選煤廠重介質(zhì)選煤技術(shù)工藝與管理措施

云艷 王瑞斌 潘月軍

摘 要：我國的煤炭生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，在進(jìn)行生產(chǎn)和開發(fā)的同時注重保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源，并節(jié)約人力成本，提高生產(chǎn)效益。重介質(zhì)選煤技術(shù)是煤選作業(yè)的重要方法，本文首先介紹了重介質(zhì)選煤技術(shù)的工藝流程，然后提出改善重介質(zhì)選煤技術(shù)工藝與管理的措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：重介質(zhì)選煤 ;工藝 ;技術(shù) ;管理

煤炭行業(yè)為我國的快速發(fā)展提供了充足的能源保障，其發(fā)揮的作用不容忽視。選煤工藝是煤炭行業(yè)中的重要組成部分，對煤炭生產(chǎn)過程中的環(huán)境保護(hù)以及資源節(jié)約起著重要作用。重介質(zhì)選煤由于分選的效率高、對煤礦的適應(yīng)性也比較強(qiáng)，所以近年來在煤礦行業(yè)中也逐漸受到了人們的青睞。本文就重介質(zhì)選煤技術(shù)的工藝流程以及管理進(jìn)行分析論述，希望可以對同行業(yè)工作起到一定的借鑒意義。

1 重介質(zhì)選煤技術(shù)工藝流程簡介

1.1 利用設(shè)備對塊煤和末煤進(jìn)行分選。

塊煤和末煤分選是重介質(zhì)選煤技術(shù)工藝中的第一個流程，在這個流程中，分選機(jī)和旋流器這兩個設(shè)備分別具有工作能力強(qiáng)和分選精準(zhǔn)度高的特點(diǎn)，在塊煤和末煤分選工作中發(fā)揮著非常重要的作用，可以充分地滿足選煤廠中特定選煤工作的需求。一般情況下，如果一些煤廠對于塊煤和末煤的要求較高或者是廠內(nèi)煤的泥含量較高，那么就可以選擇重介質(zhì)分選機(jī)和旋流機(jī)來完成選煤工作。但是在這種工藝系統(tǒng)中，塊煤和末煤的回收工作復(fù)雜度較高，會在一定程度上增加選煤管理工作的難度。

1.2 跳汰粗選工藝流程

跳汰粗選這項(xiàng)工藝流程適用于一些原煤質(zhì)量較高、可選性良好的選煤廠，采用跳汰粗選的選煤工藝可以在很大程度上提升分選工作的效率。我國大多數(shù)選煤廠都會采用跳汰機(jī)來完成預(yù)排矸，這樣不僅可以在一定程度上減少重介質(zhì)入料對于相關(guān)設(shè)備的磨損，還可以降低矸石對于設(shè)備運(yùn)行的影響。這項(xiàng)工藝可以促進(jìn)跳汰分選技術(shù)的改進(jìn)和發(fā)展。但是，跳汰粗選的整體工藝實(shí)施起來較為復(fù)雜，會導(dǎo)致部分精煤的損失，煤產(chǎn)率也會在一定程度上有所降低。

1.3 塊煤跳汰工藝流程

跳汰機(jī)對塊煤進(jìn)行分選時具有工作量大的特點(diǎn)，同時，應(yīng)用跳汰機(jī)來完成塊煤跳汰還可以降低選煤工作的成本，跳汰機(jī)和重介質(zhì)旋流器配合起來還可以有效提升選煤的精準(zhǔn)度以及末精煤的質(zhì)量。該工藝在保證末精煤產(chǎn)品質(zhì)量的同時，可降低選煤成本，而且選精煤產(chǎn)品質(zhì)量比較高，但是其產(chǎn)率相對比較低，適用于末煤可選性較難、塊煤可選性大且有塊精煤穩(wěn)定用戶的選煤廠。

1.4 重介質(zhì)旋流器二次分選工藝流程

選煤廠利用重介質(zhì)旋流器進(jìn)行二次分選工作時，首先要通過粗選來清除矸石，之后要將塊精煤搗碎，接下來再和粗精煤一起完成精選，精選是在重介質(zhì)旋流器中進(jìn)行的。二次分選工藝的復(fù)雜度較高，完成整個二次分選需要兩套介質(zhì)回收系統(tǒng)一起運(yùn)行，因此需要耗費(fèi)較多的人力物力資源，這時選煤管理工作的難度就會有一定程度地提升。

1.5 兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝流程

在整個重介質(zhì)選煤工藝中，兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選是非?；A(chǔ)的一項(xiàng)工藝。在密度較低的旋流器中，精煤和重產(chǎn)物會在旋流器的離心作用下被分離出來，然后要將重產(chǎn)物放入到密度較高的旋流器中，在這個過程中，中煤和矸石會在離心作用下被分離出來。如果選煤廠中的選煤具有較好的可選性，那么就可以采用兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選的工藝，通過該工藝分選出來的煤的粒度范圍分布得比較廣，但是分選工作完成之后的介質(zhì)回收工作并不簡單，這也會給管理工作增加一定的難度。

1.6 三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝流程

在三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝中，精煤、矸石和中煤這三種產(chǎn)品的分選是利用單一的、密度較低的重懸浮液來完成的，這種工藝可以在一定程度上保證分選出來產(chǎn)品的質(zhì)量。三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選對于兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選的優(yōu)越性在于只需要一套介質(zhì)回收系統(tǒng)即可完成重介質(zhì)的回收工作。三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝總體來說可以分為無壓給料和有壓給料兩種方式，無壓給料不需要太復(fù)雜的操作也可以降低重介質(zhì)選煤的成本。目前，三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選工藝已經(jīng)成為了我國大多數(shù)選煤廠都會采用的重介質(zhì)選煤工藝。

1.7 三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分級分選工藝流程

進(jìn)行三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分級分選工藝時，首先要對原料煤進(jìn)行預(yù)先分選，然后再對分選出來的煤進(jìn)行完全的脫泥處理，最后將粗粒煤放到直徑較大的重介質(zhì)旋流器中，相應(yīng)地，將細(xì)粒煤放入到直徑較小的旋流器中。在整個三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選分級工藝流程中，介質(zhì)回收凈化系統(tǒng)發(fā)揮著主要的作用，這種工藝可以在一定程度上降低設(shè)備運(yùn)行耗費(fèi)的成本以及選煤廠需要投入的資金。如果選煤廠中原料煤中的泥含量較高，那么就可以采用三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分級分選工藝。

2 改善重介質(zhì)選煤技術(shù)工藝與管理的措施

2.1 注重創(chuàng)新，采用選煤自動化技術(shù)

隨著技術(shù)的進(jìn)步和科技發(fā)展，生產(chǎn)自動化技術(shù)在重介質(zhì)選煤工作中的應(yīng)用也越來越廣泛。通過遠(yuǎn)程控制選煤的設(shè)備和機(jī)器，可以節(jié)省人力，保證產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化，提高生產(chǎn)的效率和安全性。同時，對生產(chǎn)設(shè)備的安全進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測和控制，對設(shè)備中的過濾機(jī)壓力和設(shè)備中的電流電壓進(jìn)行控制，將生產(chǎn)過程中的數(shù)值安全調(diào)整到合適的范圍。對可能出現(xiàn)問題的設(shè)備點(diǎn)進(jìn)行預(yù)先的控制，制定相對應(yīng)的安全預(yù)防措施，對可能出現(xiàn)的打滑、漏電等問題進(jìn)行設(shè)備固定和電流控制，定期進(jìn)行設(shè)備的維修和維護(hù)，延緩設(shè)備的老化，并在生產(chǎn)過程中注意生產(chǎn)的效率，將生產(chǎn)控制在合理的范圍內(nèi)，防止對設(shè)備造成過度損耗產(chǎn)生安全隱患。

2.2 規(guī)范日常工作，維護(hù)選煤設(shè)備

在重介質(zhì)選煤工作中使用的設(shè)備主要是重介質(zhì)旋流器，通過重介質(zhì)旋流器對生產(chǎn)出的煤炭進(jìn)行自動化的篩選，因此，重介質(zhì)旋流器是選煤工作的主要執(zhí)行設(shè)備，與生產(chǎn)的效率密切相關(guān)。對重介質(zhì)旋流器進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)也是重介質(zhì)選煤技術(shù)工作的主要內(nèi)容。重介質(zhì)旋流器的設(shè)備結(jié)構(gòu)、使用頻繁程度和篩選材料等因素共同決定了重介質(zhì)旋流器的使用期限，因此，要從這三個方面對重介質(zhì)旋流器的使用做出規(guī)范和調(diào)整，保證生產(chǎn)符合規(guī)定的流程，不會對生產(chǎn)設(shè)備造成過度的損耗。針對重介質(zhì)旋流器內(nèi)壁硬度高、脆性高的特點(diǎn)，可以在旋流器內(nèi)部加裝膠質(zhì)保護(hù)層，防止硬性材質(zhì)對旋流器造成磨損，影響其正常使用，同時防止金屬等材質(zhì)進(jìn)入旋流器內(nèi)部，阻塞旋流器的通道。同時，要定期組織專業(yè)人員對旋流器的使用和老化狀況進(jìn)行評定和維護(hù)。通過對旋流器的使用進(jìn)行規(guī)范，可以有效延長旋流器的使用壽命，減少生產(chǎn)成本同時節(jié)約資源，達(dá)到高效合理生產(chǎn)。

2.3 注重人才培養(yǎng)，引入技術(shù)人才

重介質(zhì)選煤工作需要工作人員和設(shè)備操作人員具有較高的專業(yè)素養(yǎng)，對生產(chǎn)狀況、生產(chǎn)流程、設(shè)備的檢修和維護(hù)具有一定的了解，能夠進(jìn)行設(shè)備的日常維護(hù)和檢修工作。因此，重介質(zhì)選煤工作對專業(yè)工作者的要求較高，需要進(jìn)行有針對性的篩選和培養(yǎng)，在進(jìn)行人員選擇時，要測試應(yīng)試者的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)以及實(shí)際操作能力，并對人員適合的崗位進(jìn)行評估，保證人員素質(zhì)與崗位要求相適應(yīng)，而在進(jìn)行員工培訓(xùn)時，要注重針對崗位的差異進(jìn)行專門化、有針對性的培養(yǎng)。同時，在生產(chǎn)過程中規(guī)范生產(chǎn)流程和生產(chǎn)技術(shù)，對生產(chǎn)操作的步驟設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)和制度規(guī)定，進(jìn)行規(guī)范化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。對生產(chǎn)員工進(jìn)行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一考核，提高員工的生產(chǎn)自覺性和安全意識，對員工進(jìn)行生產(chǎn)高效意識和生產(chǎn)安全意識的培養(yǎng)，加強(qiáng)管理創(chuàng)新，并制定靈活的管理制度，適當(dāng)將權(quán)力下放給生產(chǎn)一線的員工，提高生產(chǎn)效率。

2.4 降低介質(zhì)消耗

重介質(zhì)選煤過程中，介耗偏高是比較常見的問題，需要采取有效措施來嚴(yán)格控制介質(zhì)消耗，以期達(dá)到降低選煤廠生產(chǎn)成本的目的。對重介質(zhì)選煤過程中介耗的誘發(fā)原因進(jìn)行分析，并提出降低介耗的有效措施，降低分選密度，確保精煤產(chǎn)品質(zhì)量，減少精煤產(chǎn)率。由于介耗高，會出現(xiàn)頻繁補(bǔ)加介質(zhì)的現(xiàn)象，導(dǎo)致介質(zhì)密度系統(tǒng)穩(wěn)定性變差，影響總體的處理效率。此時，需要結(jié)合重介質(zhì)選煤特點(diǎn)，從工藝設(shè)備、介質(zhì)選擇與生產(chǎn)管理方面入手來達(dá)到降低介耗的目的。

3 重介質(zhì)選煤技術(shù)的發(fā)展方向

隨著重介質(zhì)選煤技術(shù)不斷走向成熟，其在煤炭行業(yè)的應(yīng)用將會得到大力推廣，因此重介質(zhì)分選技術(shù)的發(fā)展前景光明，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

3. 1 工藝簡約化

傳統(tǒng)的重介質(zhì)分選工藝強(qiáng)調(diào)分級與脫泥，而新工藝則可實(shí)現(xiàn)有選擇性的不分級、不脫泥分選，有利于減少分選環(huán)節(jié)。其中以三產(chǎn)品無壓給料重介質(zhì)旋流器為典型代表，三產(chǎn)品的出現(xiàn)有利于簡化分選工藝，無壓給料可減少次生煤泥量的產(chǎn)生，有利于減少后續(xù)的煤泥處理工藝。因此，簡化分選工藝，減少分選環(huán)節(jié)既有利于節(jié)能降耗，又利于集中管理。

3. 2 過程控制自動化

自動化技術(shù)的發(fā)展也為選煤工藝的過程自動化提供了可能。目前，選煤廠已經(jīng)實(shí)現(xiàn)重介質(zhì)懸浮液密度與液位的PID 控制和重介質(zhì)灰分閉環(huán)控制，有利于保證精煤質(zhì)量穩(wěn)定，減少介質(zhì)損失。這既能提高重介質(zhì)生產(chǎn)系統(tǒng)的智能化，同時還可實(shí)現(xiàn)無人值守，減少勞動成本，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)選煤廠生產(chǎn)環(huán)節(jié)的過程自動化、智能化。

3. 3 重介質(zhì)選煤工藝主導(dǎo)化

雖然還有不少選煤廠采用跳汰等其他傳統(tǒng)分選設(shè)備，但占比卻逐年下降。目前占據(jù)主導(dǎo)地垃的是重介質(zhì)選煤工藝，其比重已經(jīng)達(dá)到60%。重介質(zhì)分選工藝所具有的分選效率高、煤種適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，是其他工藝無法媲美的。開采過度、煤質(zhì)下降將導(dǎo)致難選煤比例的增加，這就對分選精度提出了更高的要求。毫無疑問，無論是選前排矸還是塊煤分選，亦或是粗煤泥分選，重介質(zhì)選煤工藝都是獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷，因此采用全重介分選工藝也將是選煤工藝的一個重要發(fā)展方向。

3. 4 設(shè)備大型化

重介質(zhì)選煤設(shè)備的優(yōu)勢在于其分選精度高的同時又能實(shí)現(xiàn)大型化。目前選煤廠正向大型化、集約化和模塊化的方向快速發(fā)展，重介淺槽設(shè)備由于具有結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、單位面積處理量大的特點(diǎn)，因此最能代表重介選煤設(shè)備的發(fā)展方向。無論是用于選煤排矸還是動力煤的分選都有著非常顯著的效果，將其與重介旋流器配合可實(shí)現(xiàn)原煤全粒級入選。目前我國自主開發(fā)的無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器最大直徑達(dá)1500/1100 mm，處理能力可達(dá)600t/h，在國際選煤舞臺大放異彩。選煤廠大型化的第一步就是設(shè)備大型化，因此，今后要注重大型三產(chǎn)品重介質(zhì)淺槽分選機(jī)和大直徑無壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器的研發(fā)工作。

4 結(jié)語

總之，隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各個行業(yè)對煤炭需求量不斷提高，而燃煤會誘發(fā)環(huán)境污染，為了實(shí)現(xiàn)對環(huán)境污染的有效控制，可以借助重介質(zhì)選煤技術(shù)，并通過引進(jìn)專業(yè)技術(shù)型和管理型人才、促進(jìn)選煤自動化技術(shù)的發(fā)展、優(yōu)化重介質(zhì)選煤設(shè)備、降低介質(zhì)消耗等措施來有效提高重介質(zhì)選煤效率。

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作者簡介：

云艷（1983-），女，蒙古族，本科，工程師，研究方向：選煤機(jī)電和選煤工藝。