選煤廠降低介耗的措施及實(shí)踐

馬建鋼

（陽(yáng)泉煤業(yè)集團(tuán)新景礦洗煤廠， 山西 陽(yáng)泉 045000）

1 概述

某選煤廠主要應(yīng)用重介選煤技術(shù)，該技術(shù)具有分選精度高、操作簡(jiǎn)單、應(yīng)用廣泛的優(yōu)點(diǎn)。其中重介選煤廠中的一項(xiàng)關(guān)鍵性的指標(biāo)是介耗。選煤廠現(xiàn)在最需要解決的一項(xiàng)問題是在確保精煤產(chǎn)率以及質(zhì)量的前提下如何降低介耗。

2 對(duì)介耗的分析

2.1 降低介耗的重要性

通過表1該選煤廠2016年前三個(gè)季度生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表可得出：當(dāng)原煤灰分相近時(shí)，平均介質(zhì)消耗的量為1.79 kg/t，與一些不脫泥入選的選煤廠相比介質(zhì)消耗較高。由此可得出通過降低介耗能夠更好地提高產(chǎn)效，降低生產(chǎn)成本。

表1 2016年前三個(gè)季度生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)

然而在生產(chǎn)過程中，介耗高不僅會(huì)提高選煤廠生產(chǎn)的成本，而且會(huì)對(duì)重介質(zhì)精煤的產(chǎn)率有一定程度的影響。

重介精煤實(shí)際灰分λ：

式中：λ0為重介精煤要求灰分；λ1為重介質(zhì)灰分；Y0為重介精煤產(chǎn)率；Y1為重介質(zhì)產(chǎn)率。由式（1）可知：當(dāng) λ0、λ1、λ 這三個(gè)值固定不變時(shí)，若 Y1升高，則 Y0降低。通過該分析可知，介耗的增加會(huì)對(duì)洗選成本和精煤產(chǎn)率造成不利影響。即通過降低精煤灰分（一定會(huì)導(dǎo)致精煤產(chǎn)率的降低）來增加介質(zhì)灰分。因此在解決介耗高問題時(shí)，要同時(shí)考慮生產(chǎn)成本和精煤產(chǎn)率二者間的關(guān)系。

2.2 介耗原因

在選煤廠生產(chǎn)的過程中，介耗的組成有兩部分，管理?yè)p失以及技術(shù)損失。

2.2.1 管理?yè)p失

介質(zhì)在轉(zhuǎn)運(yùn)過程中，先在介質(zhì)庫(kù)門口進(jìn)行卸料，然后通過鏟車以及工作人員運(yùn)送到介質(zhì)庫(kù)內(nèi)，這樣就會(huì)或多或少的造成損失。然而因?yàn)榻橘|(zhì)庫(kù)的容量有限，會(huì)致使部分多出來的介質(zhì)堆放在露天的地方，如果遇到雨雪天氣的話會(huì)導(dǎo)致一定的損失。還有因?yàn)樵褐许肥牧枯^大以及矸石塊硬度較高，會(huì)對(duì)設(shè)備及管路產(chǎn)生一定的磨損，若發(fā)生管路泄漏的情況，則會(huì)造成介質(zhì)的管理?yè)p失。

2.2.2 技術(shù)損失

2.2.2.1 旋流器入料不均

洗選車間所選用的無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器的原煤入洗能力為680～720 t/（h·臺(tái)），通過原煤皮帶給兩臺(tái)旋流器同時(shí)進(jìn)行送料，并經(jīng)分煤板將原煤給這兩臺(tái)機(jī)器中。

圖1是旋流器入料的斷面示意圖，其中圖1-1和圖1-3代表的是旋流器入料時(shí)未均勻分料的情況，若出現(xiàn)該種情況，則容易造成系統(tǒng)負(fù)荷過大，進(jìn)而引起脫介篩、直線振動(dòng)篩物料層厚度過大，致使產(chǎn)品脫介成效較差，產(chǎn)品攜帶著大量的介質(zhì)；圖1-2是理想狀態(tài)下的原煤分料均勻，旋流器在一個(gè)平衡的情況。

圖1 旋流器入料斷面示意圖

表2 圖1-1條件下直線振動(dòng)篩料層厚度統(tǒng)計(jì)表 mm

下頁(yè)表2是在圖1-1原煤分料不均勻情況下，各系統(tǒng)所對(duì)應(yīng)的直線振動(dòng)篩厚度統(tǒng)計(jì)表。由表2可知，在旋流器運(yùn)行載荷不均衡的情況下，脫介篩篩上的物料層厚度會(huì)出現(xiàn)很大的差別。當(dāng)厚度過大時(shí)，脫介效果也相對(duì)較差，造成產(chǎn)品中攜帶有一些介耗，其中產(chǎn)品中的介耗也因此增加，從而產(chǎn)品的質(zhì)量也受到了一定的影響。

2.2.2.2 弧形篩分料不均

重介系統(tǒng)分料箱通過管道下料，受到排料口較大余壓的影響，物料能夠較快地進(jìn)入弧形篩。通過圖2可以發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榛⌒魏Y內(nèi)入料速度太快，造成一些原料進(jìn)入到弧形篩末端的透篩后又出現(xiàn)了飛出篩面的現(xiàn)象，通過圖2中的“顆粒運(yùn)動(dòng)的軌跡”可以看到其運(yùn)動(dòng)情況，導(dǎo)致脫介效果不佳；此外，由于入料速度過快造成入料點(diǎn)偏下，以致弧形篩的有效使用面積減小，最終導(dǎo)致了弧形篩脫介效率降低。

圖2 弧形篩改造前入料示意圖

3 解決方法

3.1 管理方法

通過制定一些相關(guān)的管理方法來進(jìn)一步減少介質(zhì)在進(jìn)廠、存放、球磨以及生產(chǎn)過程中的損耗。介質(zhì)運(yùn)輸?shù)竭x煤廠后先對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行稱量，并抽取部分樣品進(jìn)行采樣化驗(yàn)，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。介質(zhì)存放環(huán)境良好，防止風(fēng)吹雨淋。在生產(chǎn)過程中要按照磨礦車間的有關(guān)操作流程執(zhí)行。在生產(chǎn)過程中需對(duì)旋流器的易磨損部位進(jìn)行不定時(shí)檢查，防止在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)故障而造成停機(jī)。停機(jī)時(shí)嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行操作，介質(zhì)桶液位保持在合理位置。加強(qiáng)對(duì)管道的檢修維護(hù)。

3.2 技術(shù)改進(jìn)

3.2.1 對(duì)機(jī)頭調(diào)煤板的改進(jìn)

圖3 調(diào)煤板正視圖

圖4 調(diào)煤板側(cè)視圖

在現(xiàn)有重介旋流器來料原煤帶式輸送機(jī)機(jī)頭調(diào)煤板的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)輕便無級(jí)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)-創(chuàng)新調(diào)煤板，如圖3、圖4所示。調(diào)煤板主要進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)，通過對(duì)其施加與其運(yùn)動(dòng)方向相垂直的力來進(jìn)行調(diào)節(jié)。兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸（圖4中A、B）與調(diào)煤板運(yùn)動(dòng)方向保持垂直關(guān)系，對(duì)手輪進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)調(diào)煤板自由轉(zhuǎn)動(dòng)。通過翻煤板可將煤矸量較大側(cè)的煤矸石翻轉(zhuǎn)到反向側(cè)。

3.2.2 對(duì)弧形篩入料的改進(jìn)以及增設(shè)導(dǎo)流板

經(jīng)過長(zhǎng)期對(duì)弧形篩結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行情況的研究分析，對(duì)現(xiàn)有的弧形篩進(jìn)行了改進(jìn)，增加了弧形篩導(dǎo)流板。如圖5所示，在弧形篩上增加了上導(dǎo)流板及下導(dǎo)流板。

圖5 弧形篩改造后的入料示意圖

結(jié)合選煤廠生產(chǎn)實(shí)踐，對(duì)導(dǎo)流板的尺寸進(jìn)行了不斷改進(jìn)，最后確定了導(dǎo)流板采用普通碳素鋼板材質(zhì)，長(zhǎng)×寬×厚為4 200 mm×300 mm×5 mm。改進(jìn)后的顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡如圖5所示，通過該改進(jìn)防止了原弧形篩篩下物易發(fā)生向上翻料和飛濺的情況。與改進(jìn)前相比，改進(jìn)后的方案入料點(diǎn)發(fā)生上移，弧形篩有效使用面積得到增加。通過相關(guān)計(jì)算，改進(jìn)后弧形篩的有效使用面積增幅達(dá)到30%～35%。而導(dǎo)流板的使用使弧形篩入料更加均勻，防止了因?yàn)槿肓喜痪斐苫⌒魏Y磨損相對(duì)嚴(yán)重的問題，最終使其使用壽命得到延長(zhǎng)。通過該改進(jìn)方案，將弧形篩篩面利用率低、竄料等情況得到改善，弧形篩脫泥脫介效果得到質(zhì)的提升，實(shí)現(xiàn)了高效生產(chǎn)，介耗有效降低。

4 結(jié)果分析

4.1 改造效果

通過加強(qiáng)介質(zhì)使用管理及對(duì)洗選設(shè)備從技術(shù)上進(jìn)行改造，該選煤廠生產(chǎn)狀況得到有效改善，介耗得到顯著降低，表3為改進(jìn)工藝后2017年前三季度生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)表。

表3 2017年前三季度生產(chǎn)情況統(tǒng)計(jì)

表4為某選煤廠改進(jìn)后2017和改進(jìn)前2016年3個(gè)季度的介耗對(duì)比結(jié)果。改進(jìn)后的平均煤介耗降低了0.55 kg/t，產(chǎn)品帶走介質(zhì)現(xiàn)象得到明顯改善。

4.2 經(jīng)濟(jì)效益

該礦全年入選原煤6.00 Mt，介質(zhì)市場(chǎng)價(jià)為1 000元/t，一年可為選煤廠帶來330萬元的經(jīng)濟(jì)收益。由此可發(fā)現(xiàn)改進(jìn)后的選煤廠的生產(chǎn)成本下降了，經(jīng)濟(jì)效益得到了顯著提高。

表4 2016年和2017年介耗對(duì)比表

5 結(jié)論

選煤廠中介質(zhì)消耗是一項(xiàng)關(guān)鍵性的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，不但影響著生產(chǎn)成本以及重介精煤產(chǎn)率，而且也反應(yīng)了選煤廠的技術(shù)管理水平。該選煤廠通過加強(qiáng)對(duì)介質(zhì)的管理、改進(jìn)重介旋流器入料帶式輸送機(jī)機(jī)頭，改造弧形篩結(jié)構(gòu)等措施，介耗下降了，選煤廠的經(jīng)濟(jì)效益得到了大幅提升。