屯蘭選煤廠降低介質(zhì)消耗的應(yīng)用

甄 亮

（山西焦煤集團(tuán)有限責(zé)任公司，山西 太原 030000）

1 概述

屯蘭選煤廠是隸屬于西山煤電集團(tuán)的礦井型大型選煤廠，年入洗原煤量500萬(wàn)t,主導(dǎo)產(chǎn)品為十級(jí)焦精煤和優(yōu)質(zhì)洗混煤，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷國(guó)內(nèi)外，受到韓國(guó)、日本、德國(guó)等青睞。改造前生產(chǎn)工藝為跳汰+浮選聯(lián)合流程，現(xiàn)為無(wú)壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器+浮選聯(lián)合洗選工藝，精煤產(chǎn)率也從改造前的51.6%提高到現(xiàn)在的69.4%，綜合產(chǎn)率從65.8%提高到88.1%。由于處理量的增加，如何控制介質(zhì)消耗量成了生產(chǎn)過程中的重中之重。在改造初期的設(shè)備選型上和日常生產(chǎn)過程的管理上，都存在著不規(guī)范的地方，使得選煤生產(chǎn)中的介質(zhì)消耗偏高，針對(duì)這一問題，屯蘭選煤廠通過采取相應(yīng)的措施，使介質(zhì)消耗不斷下降。

2 介質(zhì)消耗過高的原因及分析

2.1 存在的原因

屯蘭選煤廠介質(zhì)消耗主要存在于工藝流程和管理管控上，通過對(duì)比工藝流程，查找問題存在的原因，確定了介質(zhì)消耗偏高的主要根源。如圖1所示。

（1）導(dǎo)致介質(zhì)消耗過高的主要原因是脫介弧形篩的脫介效果不佳，洗選過程中導(dǎo)致脫介篩的篩上介質(zhì)積累過多，使得商品煤帶介嚴(yán)重，不僅增加生產(chǎn)成本，同時(shí)嚴(yán)重影響產(chǎn)品指標(biāo)。

（2）生產(chǎn)系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)稀介質(zhì)回收效果不佳，減少了介質(zhì)的二次利用率。

圖1 屯蘭選煤廠改造后重介系統(tǒng)工藝流程圖

（3）生產(chǎn)過程中現(xiàn)場(chǎng)管理不規(guī)范、不精細(xì)，設(shè)備存在點(diǎn)檢不到位、檢修更換不及時(shí)等現(xiàn)象，造成間接介質(zhì)流失。

（4）介質(zhì)在采購(gòu)、運(yùn)輸和添加環(huán)節(jié)存在管理漏洞，導(dǎo)致介質(zhì)“人為流失”。

2.2 問題分析

通過觀察，脫介弧形篩是介質(zhì)損耗最為嚴(yán)重的設(shè)備，而磁選機(jī)是介質(zhì)回收最為重要的環(huán)節(jié)。針對(duì)這兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)分析。

2.2.1 弧形脫介篩

（1）脫介篩噴水壓力。屯蘭選煤廠生產(chǎn)時(shí)，脫介篩上洗選產(chǎn)品成團(tuán)，煤炭粘結(jié)性較大，脫介篩噴水的壓力小，不能噴透篩上物，造成產(chǎn)品帶走的介質(zhì)較多。

（2）脫介篩物料入洗壓力。物料入洗壓力過低，使篩上物在篩板上的洗選時(shí)間短暫，脫介反應(yīng)不及時(shí)，洗選有效時(shí)間段，洗選效果不佳，并且伴有嚴(yán)重的物料飛濺情況，直接增大介質(zhì)消耗。

（3）脫介篩噴頭的選用。噴頭的角度至關(guān)重要，直接影響噴頭沖水對(duì)入選物料的噴沖方向。選用噴頭空隙直徑的大小，直接影響噴頭堵塞的頻率，空隙直徑過小的噴頭容易堵塞，無(wú)法噴沖堵塞噴頭區(qū)域的物料，導(dǎo)致產(chǎn)品帶介，增大介耗損失?？障吨睆竭^大的噴頭，容易因?yàn)樗畨哼^大而脫落，不能有效進(jìn)行扇形噴沖，進(jìn)而增大介質(zhì)消耗，同時(shí)，增加用水量。

（4）脫介篩噴頭的位置。若脫介篩的噴頭位置過低，則噴水分散不開，噴灑寬度達(dá)不到要求；若噴頭位置過高，噴灑寬度達(dá)到要求了，但力度大大降低，沖洗不掉附著在煤表面的介質(zhì)。

（5）入料的力度組成。當(dāng)入洗原料中含有較多細(xì)顆粒時(shí)，導(dǎo)致入洗原料總體表面積增大，增大煤炭顆粒與介質(zhì)接觸的概率，導(dǎo)致細(xì)顆粒吸附磁鐵粉的概率增大，相同處理量時(shí)，商品煤帶走的介質(zhì)增加。

（6）脫介篩的處理量。入洗原煤量嚴(yán)格控制在處理能力之內(nèi)，若超出脫介篩的處理能力范圍，會(huì)導(dǎo)致單位面積的篩板負(fù)荷過大，不僅大幅度降低設(shè)備的使用壽命，同時(shí)也會(huì)增加動(dòng)能消耗，進(jìn)而增加產(chǎn)品帶介量。

2.2.2 磁選機(jī)

影響磁選機(jī)工作狀態(tài)下回收效率的因素有：

（1）在生產(chǎn)調(diào)試時(shí)，增大分流量來提高懸浮液密度。當(dāng)分流過大時(shí)，細(xì)粒煤泥和磁性物附著量隨之增多，導(dǎo)致稀介質(zhì)系統(tǒng)中的懸浮液濃度和粘度增加，大幅度降低磁選機(jī)的回收效率。

（2）實(shí)際生產(chǎn)過程中，屯蘭選煤廠磁選機(jī)卸料采用自行卸料方式，滾筒上粘附的介質(zhì)較多，明顯影響了磁選機(jī)對(duì)磁性物的回收，與理想的卸料狀態(tài)差距甚遠(yuǎn)。磁選機(jī)工作原理如圖2所示。

圖2 磁選機(jī)工作原理

3 整改措施

3.1 弧形篩

（1）通過技術(shù)改造，增加預(yù)先拖泥設(shè)施，有效減少入料的細(xì)顆粒物質(zhì)。不僅如此，針對(duì)選煤廠實(shí)際生產(chǎn)時(shí)噴水壓力的不足，經(jīng)過校對(duì)，對(duì)循環(huán)泵進(jìn)行了更換，并在出口處安裝了壓力表，要求生產(chǎn)過程中的沖水壓力在0.15MPa以上，當(dāng)班人員根據(jù)生產(chǎn)過程中實(shí)際的入洗量進(jìn)行調(diào)整，在保證脫介效果的前提下，有效控制了用水量，降低了生產(chǎn)成本。

（2）在生產(chǎn)中，由崗位司機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行觀察，然后通知重介質(zhì)密度控制室人員對(duì)入料進(jìn)行調(diào)整。將入洗量控制在弧形篩的處理能力范圍之內(nèi)，尤其在煤質(zhì)中煤泥含量較高時(shí)，采用低入料量入洗。根據(jù)屯蘭選煤廠生產(chǎn)實(shí)際情況，一般情況下的入洗量控制臺(tái)時(shí)在600t/h，當(dāng)入洗原煤的煤泥含量高時(shí)，一般控制臺(tái)時(shí)在400t/h以下，甚至停車調(diào)整，具體情況需要根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。這樣操作，可以較好控制篩上物的厚度，進(jìn)而有效進(jìn)行脫介。當(dāng)篩上物厚度較大時(shí)，沖水無(wú)法穿透煤層，增加介質(zhì)消耗。

（3）針對(duì)弧形篩入料口處介質(zhì)懸浮液外濺的問題，將弧形篩的給料箱分割成了兩個(gè)部分，兩部分之間用一塊高15cm的鐵板隔開，有效阻擋了物料進(jìn)入給料箱的速度，并根據(jù)物料進(jìn)弧形篩的速度與切線防線，增加了一塊可以調(diào)整入料角度的拼接引流裝置，用來改變物料的運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)而杜絕了物料外濺的現(xiàn)象，有效地改善弧形篩的脫介效果。同時(shí)，要求崗位司機(jī)在停車時(shí)間對(duì)弧形篩進(jìn)行清理、檢查，發(fā)現(xiàn)弧形篩篩面光滑后及時(shí)匯報(bào)，進(jìn)行更換，進(jìn)而降低了介質(zhì)的消耗。

（4）一般選煤廠脫介篩噴水高度控制在150～200mm，通過試驗(yàn)結(jié)果比對(duì)，屯蘭選煤廠對(duì)脫介篩噴頭位置進(jìn)行了二次調(diào)整，并且針對(duì)稀階段回收效率低的問題，多增加了一道稀介質(zhì)回收沖水。精煤脫介篩的噴水噴頭調(diào)整后的高度為175mm，中矸脫介篩噴水噴頭調(diào)整后的高度為165mm，并且確保所有的沖水噴頭逆煤流噴沖，可以減緩煤流速度，延緩洗選有效時(shí)間，有利于充分脫介。噴頭間距200mm左右，噴沖范圍內(nèi)脫介效果最佳?；⌒蚊摻楹Y各道脫介沖水噴頭交叉安裝，保證洗選過程中脫介效果最優(yōu)。

3.2 磁選機(jī)

（1）加強(qiáng)磁選機(jī)的管理，在增大分流密度或調(diào)解系統(tǒng)煤泥含量過程中，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況緩慢調(diào)整，杜絕快速打開擋板，也要避免將擋板全部打開，否則極易導(dǎo)致磁選機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）調(diào)整磁選機(jī)磁偏角，使磁偏角處于合適范圍內(nèi)，同時(shí)，保證磁選機(jī)入料濃度穩(wěn)定，將磁選機(jī)溢流量控制在20%左右。

3.3 加強(qiáng)管理

（1）加強(qiáng)介質(zhì)消耗考核。屯蘭選煤廠采用人工裝載機(jī)添加介質(zhì)的方式，通過裝載機(jī)把介質(zhì)添加到介質(zhì)桶內(nèi)，加水溶解配置成合格介質(zhì)液，用砂漿泵將合格介質(zhì)液抽到合格介質(zhì)桶中，進(jìn)入洗選系統(tǒng)。在此過程中，難免人為造成介質(zhì)流失。為此，屯蘭選煤廠成立加介隊(duì)伍，組織人員培訓(xùn)，進(jìn)行專項(xiàng)考核評(píng)分，通過制度進(jìn)行約束。同時(shí)建造介質(zhì)存放庫(kù)，將磁鐵粉存于庫(kù)中，避免風(fēng)吹雨淋，最大限度地保證介質(zhì)質(zhì)量，從而降低介質(zhì)損耗。

（2）加強(qiáng)設(shè)備科學(xué)管理。根據(jù)現(xiàn)代設(shè)備管理理論，結(jié)合設(shè)備使用壽命年限，將臨近使用壽命期的溜槽等設(shè)備及時(shí)更換，從而有效降低了生產(chǎn)過程中跑、冒、滴、漏的情況。

4 結(jié)語(yǔ)

表1 整改前后1～5月份介質(zhì)消耗同期比

從表1可以看出，通過以上一系列的整改措施，屯蘭選煤廠介質(zhì)消耗從3.56kg/t降低到了現(xiàn)在的2.15kg/t。同時(shí)，選煤廠進(jìn)一步規(guī)范全過程管理，大幅度降低了生產(chǎn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。入洗量按核定設(shè)計(jì)處理能力計(jì)算，介質(zhì)按價(jià)格1015元/t計(jì)算，年經(jīng)濟(jì)節(jié)約超過700萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀。同時(shí)，也為選煤行業(yè)降低介質(zhì)消耗提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。