KOPALIN Przeróbka mechaniczna węgla w kopalniach Kawickiego Holdingu S.A. Mechanical coal preparation in the mines of Kawice Coal Holding S.A. Leon KURCZABIŃSKI ), Roman ŁÓJ ) ) Dr inż.; Kawicki Holding Węglowy S.A. 0-0 Kawice, ul. Damrota 8; tel.: (+8-) , fax: (0) ; marketing@khw.pl ) Mgr inż.; Kawicki Holding Węglowy S.A. 0-0 Kawice, ul. Damrota 8; tel.: (+8-) 77 0, fax: (0) ; zarzad@khw.pl RECENZENCI: Eur. Ing. Douglas E. JENKINSON; Dr inż. Lidia GAWLIK Streszczenie W artykule przedstawiono informacje tyczące zlności prukcji i wzbogacania węgli w kopalniach KHW S.A. ze szczególnym uwzględnieniem charakterystyki technicznej i technologicznej eksploawanych zakładów przeróbczych. Przedstawiono również dane na temat uzyskiwanych parametrów jakościowych pruktów handlowych. Summary Information on coal pruction and its preparation capabilities in the mines of Kawice Holding S.A. is presented with special attention paid technical and technological characteristics of the operational coal preparation plants. The data on quality parameters of commercial pructs achieved at those plants is also provided.. Wprowadzenie Kawicki Holding Węglowy S.A. jest pierwszą i jedyną tego typu organizacją działającą w strukturze polskiego przemysłu węgla kamiennego. Powstał 9 czerwca 99 roku w wyniku połączenia kopalń będących jednoosobowymi spółkami Skarbu Państwa. Dziś w skład KHW S.A. wchzi 6 nowoczesnych kopań usytuowanych w rejonie miast: Kawice,, Sosnowiec i Ruda Śląska. Są kopalnie: Kopalnie Mines Wieczorek Śląsk tys. n/rok thousand ns/annum Intruction Kawice Coal Holding S.A. (KCH) is the first and the only such type of organisation operating within the structure of Polish hard coal industry. It was founded on 9th June 99 as a result of the integration of independent mines wholly owned by the State Treasury. Tay KCH S.A. integrates six mern mines located in the region of the following cities: Kawice,, Sosnowiec and Ruda Śląska. The mines are: n/bę Tons/day oraz wchząca w skład Kawickiej Grupy Kapitałowej S.A. (KGK S.A.): Kazimierz Juliusz Sp. z o.o. Z możliwościami prukcyjnymi na poziomie 7, mln n/rok net (około mln n/rok brut) KGK S.A. jest drugim krajowym i jednym z największych europejskich prucentów typowych węgli energetycznych. W strukturze prukcji sortymenty grube stanowią około,7 mln n/rok, a sor- an integral part of Kawice Capital Group (KCG) S.A. (KGK S.A.) is also: With the net pruction potential of 7. mln n/annum (about mln n/annum of gross pruction) KCG S.A. is the second largest home prucer and one of the largest European prucers of typical steam coals. In pruction structure lump size coals constitutes about.7 mt/annum, and me- Inżynieria Mineralna LIPIEC GRUDZIEŃ < 00 > JULY DECEMBER Journal of the Polish Mineral Engineering Society 0

2 tymenty średnie, mln n/rok. Pozostałą stanowią sortymenty miałowe. Główni biorcy węgla z kawickich kopalń : energetyka zawowa ok. 8, mln n/rok, ciepłownictwo, przemysł, gosparstwa mowe ok., mln n/rok. Pozostała w zależności koniunktury i poziomu cen kierowana jest na eksport.. Charakterystyka techniczna zakładów przeróbczych. Wszystkie wyżej wymienione kopalnie posiadają własne zakłady wzbogacania węgla, przy czym zakres wzbogacania ssowany został jakości aktualnie i perspektywicznie eksploawanych pokładów węgla. Niemal wszystkie zakłady (za wyjątkiem KWK ) pracują w układzie dwu systemowym z pełnym wzbogacaniem sortymentów grubych i średnich we wzbogacalnikach DISA z cieczą ciężką. Płuczki osadzarkowe wzbogacania sortymentów miałowych eksploawane są w zakładach:, i. Zakład przy KWK jako jedyny ssuje flotacyjne wzbogacanie mułów węglowych. Prowadzona przez Holding polityka maksymalnego ograniczenia prukcji sortymentów mułowych (<0, mm) ma zwierciedlenie w pracy obiegów wno mułowych, które są eksploawane w układzie zamkniętym z klarowaniem wód popłuczkowych w osadnikach typu Dorr oraz mechanicznym wadnianiem zagęszczonych mułów i tworzeniem na bieżąco mieszanek energetycznych. Charakterystykę sekcji technologicznych oraz zlności prukcyjnych zakładów przeróbczych funkcjonujących przy kopalniach KHW S.A. przedstawiono w tabelach i. Oprócz wyżej wymienionych zakładów przeróbczych holdingowa spółka Kawicki Węgiel Sp. z o.o. eksploatuje datkowo dwa zakłady przeróbcze istniejące przy zlikwiwanych Kopalniach (Ruchach) Juliusz w Sosnowcu i Kleofas w Kawicach. Zakład przeróbczy Juliusz przeznaczony jest głównie prukcji EKORETU paliwa węglowego niskoemisyjnych kotłów z paleniskami rerwymi. Zakład zaopatrzony jest w skład półpruktów i pruktu finalnego, polowy system sortujący typu NORDBERG SW o wydajności 0 n/gz., węzeł ważenia i załadunku na wagony i samochy oraz wydział konfekcjonowania EKORETU w worki po kg. EKORET o granulacji mm prukowany jest tu na bazie wzbogaconych sortymentów miało- dium size coals. mt/annum. Fine coals constitute the remaining part of the pruction. The main cusmers of coal KCH mines are: commercial power generars about 8. mt/annum, heating plants, industry, mestic about. mt/annum. The remaining quantities depending on the situation and price level are sent for exports.. Technical characteristics of coal preparation plants. All the above mentioned mines have their own coal preparation plants whereas the meth of preparation is adjusted the quality of currently mined coal seams and those be exploited in the future. Nearly all coal mines (with the exception of mine) operate in two system me with complete preparation of coarse and medium size coals in DISA washers with dense medium. Jig washery for washing of fine coals are operated in plants:, and. The plant at mine, is the only one, applying flotation washing of coal slurries. The policy run by the Holding Company, consisting in maximum reduction of slime pruct generation (<0. mm), is reflected in the use of water slurry circuits which are operated in a closed-circuit me with clarification of washing waters in the sedimentation thickeners of the Dorr type and mechanical dewatering of the thickened slimes and creation of power mixtures on current basis. The characteristics of the processing sections and the throughput potential of coal preparation plants operating in the mines of Kawice Coal Holding are presented in Tables and. Besides the above mentioned coal preparation plants a holding company Kawicki Węgiel (Kawice Coal) Ltd co. is running the two additional coal preparation plants left in operation after the closure of Juliusz mine in Sosnowiec and Kleofas mining area in Kawice. Juliusz coal preparation plant is used mainly for the pruction of EKORET a coal fuel for low-emission boilers with rert burners. The plant is provided with a srage of semi-pructs and final pruct by a field sring system of NORDBERG SW type with a throughput of up 0 n/hour, weighing and loading on the rail cars and trucks. The EKOTRET pruct is marketed in kg bags. EKORET of grain size mm is pruced on the basis of washed fine and medium size coal Kazimierz-Juliusz and mines. Inżynieria Mineralna LIPIEC GRUDZIEŃ < 00 > JULY DECEMBER Journal of the Polish Mineral Engineering Society

3 wych i średnich z kopalń Kazimierz-Juliusz i. Ponad w zakładzie tym przygowuje się mieszanki energetyczne o specyficznych parametrach ssowanych wymagań niektórych biorców. Pobny zakres działań prowadzony jest w Zakładzie Przeróbczym przy zlikwiwanej kopalni Kleofas. Istniejąca tu datkowo zmernizowana płuczka zawiesinowa pozwala na wzbogacanie sortymentów miałowych i średnich. Zakłady przeróbcze należące kawickich kopalń wymagają sukcesywnej mernizacji i likwidacji zaniedbań inwestycyjnych z lat ubiegłych. Dotyczy przede wszystkim takich elementów jak: uporządkowanie i usprawnienie poszczególnych węzłów technologicznych, wdrożenie wysokosprawnych technologii wadniania drobnoziarnistych węgli w celu poprawy jakości pruktów i maksymalnej redukcji zrzutów mułu poza obieg wno mułowy, nowoczesne układy przygowania mieszanek energetycznych, kompleksowe oprzyrząwanie kluczowych ciągów technologicznych w elektroniczne urządzenia kontrolno pomiarowe. Tablica Zlności prukcyjne zakładów przeróbczych i sekcji technologicznych kopalń KHW S.A. (t/h) Besides power mixtures of special parameters adjusted the requirements of certain cusmers are being prepared in this particular plant. Similar scope of operations is carried out in coal preparation plant at the closed Kleofas mine. The additional dense medium washery existing here allows for washing of fine and medium size coals. Coal preparation plants belonging Kawice mines require progressive mernisation following the lack of investment and neglect previous years. The main priorities are: setting in order and improvement of particular process circuits, implementation of more efficient dewatering technologies for fine coal improve the quality of the pructs and maximise the reduction of slimes disposal outside the water slurry circuits, mern arrangements for preparation of power mixtures, up date instrumentation of key technological circuits with electronic moniring-measurement equipment. Table Capacity of coal preparation plants and their sections at the KCH S.A. mines (tph) wyszczególnienie description Wieczorek Śląsk systemów number of pruction systems wydajność brut designed capacity of c.p.p t/bę t/day stacja przygowania węgla pretreatment station klasyfikacja wstępna preliminary classification płuczka zawiesinowa dense medium washery płuczka osadzarkowa jig washer flotacja flotation 90 suszarnia dryer plant rozładunek węgla obcego foreign coal unloading rzucanie na zwał disposal srage area t/zmianę 000 t/shift zbieranie ze zwału rediming srage area t/zmianę 000 t/shift załawnia węgla coal loading 0; t Inżynieria Mineralna LIPIEC GRUDZIEŃ < 00 > JULY DECEMBER Journal of the Polish Mineral Engineering Society

4 Tablica. Charakterystyka zakładów przeróbczych kopalń KHW S.A. (technologia i urządzenia część ) Węzeł Unit Wyszczególnienie Description przesiewanie wstępne pre-screening WK, stacja przygowania węgla coal preparation station taśmy przebiercze sorting belts kruszenie crushing przen. taśm. B 800 B 800 belt conveyor KWK 00U kruszenie i wzbogacanie crushing and preparation klasyfikacja wstępna pre-classification rzaj przesiewacza type of screen klasy ziarnowe grain size PWK,, PWP,, 00 0 mm, 0 0 mm 8 wzbogacalniki washers DISA s 000 gęsść rozdziału separation gravity,6 g/cm płuczka zawiesinowa dense medium washery przesiewacze wadniające dewatering screens kruszarki koncentratu concentrate crushers PWP,8, UP UP kruszarki przerostu middlings crushers ciecz ciężka dense medium magnetywa 0, kg/t rekuperacja recuperation MR 9/0 WK, przen. taśm. B 00 B 00 belt conveyor KWK 00U PZ mm, 0 0 mm DISA 000/000,;,8 g/cm PWP,, PWP,, UP UP magnetywa MR 9/0A WK, PWK,6, przen. taśm. B 00 B 00 belt conveyor KWK 00U PWK,8, ; 80 6 mm, 6 0 mm DISA KU,8 g/cm WP,, PWP,, PWP,8, PWP,6, Gundlach UP magnetywa MR 9/0A 6 Table. Characteristics of coal preparation plants in the mines of KCH S.A. (technology and equipment part ) Ślask RT 7 00 RT 7 ruszt stały fixed grate przen. taśm. B 00 B 00 belt conveyor przen. taśm. B 00 B 00 belt conveyor B 00 L mb Kruk- + Briden BB-60 KWK 00U KWK 00U PWK,, PZ 7 PWP,8, WK, 6 PWEK, mm, 0 0 mm 00 0 mm, 0 0 mm 00 0 mm, 0 0 mm DISA KR 000 DISA KU 000 DISA KU 00, g/cm,, g/cm,,6 g/cm PWE ;,8, PWE WP koncentrat concentrate pady rejects WP,, WP,, RMK 0/80 magnetywa magnetywa magnetywa MR 9/0 MR 9/0A N66DE; WS8DM; MR 9/0 Inżynieria Mineralna LIPIEC GRUDZIEŃ < 00 > JULY DECEMBER Journal of the Polish Mineral Engineering Society

5 Tablica. Charakterystyka zakładów przeróbczych kopalń KHW S.A. (technologia i urządzenia część ) Węzeł Unit Wyszczególnienie Description osadzarki jigs OM- E sita OSO OSO sieves 000 płuczka osadzarkowa jig washery wadnianie koncentratu (wirówki, przesiewacze) concentrate dewatering wadnianie padów (pnośniki kubełkowe) bucket elevars WOW, B - 80 dmuchawy blowers RU 6, RU 6, flowniki flot. machines IZ a filtry tarczowe disc filtres FTC - 0 flotacja flotation pompy próżniowe vaccum pumps prasy filtracyjne filter presses V---0 PF-70; PF-70 6 ; 8 czynnik flotacyjny flotation reagent flotmix flokulant floculant magnafloc OBM-, H / NAEL- WP-,8, B - 60 HK-00/0, FTB-6 PR-0 magnafloc OM-P e WOW, B m /06kN/m Table. Characteristics of coal preparation plants in the mines of KCH S.A. (technology and equipment part ) Śląsk FTB-6 FTB-6 PR-7 Inżynieria Mineralna LIPIEC GRUDZIEŃ < 00 > JULY DECEMBER Journal of the Polish Mineral Engineering Society

6 Tablica. Charakterystyka zakładów przeróbczych kopalń KHW SA (technologia i urządzenia część ) Węzeł Unit Wyszczególnienie Description quanttity nawierzchnia zwałów ground s surface of srage sites utwardzona compacted zwałowarka stacker SOT ławarka loader załadunek i zwały loading and srage gosparka wno-mułowa water-slurry mangement ry załawcze loading tracks wagi scales wydajność załadunku loading capacity wsad feed pady rejects mulniki Dorra - popłuczkowe Dorr thickeners - post washing mulniki Dorra - poflotacyjne Dorr thickeners - post flotation osadniki benowe settlement concrete tanks osadniki ziemne ground settlement ponds [t/h] [t/h] normalnorowe elektroniczna zbiornik. electronic-bin aumatyczna przenośn. aumatic-belt przesuwnikowa wagon. steelyard wagon elektroniczna samoch. electronic truck 00 0 m osadnik zrzuwy disposal pond osadnik wód deszcz. rain water clarifier + + gosparka mułami slimes management zaopatrzenie w wę water supply wa łowa utwardzona compacted wózek zrzuwy PT-00 PT-00 throw off car normalnorowe mechaniczna wagonowa mechanical - rail cars elektroniczna wagonowa electronic - rail cars elektroniczna samoch. electronic trucks mechaniczna samoch. mechanical trucks 0 m wgłębne deep wa łowa quanttity 7 6 zwał I - utwardzona srage site I - compacted zwał II i III - nieutwardzona srage site II,III - non-compacted zwał IV - częściowo utwardzona srage site IV - partially compacted ZOWA - Ł - normalnorowe samochowe truck scales kolejowe rail scales aumatyczna przenośn. aumatic-belt conveyor m; 0 m ; 680 m psadzki for backfilling wa łowa Table. Characteristics of coal preparation plants in the mines of KCH S.A. (technology and equipment part ) Śląsk utwardzona compacted utwardzona compacted utwardzona częściowo partailly compacted ZOS ZOWA - ZOWA - ŁWK-0 ławarki kołowe Ł- wheel loaders Ł- normalnorowe zbiornikowe bin scales wagonowe rail scales samochowe truck scales normalnorowe kolejowe hybrywe hybrid-rail 6 normalnorowe mechaniczne mechanical m 0 m 6 00 m 00 m m kop. czerpakowa UB- bucket excavater UB- hydrocykl. HC-00/ hydrocyc. HC-00/ wa łowa wa łowa obieg zamkniêty closed circuit Inżynieria Mineralna LIPIEC GRUDZIEŃ < 00 > JULY DECEMBER Journal of the Polish Mineral Engineering Society

7 . Parametry jakościowe pruktów handlowych Parametry jakościowe sortymentów handlowych są wypadkową warunków zalegania złoża, jakości węgla w pokładach, ssowanego systemu eksploatacji, możliwości wzbogacania węgla i tworzenia mieszanek energetycznych w ssowaniu wymagań biorców tyczy szczególnie miałów energetycznych. W wybyciu net Kawickiej Grupy Kapitałowej udział poszczególnych grup pokładów w roku 00 był następujący:. Quality parameters of commercial pructs Quality parameters of tradable coal sizes depend on the inherent properties of the seams being worked, coal quality in seams, applied exploitation system, possibilities of coal preparation and blending of power mixtures as required by the cusmers especially for steam fine coal. In the net pruction of Kawice Capital Group the share of particular groups of seams in 00 was as follows: Pokłady grupy 00 Seam of the group 00 Pokłady grupy 00 Seams of the group 00 Pokłady grupy 00 Seams of the group 00 Pokłady grupy Seams of the group,7%,% 60,6%,% Za wyjątkiem KWK udział pokładów grupy 00 w prukcji przekraczał 0%. Kopalnie Kazimierz-Juliusz i eksploatują wyłącznie pokłady grupy 00. W prognozach prukcji roku 00 udział pokładów tej grupy będzie wzrastał. W nadawie na zakład przeróbczy średnie ważone zapopielenie wynosi ok.,% i waha się zależnie kopalni ok.,% () ponad 7% (, ). Średnie parametry węgla handlowego prukowanego przez kopalnie KGK : With the exception of mine the share of seam of group 00 in tal pruction was in excess of 0%. Kazimierz-Juliusz and mines exploit only seams of group 00. In the pruction forecasts till 00 the share of seams this group will be increasing. In the feed coal preparation plants the average weighted ash content is about.% and waste, depending on the mine, about.% () more than 7% (, ). Mean parameters of commercial coal pruced by the mines of Kawice Capital Group is as below: Warść opałowa Net calorific value 890 KJ/kg 6 KJ/kg Zawarść popiołu Ash content 6,% % Zawarść siarki Sulphur content 0,6% 0,9 0,7% W tym: sortymenty grube In which of: coarse coals Warść opałowa Net calorific value KJ/kg KJ/kg Zawarść popiołu Ash content,%,,% Zawarść siarki Sulphur content 0,% 0, 0,7% Inżynieria Mineralna LIPIEC GRUDZIEŃ < 00 > JULY DECEMBER Journal of the Polish Mineral Engineering Society 6

8 sortymenty średnie medium size coals Warść opałowa Net calorific value 9 90 KJ/kg KJ/kg Zawarść popiołu Ash content,%,0,% Zawarść siarki Sulphur content 0,% 0, 0,66% sortymenty miałowe (< 0(0) mm) fine coals (< 0(0) mm) Warść opałowa Net calorific value 60 KJ/kg 0,9 KJ/kg Zawarść popiołu Ash content 9,%,,% Zawarść siarki Sulphur content 0,68% 0, 0,78% Na bazie wyżej wymienionych węgli istnieje możliwość tworzenia całej gamy sortymentów handlowych o parametrach ssowanych wymagań niemal wszystkich użytkowników węgla.. Psumowanie Zakłady przeróbcze istniejące przy kopalniach KHW S.A. spełniają swoje zadanie w zakresie wydajnościowym i technologicznym. Wymagają jednak sukcesywnych działań mernizacyjnych i inwestycyjnych w celu usprawnienia poszczególnych węzłów technologicznych i obniżenia kosztów prukcji, oraz poprawy kontroli ilości i stabilizacji jakości nadawy i pruktów wzbogacania ze szczególnym uwzględnieniem sortymentów handlowych. There is a possibility prepare a whole spectrum of marketable coal grades with parameters adjusted requirements of almost all coal cusmers on the basis of the above mentioned coals.. Conclusions Coal preparation plants existing in the mines of Kawice Coal Holding S.A. fulfil their task with regard effciency and technology. However, they require successive mernisation activities and investments improve particular process circuits and reduce pruction costs. There is a need improve coal quality moniring and stability of the feed quality and pructs of coal preparation with particular attention paid the variety of marketable grades. 7 Inżynieria Mineralna LIPIEC GRUDZIEŃ < 00 > JULY DECEMBER Journal of the Polish Mineral Engineering Society