淮北選煤廠本部降低精煤產(chǎn)品水分途徑的探討

宋夢飛，陳 敏

（淮北礦業(yè)集團淮北選煤廠，安徽 淮北 235000）

淮北選煤廠本部始建于1972 年，原設計處理能力240 Mt/年，采用單、雙號2 個互相獨立的跳汰主再洗、煤泥浮選、尾煤壓濾聯(lián)合工藝流程，是大型中央煉焦煤選煤廠，主要入洗淮北礦區(qū)煤炭，入洗原煤煤種多，煤質(zhì)變化大，主導產(chǎn)品為九神牌12 級冶金焦用煤和青龍山牌9～12 級冶金焦用瘦精煤。2012 年，為了適應煤質(zhì)的變化和市場的要求，委托唐山國華設計院進行技術(shù)改造，采用2 臺1.3 m 無壓三產(chǎn)品重介旋流器和“2+2”煤泥及煤泥水處理工藝，處理能力達到4.0 Mt/年。隨著煤炭市場的波動，用戶對水分的要求越來越嚴格，尤其是用來煉焦的煉焦煤，水分大，會延長煉焦時間，增加煉焦能耗以及降低煉焦爐的使用壽命，會增加運輸成本，影響企業(yè)效益，還會造成運輸沿途的環(huán)境污染[1]，必須加以重視。

1 精煤產(chǎn)品水分控制存在的問題

淮北選煤廠精煤由重介精煤、末精煤、一次浮選精煤和二次浮選精煤4 個子產(chǎn)品混合組成，占比為0.55∶0.25∶0.12∶0.08。4 個子產(chǎn)品經(jīng)過不同的設備生產(chǎn)出來后統(tǒng)一進入精煤皮帶，由精煤皮帶轉(zhuǎn)載至精煤倉，成為最終的精煤產(chǎn)品。任一子產(chǎn)品水分波動，都會對最終精煤產(chǎn)品水分造成影響。

在生產(chǎn)工藝和設備固定的情況下，每個子產(chǎn)品的水分取決于設備工藝性能，但生產(chǎn)過程中，一個生產(chǎn)班次內(nèi)水分略有波動時，一般為了連續(xù)生產(chǎn)，不會對設備進行檢修、調(diào)整或者更換。

生產(chǎn)過程中，每小時都做灰分檢查，但水分不是每小時都做，不能像掌控灰分那樣掌控水分。多數(shù)時候是以“發(fā)運水分”為導向，倒查煤質(zhì)及設備原因，水分控制滯后。

原煤中雜物多，棉紗、小木塊等物品堵塞精煤脫介篩、離心機篩籃，影響產(chǎn)品脫水效果；原煤中細煤泥含量大，粗精煤離心機篩籃上粘煤泥，脫水效果差。

設備存在跑冒滴漏，存在外來水分進入精煤產(chǎn)品的現(xiàn)象，同時存在職工責任心不強，皮帶機、刮板機將水直接帶入精煤產(chǎn)品的現(xiàn)象。

2 精煤產(chǎn)品主要脫水設備及參數(shù)

淮北選煤廠本部精煤產(chǎn)品處理設備包括粗精煤離心機脫水機、精煤泥離心脫水機、精煤泥沉降離心脫水機、精煤壓濾機4 種，各脫水設備的脫水要求、工藝參數(shù)又各有不同，具體設備型號和技術(shù)參數(shù)如表1 所示。

表1 各脫水設備具體信息

3 降低精煤產(chǎn)品水分的具體措施

3.1 加強設備清理

選煤車間細化內(nèi)部市場化實施方案，制定詳細的設備清理標準，獎罰到班組、到個人，明確驗收簽字流程，確保設備清理效果。

加強停車期間脫介篩分級段清理，減少篩板堵塞，保證重精分級正常；檢查離心機篩籃，摸排離心機離心液，確保篩籃完好；沖洗清理精煤沉降離心機篩籃、壓濾機濾布，確保離心機篩籃、壓濾機濾布和濾液水嘴完好。

生產(chǎn)過程中每1 h 清理一次脫介篩篦子上的雜物，保證篩面無雜物，篩孔無堵塞。每2 h 對粗精煤離心機、弧形篩擊打器運行情況（擊打間隔的時間調(diào)整）和弧形篩脫水效果進行巡查，并做好相關(guān)記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時匯報處理。

班中觀察弧形篩工作情況，出現(xiàn)竄水、篩面堆料等現(xiàn)象時，根據(jù)實際情況，采取調(diào)頭、清理篩面、更換篩面等措施，保證弧形篩工作效果。

3.2 加強設備維護

安裝維修中心每日關(guān)注各脫水設備的工作情況，出現(xiàn)異常水分時從設備方面進行分析、查找原因，通過調(diào)整、更換設備配件或者改造來提升設備性能，使其達到或超過設備出廠時脫水性能，保證產(chǎn)品水分達標。

LLL 型離心機一班一測量，粗精離心機篩籃篩縫維持在0.35～0.4 mm 之間，磨損后篩縫超過0.4 mm時及時更換。篩籃間隙維持在1～3 mm，一旦間隙發(fā)生變化，及時通過各種辦法進行調(diào)整，保證設備工藝參數(shù)符合選煤要求。

沉降離心機入料壓力在0.3 MPa 左右，如果壓力有波動，立即對入料設備進行大修，更換過流部件，篩縫開孔率降低時配合選煤車間進行清理，保證設備性能。

壓濾機機頭入料壓緊壓力在0.7～0.8 MPa 之間，入料壓力在0.5 MPa 之間，壓榨壓力在0.6 MPa 左右，安裝維修中心時刻關(guān)注精煤水分，關(guān)注設備運行情況，如果壓力達不到要求，則在第一時間查找設備原因，如需換泵，則在生產(chǎn)調(diào)度的安排下進行更換，降低精煤水分。

為每個脫水設備制作二維碼，安裝在設備合適的位置。安裝維修中心包機人員巡查設備時，掃碼即可填寫設備的基本信息及巡查檢修記錄，形成設備履歷檔案、檢修記錄檔案。根據(jù)設備檔案，可形成動態(tài)檢修計劃表，實時提醒班組檢修臨期時間，幫助班組人員提前安排預防維修措施，提高設備檢修的計劃性與可靠性。

3.3 加強生產(chǎn)過程控制

影響產(chǎn)品水分的因素有很多，淮北選煤廠采用QC全面質(zhì)量管理，系統(tǒng)分析影響各精煤子產(chǎn)品水分的因素，針對性地采取措施，強化生產(chǎn)過程控制，降低各影響因素對精煤子產(chǎn)品的影響。

選煤車間煤每10 min 記錄一次原煤入洗量，保證原煤供應盡量均勻穩(wěn)定，處理速度控制在310～330 t/h范圍內(nèi)；合理調(diào)整振動篩脫介循環(huán)水用量，保持粗煤泥桶、精煤泥桶物料液位穩(wěn)定，保證對頭弧形篩物料供應量穩(wěn)定；保持浮選入料質(zhì)量濃度在80～90 g/L，保證浮選來料質(zhì)量濃度穩(wěn)定[2]；保持二次浮精桶物料液位不低于200 cm，保證二次浮精壓濾機入料充足；嚴格控制浮選機精礦槽消泡水使用量，降低浮選泡沫黏度，提升精煤壓濾機處理效果。

加強選煤車間原煤除雜，減少系統(tǒng)中雜物，防止雜物堵塞篩板、篩網(wǎng)；加大重介分流，減少系統(tǒng)中煤泥量，減少浮選精煤產(chǎn)量；開車前檢查皮帶機、刮板機是否存水，嚴格離心機、壓濾機操作管理，防止離心液、壓濾機濾液等外來水分進入精煤產(chǎn)品。

質(zhì)檢車間每班在加煤后1 h 內(nèi)進行重介塊精煤、粗精煤一次浮選、二次浮選水分檢查。生產(chǎn)過程中當重介塊精煤水分大于5%，粗精煤水分大于13%時，化驗員及時匯報調(diào)度，調(diào)度通知選煤車間、安維中心相關(guān)人員到現(xiàn)場排查處理問題，盡快降低水分；當重介塊精煤水分大于6%，粗精煤水分大于15%時，調(diào)度安排停車處理，問題解決后，方可開車加煤生產(chǎn)。

生產(chǎn)過程中根據(jù)各子產(chǎn)品的產(chǎn)量和水分加權(quán)計算最終產(chǎn)品水分，指導生產(chǎn)控制，改變以往以“發(fā)運水分”被動控制精煤產(chǎn)品水分的做法。

建立包括重介參數(shù)生產(chǎn)日期、配洗方案、原煤資料、生產(chǎn)過程及異常情況在內(nèi)的選煤生產(chǎn)大數(shù)據(jù)分析庫，每班后對當班生產(chǎn)情況進行分析記錄整合，給以后的生產(chǎn)提供參考。同時，堅決執(zhí)行“大分流大補水”操作方法，系統(tǒng)性地進行排泥，減少高灰細泥對精煤產(chǎn)品脫水過程的影響[3]。

3.4 加強技術(shù)改造

淮北選煤廠經(jīng)過充分的考察論證，針對性地實施了技術(shù)改造，進一步提升了設備的可靠性，夯實了精煤產(chǎn)品水分降低的基礎(chǔ)。

將粗精煤弧形篩更換為篩縫0.4 mm、背寬0.8 mm的高開孔率篩板，增加弧形篩截粗量，減少20%的浮選入料量，改善精煤子產(chǎn)品比例。增加弧形篩激振器、擊打器，提高弧形篩工作效果，降低離心機入料水分。與京津公司合作，安裝HMZG 型邊角入料式壓濾機，用于二次浮選精煤脫水，改造后的壓濾機壓緊壓力由原來的13 MPa 增加到20 MPa，過濾面積由原來的490 m2增加到550 m2，在增加處理量的同時，解決KZG型精煤壓濾機濾餅水分偏高的問題。

在離心機外壁內(nèi)開孔，從高壓風包引一路高壓風，接入離心機內(nèi)部，形成5 個正對篩網(wǎng)的出風口；在風包管路上安裝電磁吹風閥，通過繼電器、延時控制器實現(xiàn)停車后立即自動吹風30 s 的功能，吹掉篩網(wǎng)上附著的雜物，提高離心機的工作性能。

研發(fā)受煤坑“無人值守”系統(tǒng)，實現(xiàn)給煤機根據(jù)受煤坑倉存情況自動配煤、自動加煤，最大可能地勻質(zhì)供煤、勻量供煤，減少煤質(zhì)煤量變化對生產(chǎn)系統(tǒng)的影響。

3.5 加強實驗分析

產(chǎn)品質(zhì)量化驗是選煤廠生產(chǎn)的“眼睛”，實驗分析是促進選煤生產(chǎn)系統(tǒng)“身體健康”的必要措施，可以為指導生產(chǎn)、優(yōu)化生產(chǎn)方案提供依據(jù)。

選煤車間聯(lián)合質(zhì)檢車間，開展工藝流程調(diào)節(jié)實驗對比分析，如一次浮選三四室物料進與不進二次浮選機、一次浮選一二室摻不摻粗、大分流時重介煤泥桶補不補水等，探尋精煤產(chǎn)品水分最佳控制方案。

質(zhì)檢車間開展“關(guān)鍵水分點”檢測試驗，加強統(tǒng)計分析，每周、每月、每旬統(tǒng)計重介、粗精，一次、二次浮選水分的變化情況，用階段性規(guī)律指導操作選煤車間脫水操作。根據(jù)原煤煤質(zhì)情況以及來料質(zhì)量濃度、粒度、黏度，優(yōu)化沉降離心機、壓濾機操作參數(shù)，保證產(chǎn)品水分達標。

針對脫水設備，開展“對比性”試驗。對單雙號脫水設備進行跟蹤，對比水分，及時反饋。對標行業(yè)同類設備先進值，針對性地開展對標管理促提升工作，持續(xù)跟蹤脫水設備進行調(diào)整及維護后的脫水情況，再優(yōu)化、再調(diào)整，最終使設備達到最佳工效。

開展壓濾機壓榨壓力、壓榨時間等參數(shù)實驗，最終得出在入料壓力為0.6 MPa、入料時間為420 s、壓榨壓力為1.0 MPa、壓榨時間為300 s、側(cè)吹風壓為0.7 MPa 的條件下，延長側(cè)吹風時間至900 s，可以達到較好的二次浮選精煤產(chǎn)品水分指標。

開展沉降離心機溢流堰高低對產(chǎn)品的影響實驗，最終得出隨著溢流堰高度的增加，氣液界面直徑減少，沉降區(qū)的長度增加，分離力度降低，固體產(chǎn)品中的平均粒度下降，產(chǎn)品的水分增加，濾液中的固體含量降低。合理選擇最佳溢流堰高度，能在一定程度上降低一次浮選精煤產(chǎn)品的水分。

3.6 加強教育培訓

煤炭行業(yè)已由過去那種粗放型、勞動密集型向知識型技術(shù)型轉(zhuǎn)變，企業(yè)要想在改革的浪潮中生存，必須對職工進行教育培訓，增強職工對企業(yè)的歸屬感和主人翁意識，自覺地想企業(yè)之所想、急企業(yè)之所急。

開展職工教育培訓，講清講透精煤水分指標的重要性，形成人人關(guān)注水分指標、人人參與水分指標控制的良好氛圍，促進企業(yè)效益最大化。

系統(tǒng)地整理影響精煤產(chǎn)品的因素，有針對性地進行分解，形成操作要點，讓職工明白干什么、怎么干、干到什么程度；組織相關(guān)單位分車間、班組、崗位開展“降低精煤產(chǎn)品水分”大討論活動，集思廣益，助推精煤產(chǎn)品水分降低。

根據(jù)現(xiàn)場實踐，開展精煤產(chǎn)品水分異常處理方法總結(jié)，結(jié)合崗位操作要點、崗位常見問題處理、崗位標準化操作流程等做好降低精煤產(chǎn)品水分微課程開發(fā)、評比，掛在網(wǎng)上，方便職工查閱學習；組織知識經(jīng)驗傳播會，加大崗位傳幫帶力度，在做好技術(shù)傳承上下功夫，促進班組職工技能整體提升。

組織修訂崗位操作流程，推動工作標準化、規(guī)范化、制度化、科學化；大力開展技術(shù)比武、“名師高徒”活動，營造“比學趕幫超”的良好學習和競爭環(huán)境，造就一支有理論、有技術(shù)的高素質(zhì)人才隊伍。

3.7 加大考核力度

考核是行為的指揮棒，淮北選煤廠明確精煤產(chǎn)品水分控制指標和各精煤子產(chǎn)品水分控制指標，加大考核力度，讓制度成為促進精煤產(chǎn)品水分降低的堅強后盾。

成立降低精煤水分項目攻關(guān)活動領(lǐng)導小組，根據(jù)工藝現(xiàn)狀和設備性能，確定水分控制目標：發(fā)運精煤水分小于等于9.5%，重介精煤水分小于等于3.5%，粗精煤水分小于等于10.0%，一次浮選精煤水分小于等于20.0%，二次浮選精煤水分小于等于15.0%。

實行“雙同等”考核制度，即精煤水分和灰分同等考核，選煤車間和質(zhì)檢車間、安裝維修中心同等考核，促進選煤車間、質(zhì)檢車間、安裝維修中心加強溝通聯(lián)系，共同從煤質(zhì)方面、設備方面、操作方面分析查找原因，使精煤產(chǎn)品水分達到考核要求。

調(diào)度統(tǒng)籌做好協(xié)調(diào)工作，明確各相關(guān)部門在每月20 日之前梳理所需的降低精煤產(chǎn)品水分相關(guān)物資明細，并上報材料計劃，物資管理部及時聯(lián)系集團公司物資分公司進行采購，并跟蹤到貨情況，及時發(fā)放。

每月召開質(zhì)量分析會，廠總工程師、相關(guān)職能部室及選煤車間、質(zhì)檢車間、安裝維修中心等車間主要領(lǐng)導參加，對煤質(zhì)狀況進行分析，系統(tǒng)查找存在問題并加以改進，根據(jù)完成情況進行獎懲，促進水分控制達到目標要求。

4 結(jié)語

產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)發(fā)展的基石。精煤水分作為產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要指標，尤其是煉焦煤產(chǎn)品，精煤水分大會影響下游焦化企業(yè)的焦炭產(chǎn)率和綜合能源消費量，會增加無效運輸量，增加運輸成本，污染運輸線周邊環(huán)境。這是與國家碳達峰碳中和目標相違背的，必須予以重視?；幢边x煤廠本部通過系列措施，使精煤產(chǎn)品水分由10.2%降至9.5%以下，成果十分顯著，為行業(yè)內(nèi)精煤產(chǎn)品水分控制提供了有益借鑒。