兩產(chǎn)品重介旋流器主再選改造

王海生

(開(kāi)灤(集團(tuán))東歡坨礦業(yè)分公司選煤廠，河北 唐山 064002)

1 概述

東歡坨動(dòng)力煤選煤廠由塞吉滿公司設(shè)計(jì)，單一入選東歡坨礦井生產(chǎn)的高變質(zhì)程度氣煤，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.5 Mt/a。主洗車間采用兩段兩產(chǎn)品重介旋流器主、再選分選工藝，采用先進(jìn)的模塊結(jié)構(gòu)[1,2]，空間小，設(shè)備緊湊[3-6]。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為+50mm塊煤、主精煤、2號(hào)精煤、煤泥和洗矸。

2010年，選煤廠將原有洗選工藝流程進(jìn)行簡(jiǎn)化，通過(guò)閘閥關(guān)閉再洗系統(tǒng)，改為重介質(zhì)一段分選，形成了只用主選不用再選的分選工藝。

2012年，隨著3.0 Mt/a礦井續(xù)建的基本完成，選煤廠設(shè)計(jì)能力已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，井下由于斷層較多，造成原煤混入的矸石量增加，從而大大增加了原煤灰分。因此，選煤廠根據(jù)本公司生產(chǎn)需要，再次啟用再選工藝，并對(duì)其進(jìn)行改造，將原有主再選串聯(lián)工藝改為主并聯(lián)使用，擴(kuò)大原煤入洗量，并對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步增加經(jīng)濟(jì)效益。

2 串聯(lián)改并聯(lián)工藝可行性分析

原設(shè)計(jì)采用兩產(chǎn)品重介旋流器主再洗工藝，50～0 mm 原煤先經(jīng) 8 mm 分級(jí)，再經(jīng)過(guò)2mm 脫泥，脫泥后50～8 mm的物料進(jìn)主選入料桶，再用泵打入重介旋流器分選，分選出主精煤和中煤，主精煤經(jīng)脫介篩脫介脫水后， 進(jìn)入離心機(jī)二次脫水得到最終產(chǎn)品。中煤經(jīng)弧形篩脫介后進(jìn)再選重介旋流器入料桶，用泵打入再選重介旋流器，分選出2號(hào)精煤和矸石，2 號(hào)精煤和矸石經(jīng)脫介篩脫介脫水，得到最終產(chǎn)品。 中煤也可以直接經(jīng)脫介篩脫介脫水成為最終產(chǎn)品。8～2 mm 的末煤直接摻入 2 號(hào)精煤作為最終產(chǎn)品，小于2mm的煤泥進(jìn)入煤泥水處理系統(tǒng)。主洗車間再選設(shè)備及主要備件規(guī)格如表1所示。

表1 原設(shè)計(jì)再選系統(tǒng)設(shè)備及主要備件規(guī)格

主、再旋流器改并聯(lián)相當(dāng)于兩個(gè)主選旋流器同時(shí)工作，與單獨(dú)旋流器相比，對(duì)入料煤質(zhì)無(wú)特別要求；由于原來(lái)的主再選控制系統(tǒng)屬于主選和再選單獨(dú)控制，因此，工藝控制可以采用原有的集控系統(tǒng)；并聯(lián)后，精煤灰分完全可以達(dá)到要求。

3 主再洗并聯(lián)改造

3.1 PLC系統(tǒng)的改造

東歡坨選煤廠過(guò)程控制系統(tǒng)包括主再洗系統(tǒng)合格介質(zhì)密度、主再洗旋流器入口壓力、合格介質(zhì)桶液位、稀介質(zhì)桶液位、原煤脫介篩篩下水桶液位和澄清水池液位等閉環(huán)控制[7,8]。其中主再洗系統(tǒng)合格介質(zhì)密度控制閉環(huán)采用正向PID 來(lái)調(diào)節(jié)氣動(dòng)可調(diào)節(jié)蝶閥的開(kāi)度來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，以保證合格介質(zhì)密度的穩(wěn)定。主再洗系統(tǒng)旋流器入口壓力控制閉環(huán)采用反向PID調(diào)節(jié)。

主、再選串聯(lián)時(shí)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、工藝參數(shù)和自動(dòng)控制系統(tǒng)原已設(shè)定好。并聯(lián)后自動(dòng)控制系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)整，包括集控自動(dòng)控制系統(tǒng)PID的修改，設(shè)備集中/就地、返回、開(kāi)?？刂萍版i定的集控自動(dòng)控制編程，分流箱控制系統(tǒng)程序重新設(shè)置。

3.2 工藝系統(tǒng)改造

3.2.1 分級(jí)脫泥篩篩孔調(diào)整

由于入洗量增大，使原生煤泥量增加，而選煤廠原設(shè)計(jì)僅有一臺(tái)篩網(wǎng)沉降離心機(jī)和一臺(tái)壓濾機(jī)，對(duì)于細(xì)粒級(jí)物料，一臺(tái)壓濾機(jī)滿足不了負(fù)荷。因此，對(duì)入料分級(jí)脫泥篩一段篩孔進(jìn)行調(diào)整。將原有8mm改為13mm篩孔，分級(jí)脫泥篩二段(2mm篩孔)入料量增加，篩分精度降低，保證了入洗量增大時(shí)-2mm粒級(jí)煤泥量基本穩(wěn)定，減少了細(xì)粒級(jí)物料對(duì)煤泥水系統(tǒng)的影響。通過(guò)運(yùn)行試驗(yàn)，取得了不錯(cuò)的效果。

3.2.2 洗煤系統(tǒng)、介質(zhì)回收系統(tǒng)改造

設(shè)備方面，原有再選桶、旋流器可用，恢復(fù)合格介質(zhì)和稀介質(zhì)去再選桶管路，恢復(fù)調(diào)節(jié)主再選桶懸浮液濃度分流箱，恢復(fù)再選旋流器去脫介篩管路，這些設(shè)備及管路完好，在主再選串聯(lián)使用時(shí)正常，因此，并聯(lián)后完全可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)。

再選系統(tǒng)(包括再選旋流品的溢流、底流、篩下懸浮液管路)是改造重點(diǎn)。并聯(lián)改造后要使溢流入精煤、底流入中煤段等溜槽和管路。而管路改造的關(guān)鍵是篩下合格介質(zhì)的分配問(wèn)題，要保證主、再選桶液位的穩(wěn)定。對(duì)篩下懸浮液管路增加雙向走向，既可入主選又可入再選管路，安裝入料分級(jí)脫泥篩篩前分煤板、入料分級(jí)脫泥篩至再洗混料桶溜煤管路、脫介篩篩下精煤和矸石段合格介質(zhì)管路、再洗重介質(zhì)旋流器至聯(lián)合脫介篩管路，同時(shí)，對(duì)上述部分聯(lián)合脫介篩篩下介質(zhì)管路安裝開(kāi)度調(diào)節(jié)閥門(mén)，增配電液壓閘門(mén)控制裝置及手動(dòng)裝置進(jìn)行控制。

同時(shí)，增加了一臺(tái)磁選機(jī)，將原有磁選機(jī)尾礦給入新加磁選機(jī)進(jìn)行再回收，這樣保證了在煤泥量增大的前提下降低磁鐵礦粉的損耗。煤泥水系統(tǒng)安裝了多級(jí)泵兩臺(tái)，確保洗煤系統(tǒng)用水量。

4 系統(tǒng)運(yùn)行問(wèn)題及相關(guān)對(duì)策

由于再選旋流器入料管路管徑較細(xì)，在生產(chǎn)過(guò)程中，經(jīng)常有較大矸石卡在入料彎頭處，因此，在入料分級(jí)脫泥篩篩前入再選桶管路口將原有60mm篦子改為50mm，解決了入料管路堵塞問(wèn)題。

增設(shè)再選系統(tǒng)后，液位調(diào)節(jié)出現(xiàn)難以校準(zhǔn)的問(wèn)題，時(shí)常出現(xiàn)主再選桶液位不平衡的情況，改造初期有過(guò)跑溢流的情況。經(jīng)過(guò)對(duì)合介和稀介去主再選的流量調(diào)節(jié)和分流箱的開(kāi)度大小集控調(diào)節(jié)，跑溢流的情況得以解決，液位保持了均衡穩(wěn)定，保證了生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

5 改造后效果及結(jié)論

1) 增大了生產(chǎn)能力，經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)一步提高，應(yīng)用效果良好。由于再洗旋流器的合理利用以及加大分級(jí)脫泥篩一段篩板的篩孔，原煤平均入洗量由主選旋流器單獨(dú)使用時(shí)的185t/h提高到245t/h，回收率相應(yīng)由原來(lái)的20%提高到30%。

2) 東歡坨選煤廠根據(jù)生產(chǎn)需求，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。利用現(xiàn)有設(shè)備、空間，現(xiàn)有人員未經(jīng)調(diào)整，廠房沒(méi)有擴(kuò)建，將閑置再選系統(tǒng)恢復(fù)使用，使入洗量和氣精煤產(chǎn)量得到了提高。在主再選改并聯(lián)改造中，進(jìn)行了大膽的嘗試，為其他選煤廠改變產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品產(chǎn)量，提供了有價(jià)值的借鑒。

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