研究選煤廠降低介質(zhì)損耗的方法

靳超*

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研究選煤廠降低介質(zhì)損耗的方法

靳超*

（同煤集團(tuán)精煤分公司，山西大同，037003）

就馬脊梁洗煤廠的生產(chǎn)工藝和設(shè)備參數(shù)，以及針對往年該廠介質(zhì)損耗高的情況，對該選煤廠及所有煤炭洗選系統(tǒng)降低介質(zhì)損耗的方法進(jìn)行可行性分析和探討。

選煤廠；介質(zhì)損耗；生產(chǎn)工藝；設(shè)備參數(shù)；脫介；改造

引言

馬脊梁選煤廠是一座礦井型動力煤選煤廠，產(chǎn)品煤是0-50mm的優(yōu)質(zhì)動力煤。該廠設(shè)計(jì)洗選能力600萬噸/年，采用原煤經(jīng)破碎（<150mm）、分級（13mm）、脫泥后（1.5mm），塊煤（>13mm）進(jìn)入重介淺槽分選機(jī)進(jìn)行分選,精煤通過分級出洗大塊（50-150mm）、洗中塊（13-50mm）兩個產(chǎn)品，洗大塊經(jīng)破碎機(jī)破碎后和洗中塊均與洗末煤混合；末煤（<13mm）經(jīng)重介旋流器分選出洗末煤、中煤; 粗煤泥（>0.25mm）通過螺旋分選機(jī)分選，精礦與洗末煤混合；細(xì)煤泥（<0.25mm）用壓濾機(jī)回收后與洗末煤混合，最終產(chǎn)品為< 50mm洗混煤的生產(chǎn)工藝。

該廠于2015年1月正式投入運(yùn)行，幾經(jīng)改造在投產(chǎn)之初的兩年里，介耗居高不下，通過對各工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真分析和研究，并采取有效措施，最終使介質(zhì)消耗由2015年、2016年的1.96kg/t、1.78 kg/t降至目前的1.17kg/t ，已低于精煤公司其他選煤廠1.2 kg/t的平均水平，明顯低于原設(shè)計(jì)介耗1.45 kg/t的要求，達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和示范效應(yīng)。

1 產(chǎn)品介耗情況

1.1 介耗情況

表1 2015年1月至2017年介耗表

注：介耗（kg/t）

1.2 設(shè)備工藝效果評定

為了找出介耗大的主要工藝環(huán)節(jié)，根據(jù)產(chǎn)品數(shù)質(zhì)量流程圖，按數(shù)量比例對各產(chǎn)品進(jìn)行采樣、縮制，并測定了磁性物含量。按照GBT187711-2002《選煤用磁鐵礦粉試驗(yàn)方法》[1]，對現(xiàn)使用的介質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)分析，經(jīng)過多次測定取平均值，得到表2所示的測定結(jié)果。

表2 各產(chǎn)品帶介匯總表

從表2結(jié)果可以看出，洗塊精煤、洗末中煤和細(xì)煤泥產(chǎn)品帶介比較嚴(yán)重。

2 介耗大原因分析

該廠設(shè)計(jì)小時能力1136t/h，由于煤質(zhì)變化等諸多原因，原先脫介系統(tǒng)設(shè)計(jì)的介質(zhì)回收效果已不能適應(yīng)生產(chǎn)要求。

表3 主要工藝設(shè)備技術(shù)參數(shù)

表4 循環(huán)懸浮液數(shù)量指標(biāo)（經(jīng)驗(yàn)數(shù)）[2]

根據(jù)相關(guān)資料[3]顯示，循環(huán)懸浮液進(jìn)入塊精煤重介分選機(jī)，通常其上升流占三分之二，而水平流占三分之一。經(jīng)過分選后的懸浮液80～90%隨浮物（溢流產(chǎn)品）排出，其中20～10%浮液分配到沉物中（當(dāng)沉物多，粒度小時，溢流產(chǎn)品取小值）。對于末煤重介旋流器其底流與溢流的懸浮液分配量，可按經(jīng)驗(yàn)數(shù)字選取，一般懸浮液量的15～25%（當(dāng)?shù)琢魑锪隙鄷r，取小值）。

末煤重介旋流器，在離心力場作用下，底流的懸浮液密度比工作懸浮液高0.4～0.7；溢流懸浮液密度比其低0.07～0.17，根據(jù)懸浮液的密度差，也可按照下式求得懸浮液在底流及溢流中的分配量：

∵ V1△1- V3△3=( V1- V3) △2

∴V3=(△1-△2)/ (△3-△2)×V1

V2= V1- V3

式中，V1、V2、V3—分別為工作、溢流和底流懸浮液的體積。

△1、△2、△3—分別為工作、溢流和底流懸浮液的密度。

在工作懸浮液計(jì)算時，分配到產(chǎn)品的懸浮液如塊煤，均設(shè)與工作懸浮液相同；而對于末煤，則設(shè)底流懸浮液中磁性物含量比工作懸浮液高5～15%。脫介作業(yè)一般分二次脫介，第一次脫介約可脫除60～90%的懸浮液量。塊煤產(chǎn)品采用條縫篩，脫介量為入料懸浮液的80～90%，而末煤多采用弧形篩，其脫介量為為入料量的70～80%，末中煤為60～70%。

根據(jù)計(jì)算并結(jié)合實(shí)際的脫介設(shè)備，可得表5的結(jié)果（改造前）

表5 現(xiàn)設(shè)備脫介能力

注：隨塊精煤排出的循環(huán)懸浮液量取90%，根據(jù)廠家提供數(shù)據(jù)得出：三產(chǎn)品重介旋流器循環(huán)懸浮液量分配比例為55：30:15.

從表5計(jì)算結(jié)果可以看出：

313塊精煤脫介篩與337末中煤脫介篩的預(yù)脫介面積及合介段脫介面積，單位面積脫介量明顯低于334末精煤脫介篩和339末矸石脫介篩。從化驗(yàn)數(shù)據(jù)反應(yīng)出塊精煤及中煤帶介量明顯高于塊矸石、洗末煤、洗矸石；從現(xiàn)場實(shí)際脫介效果來看，313及337篩面存在明顯的懸浮液流速過快，合介段向稀介段竄介的現(xiàn)象。由此導(dǎo)致進(jìn)入稀介系統(tǒng)懸浮液量增大，增加了磁選機(jī)的負(fù)擔(dān)，降低了磁選效。

綜合以上，結(jié)合現(xiàn)場設(shè)備的實(shí)際工況，可以分析出該廠介質(zhì)系統(tǒng)存在的主要問題為：塊精煤、末中煤預(yù)脫介篩面積處理能力不足，脫介效果明顯滿足不了預(yù)脫介90%、70%以上的設(shè)計(jì)要求，繼而造成稀介系統(tǒng)回收效果差，系統(tǒng)處理能力不足，產(chǎn)品帶介嚴(yán)重，再而造成磁選機(jī)由于入料量、入料濃度不穩(wěn)定，影響磁選效果，致使尾礦帶介含量較高。

3 解決措施：

3.1 塊精煤改造脫介系統(tǒng)

根據(jù)現(xiàn)場空間，利用淺槽溢流收集溜槽加裝了固定條縫四塊，規(guī)格為890*820*2，增加預(yù)脫介面積S1=0.89*0.82*4=2.91m2.利用原固定篩箱體，經(jīng)過改造，增加固定條縫篩板4塊，規(guī)格為500*500*2，增加預(yù)脫介面積S2=05*0.5*4=1m2。改造后預(yù)脫介固定篩板面積為6.91 m2。較改造前增加230%?？偤辖槎蚊摻槊娣e為13.99 m2，單位面積處理懸浮液量為36.5m3,基本滿足了脫介要求。

（1）在固定篩入料端前加200m高緩沖擋板和緩沖擋皮，使物料均勻緩慢進(jìn)入篩面，從而提高脫介效率，在固定篩入脫介篩處加200m高緩沖擋板和緩沖擋皮，使物料更加緩慢進(jìn)入脫介篩的第一排篩板上，從而增加有效脫介面積；同時，在脫介篩板上自制擋壩，進(jìn)一步延緩物料的流速。經(jīng)過五重?fù)鯄螕跗さ淖钄r，循環(huán)懸浮液基本能在預(yù)脫介固定篩及脫介篩合介段回收90%，消除了串介現(xiàn)象。

（2）噴水改造，將二層稀介脫介噴水管由兩排改為三排，拉大了二道噴水間距，保證不低于0.5m,這樣既避免了篩面噴水，也實(shí)現(xiàn)了篩上物料的沖洗翻轉(zhuǎn)；同時，重新布置噴頭位置，使三道噴水的噴頭交錯噴射，實(shí)現(xiàn)了噴水對篩上物料的全面覆蓋。

3.2 中煤脫介系統(tǒng)的改造

在中煤預(yù)脫介弧形篩入料端加裝預(yù)脫介固定條縫篩，規(guī)格為600*600*2，增加面積為S1=0.6*0.6*4=1.44，預(yù)脫介面積增加為4.44，總合介段脫介面積為6.56 m2，單位面積處理懸浮液量為40.3m3,基本滿足了脫介要求。由于原中煤集料箱與弧形篩入料箱落差較大，物料在弧形篩篩面停留時間短，導(dǎo)致弧形篩脫節(jié)效果差；同時，物料給速較快，沖擊力大，嚴(yán)重磨損弧形篩板，楔形篩條，從而降低脫介效果，所以，同時在加裝的因篩內(nèi)增設(shè)了紊流箱，并在入弧形篩集料箱前增設(shè)溢流箱，這樣既能實(shí)現(xiàn)先通過固定篩脫除大部分循環(huán)懸浮液，又能確保物料先通過溢流液降低流速，使其給弧形篩篩面均勻入料，從而有效利用脫介面積，提高脫介效率。

3.3 磁選機(jī)管理

由于改造前各產(chǎn)品帶介量大，致使磁選機(jī)入料量，入料濃度不穩(wěn)定，致使磁選機(jī)磁選效率下降，尾礦帶介增加。

為了提高洗選效率，利用上位機(jī)自動控制液位，從而將磁選機(jī)入料濃度控制在25%左右。在日常的管理工作中，加強(qiáng)磁選機(jī)的管理，停機(jī)后及時清理分選槽、入料槽、精礦槽、尾礦槽使磁選機(jī)正常工作時保證有溢流，確保正常液面高度，定期檢查磁選機(jī)的磁選效果，根據(jù)檢查結(jié)果，及時調(diào)整磁偏角，使磁選機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。在技術(shù)改造上，在磁選機(jī)筒皮上方45°夾角處安裝一排噴水管，用于沖洗筒皮上的殘留物質(zhì)，既增加了介質(zhì)回收率，又減少了筒皮與槽體之間的摩擦，延長了使用壽命。

4 結(jié)束語

經(jīng)過以上一系列的改造，使該廠的噸煤介耗由最初的1.96kg/t降1.17kg/t，

如表6所示：

每噸原煤節(jié)約介質(zhì)0.79kg/t，按年處理能力600萬噸，介質(zhì)每噸800元計(jì)算，每年可節(jié)約材料成本380萬，經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。也使該廠生產(chǎn)工藝得到了進(jìn)一步完善，生產(chǎn)管理更趨于規(guī)范。

[1] GBT18711-2002《選煤用磁鐵礦粉試驗(yàn)方法》[S].

[2] 路邁西. 選煤廠廠設(shè)計(jì)[M]. 北京; 煤炭工業(yè)出版社, 1993.

[3] 洪瑞燮、秦梁、王敦曾《選煤新技術(shù)的研究與應(yīng)用》煤炭工業(yè)出版社,1999

[4] 歐澤深、張文軍《重介質(zhì)選煤技術(shù)》中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2006

[5] 謝廣元《選礦學(xué)》中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2005

Study the Method of Reducing Dielectric Loss in Coal Preparation Plant

JIN Chao*

(The tongmei group of cleans branch,Shanxi Datong, 037003, China)

The production process and equipment parameters of the coal - ridge washery, And in the case of the medium loss of the plant in previous years, Feasibility analysis and discussion on the method of reducing dielectric loss in coal preparation plant and all coal washing system

Coal preparation plant; dielectric loss; The production process; The equipment parameters; transform

靳超. 研究選煤廠降低介質(zhì)損耗的方法[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì), 2017, 6(5): 167-168.

JIN Chao. Study the Method of Reducing Dielectric Loss in Coal Preparation Plant[J]. Peak Data Science, 2017, 6(5): 167-168.

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.05.068

TD942.7

A

1672-9129(2017)05-0167-02

2017-01-12；

2017-02-15。

靳超，（1978一），河北，同煤集團(tuán)精煤分公司生產(chǎn)經(jīng)理，研究方向：礦物加工煤炭洗選。E-mail: 463058561@qq.com