馬道頭選煤廠降低介耗的探究和實踐

屈奇奇，靳天慧，張承文

(大地選煤工程有限責任公司 馬道頭選煤廠，山西 大同 037000)

重介選煤作為先進生產(chǎn)作業(yè)模式的代表，受到越來越多選煤廠的認可、實行和推廣[1-2]。介質(zhì)損耗也成為衡量生產(chǎn)與管理的重要經(jīng)濟指標，介耗水平的高低直接影響了選煤廠的經(jīng)濟效益[3-6]。

馬道頭選煤廠屬于千萬噸型動力煤選煤廠，采用重介淺槽+重介旋流的全入洗工藝。重介質(zhì)作為主要的洗選原料，一直都是控制生產(chǎn)成本的主要途徑。隨著生產(chǎn)任務(wù)的加重，原煤性質(zhì)的變化，工藝設(shè)備的老化以及其他操作因素的影響，介耗也隨之增大。面對嚴峻的經(jīng)營形勢和生產(chǎn)考驗，選煤廠能夠總結(jié)經(jīng)驗，大膽創(chuàng)新，注重實踐，規(guī)范管理，有效降低了介質(zhì)損耗，對今后的發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 選煤廠介質(zhì)系統(tǒng)

選煤廠采用磁鐵礦粉作為重介質(zhì)，200～13 mm塊煤重介淺槽分選，13～1.5 mm末煤有壓三產(chǎn)品重介旋流器分選，介質(zhì)回收系統(tǒng)如圖1所示。磁介質(zhì)回收采用半逆流濕式磁選機，塊煤系統(tǒng)1臺，末煤系統(tǒng)2臺，全廠共建有3座主選車間。

圖1 選煤廠介質(zhì)回收系統(tǒng)

2 選煤廠介耗現(xiàn)狀

2.1 介耗使用情況

選煤廠成立之初，設(shè)備完善，系統(tǒng)正常，生產(chǎn)穩(wěn)定，介質(zhì)損耗可控制在1.2 kg/t范圍內(nèi)。隨著二期系統(tǒng)完成技改、擴建后，生產(chǎn)能力得到大幅度提升，能耗指標也相應(yīng)的增大。尤其在介質(zhì)損耗方面，起伏波動較大，如表1所示，平均介耗達到2.0 kg/t。

表1 近期選煤廠介質(zhì)消耗量

2.2 介耗系統(tǒng)存在問題

針對任務(wù)重，產(chǎn)能大，介耗高等問題，選煤廠積極深入現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)經(jīng)驗，對目前介耗系統(tǒng)存在的問題歸納如下：

1) 原煤細泥含量高，-0.25 mm以下占比達10%～12%.細顆粒易泥化，容易粘附大塊物料表面進入分選系統(tǒng)，導致重介淺槽以及旋流器打分流頻次明顯增加，進而介質(zhì)流失量也相應(yīng)增大。

2) 重介淺槽分選上限達200 mm，浮物出料端大塊卡堵現(xiàn)象時常發(fā)生，造成篩面物料分布不均，脫介效果變差；三產(chǎn)品重介旋流器分選的中礦產(chǎn)物隨末精煤混合入精煤脫介篩，導致篩面物料增多增厚，脫介效果下降。

3) 篩分系統(tǒng)脫介效果差。預脫介弧形篩受物料和介質(zhì)的沖刷和磨損，使得篩面在短時間變的光滑，出現(xiàn)竄介現(xiàn)象。此外，原煤性質(zhì)復雜，伴生以及次生雜物較多，細粒易糊死篩孔，篩板掛毛、堵塞現(xiàn)象尤為嚴重，導致介質(zhì)隨物料流失在精礦和尾礦中。

4) 磁選機效率降低。磁選機工況差，入料濃度高，粗顆粒煤泥堆存在槽體底部和兩端，導致礦漿流速增大，磁選回收效率降低。

3 介質(zhì)系統(tǒng)優(yōu)化改進

1) 原煤產(chǎn)量大、水分高、細粒物料多且易泥化。為此，根據(jù)原煤多變特性，在原煤出料端加裝三段式煤水分離器，如圖2所示。原煤系統(tǒng)經(jīng)過技改，一方面降低入廠水分，由原來10%左右降低至現(xiàn)在的9%，泥化率降低；另一方面減少部分細粒級煤泥含量(-0.25 mm)，由原來11%左右降低為現(xiàn)在的10%，粘附現(xiàn)象減少。重介淺槽以及旋流器分選效率明顯提升，工藝系統(tǒng)也能夠長時間保持穩(wěn)定運行。

圖2 原煤系統(tǒng)技術(shù)改造

2) 近期，原煤性質(zhì)發(fā)生變化，塊度增大，淺槽出料端大塊堵塞頻率相應(yīng)增加，對此，從優(yōu)化和制度兩方面進行管理。根據(jù)煤流走勢，東側(cè)物料遠多于西側(cè)物料，在篩面加裝傾斜式擋煤壩，形成左高右低，確保物料均勻分布。加強崗位巡視、檢修力度，設(shè)置專人專崗，每日沖洗上升、水平流，保證上料暢通，減少卡堵現(xiàn)象。

3) 末精煤脫介篩篩面物料厚，脫介效率下降。為減少磁介質(zhì)隨物料流失，對旋流器出料端進行技改。由于中礦+精礦混合后再脫介的效果差，因此在中礦和精礦各自出料端進行預脫介處理，如圖3所示。即在各自箱體內(nèi)部加裝緩沖脫介網(wǎng)篦，可脫除60%～80%的磁介質(zhì)，再經(jīng)弧形篩+脫介篩二次脫介，脫介效率可提升至99%以上。

圖3 末煤脫介改造前和改造后對比

4) 弧形篩面空間有限，且極易磨損。為確保物料順利通過，將弧形篩改造成固定篩，增大了篩面寬度和長度，提高脫介效率。為減少篩面聚料，增大了篩面坡度，且篩前出料端設(shè)置擋板，避免流速過大縮短篩面物料停留時間。此外，脫介篩兩段式噴水壓力不足，效率低。根據(jù)噴水嘴散射幅度，設(shè)置長短不同的噴水細管，將噴水嘴的位置前后錯開安裝，實現(xiàn)一道噴水管路兩排噴水效果，可緩解多道噴水造成的壓力不穩(wěn)，進而提升脫介效率。

5) 磁選機使用效果差，磁介質(zhì)回收效率僅在95%左右。根據(jù)化驗數(shù)據(jù)分析，磁選機入料濃度過大達到35%以上(磁介質(zhì)及煤泥量)，極易干擾磁性物在分選槽內(nèi)的回收，且粗顆粒下沉，導致礦漿流速增大，加大了磁介質(zhì)損失。一方面重新調(diào)整稀介桶位，加大補水，控制入料濃度在20%～25%之間；加高磁選尾礦溢流堰150 mm，增大磁選接觸面積，減緩礦漿過流速度，提高磁介質(zhì)回收效率。另一方面加強磁選機日常檢修維護，能夠及時調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)，定期清理入料槽、入料網(wǎng)篦以及分選槽，防止物料沉積，確保磁選機平穩(wěn)運行。

4 結(jié) 語

針對馬道頭選煤廠介質(zhì)系統(tǒng)存在問題進行分析，原煤產(chǎn)量大、任務(wù)重，導致生產(chǎn)系統(tǒng)承受壓力較大，穩(wěn)定性降低，經(jīng)營指標持續(xù)增長，不利于經(jīng)濟效益。通過工藝優(yōu)化，設(shè)備改造，制度管理等，提高了系統(tǒng)脫介、回收效率，將噸煤介耗由原來的2.0 kg/t降低至1.3 kg/t以下，達到了降耗減本，增效保質(zhì)的目的。且在介質(zhì)系統(tǒng)優(yōu)化方面，隨著生產(chǎn)實踐過程中還會發(fā)生或發(fā)現(xiàn)不同問題，需要繼續(xù)努力細化鞏固，進一步管控好經(jīng)濟指標。