選煤廠藥劑損耗的分析與改善

段莉莉

選煤廠藥劑損耗的分析與改善

段莉莉

(晉煤煤業洗選加工部，山西 晉城 048000)

通過使用“質量分布圖”這一全面質量管理的重要工具，對選煤廠藥劑使用量這一基礎生產數據資料進行統計分析并研究;找出藥損的波動范圍，并與實際生產經驗結合，判別生產過程有無異常。對目前藥損較高的現狀及時查找原因，進行糾正，以達到最佳使用效果。通過近兩年的實踐并應用，藥劑費用顯著降低，所以數理統計方法提供的工具—質量分布圖是一個有力的工具，是判別生產過程有無異常的重要手段，能確保變異得到有效控制，并促進持續改進。

洗煤;質量管理;統計技術;絮凝劑

數理統計方法提供了一個有力的工具，即質量管理分布圖。質量管理圖是全面質量管理的重要工具，是監督產品質量指標的波動是否超出范圍，判斷生產過程有無異常的重要手段。下面是這一統計方法在選煤廠藥劑損耗改善過程中的一個重要應用。

1 藥劑損耗現狀

藥劑是洗煤廠處理煤泥水所用的絮凝劑、凈化劑，學名是聚丙稀酰胺，俗稱“白藥”。目的是加速煤泥沉淀，保證洗煤用水的澄清度，保證清水洗煤。是一種消耗品，隨洗煤量增大而損耗增大，或者說隨煤泥量的增加而消耗量加大。噸煤泥消耗量有行業標準。某礦洗選廠某兩年的藥劑消耗情況見表1，表1與行業標準規定進行了對比。

表1 藥劑消耗表

從表1可以看出，藥劑損耗遠遠超過國家標準，而且它在材料費中屬于A類重點控制對象，故應對其進行分析研究，找出原因，降低消耗。

2 藥劑損耗的分析與改善

藥劑在選煤廠中最主要的用途是提高澄清、濃縮設備固液分離的效果，加速微細顆粒在煤泥水中的沉降速度，得到澄清的溢流水供選煤作業，滿足其用水要求，防止細泥在煤泥水體系中循環積累，造成惡性循環。并且保證全部洗水循環使用，即使有少量的水需要外排，也能保證外排水符合環保要求，不致造成污染。提高沉淀煤泥的濃度，適應下一作業的需求，利于煤泥廠內回收。

為了充分發揮絮凝劑的作用，應將其配制成水溶液使用，其濃度一般低于1%。選煤廠常使用0.1%～0.15%的聚丙烯酰胺水溶液。如果濃度太高，可能溶解不完全，使活性下降，影響使用效果。為了充分發揮絮凝劑的作用，加速煤泥體系中煤泥顆粒的沉降速度，必須使絮凝劑在煤泥水體系中充分分散。比較理想的混合條件是：快速攪拌，使絮凝劑充分分散，在煤泥水體系失穩后，轉入比較穩定的絮凝沉降環境。如在尾煤濃縮機中添加藥劑，加藥點與濃縮機中心給料管之間有一定的距離，并以此調節攪拌分散時間。在溜槽、管道中的快速流動起到攪拌作用，進入濃縮機后就開始絮凝沉淀。有下列n種藥劑添加方式：1)多點加到溜槽中;2)多點加到管道中;3)用噴射器進行混合。應盡量采用藥劑多點添加，使之更均勻地和整個礦漿混合，提高藥劑性能。

2.1 控制現狀測量

現從某年每天的藥劑用量數據中運用隨機抽樣的方法取出105個數據，收集后列入表2，用做直方圖的基礎數據進行分析。

表2 某洗煤廠藥損現狀數據收集表

計算平均值x：

代入表2數據，得：

計算標準偏差S：

代入表2數據，得其值為0.078。

式中：

xi—每一個隨機數值;

n—數據個數。

確定數據的極差：

由于標志值的變動比較均勻，分組可取相等組距。首先確定組距?？筛鶕固仄嫠菇涷灩接嬎憬M距，其計算公式為［2］：

組距h=全距/(1+3.322lg N)

式中：

N—代表標志值個數，取105。

按公式本可求組距h=0.06。所以以0.06為組距，相應的組數則為0.46/0.06≈7。

又本題分組變量為離散型變量，根據“劃分離散變量的組限時，相鄰組限可以間斷”這一原則，做以下分組，見表3。

表3 藥劑使用量頻數分布表

從表3可看出列表法比較精確，但不太直觀。為了更直觀地顯示這些數據的特征，方便能進行有效的觀察分析，用表2中的統計數據繪制了藥劑用量頻數直方圖，見圖1。并進一步在直角坐標系中取各組組中值繪制了相應的折線圖，見圖2。

對藥劑用量數據直方圖(結合折線圖)進行分析：

1)從圖形看，本圖屬于偏向型，分析其數據分布類型不服從正態分布，判斷數據有明顯異常。

2)可直觀地判斷分布中心已偏離規格中心，判斷數據分布的散差(分布范圍)不能滿足規格范圍的要求，必須采取縮小散差的技術性措施，才能避免產品不合格品率。

3)又用數理統計中的統計檢驗法——偏度－峰度檢驗法進行了進一步的驗證，對其是否服從正態分布進行了進一步的檢驗。計算以下統計量：

樣本均值為0.352，樣本標準差為0.078，樣本方差為0.006，偏度系數統計量計算值為1.190，峰度系數統計量計算值為5.323。判定規則為：當偏度系數統計量值接近于0或者峰度系數統計量值接近于3，則可判定其服從正態分布，否則不服從正態分布?？梢钥闯?，本題結果不服從正態分布。并且通過其值一個大于0，一個大于3，可知其為正偏，且尖峰形狀。

2.2 分析用量失控原因

藥劑用量主要跟添加溶液量、溶液濃度、添加方式有關。絮凝劑的用量除了直接影響絮凝效果外，還影響選煤廠的成本，其用量應選擇恰當。其原因如下：絮凝劑在礦物表面的覆蓋量約為50%時，可以達到最佳絮凝效果。用量過小，效力不足;用量過大，反而產生保護膠體作用，促使顆粒處于分散狀態。高分子絮凝劑本身價格昂貴，用量無窮大，造成選煤成本增加。經過專家專題討論，并與澳大利亞朗艾道公司、申克公司有關專家人員共同探討，得出主要原因，畫出因果分析樹見圖3。

圖3 藥劑損耗量大的因果分析樹

3 幾點思考

3.1 硬件方面

1)購買2臺與加藥泵配套的變頻器，末煤集控將煤量信號輸出到藥劑添加泵的孌頻器當中，用煤量控制變頻器的輸出功率，變頻器控制泵的轉速，以控制其流量，實現藥劑添加與煤量大小同步，適時、適量控制，并且及時停機停藥。

2)在循環水池上安裝水位監測裝置，及時報警，補水自動化(高低位控制)，控制沖地水和補加水，避免“脹肚”現象，杜絕外排水，減少藥劑損失。

3.2 軟件方面

1)加強人員培訓，使加藥人員熟練掌握操作規程。

2)加強設備維護與檢修，保證設備正常運轉。

3)把好原料進貨關，確保原料性能穩定。

4)根據具體情況修改操作規程，使攪拌時間適當。

4 結語

該礦洗煤廠在進行了相關改進后連續2年的藥劑消耗情況見表4，將表4與行業標準規定進行了對比。

表4 改進后藥劑消耗表

從表4可以看出，選煤廠通過對生產系統的數據監控并分析改進，能及時判別生產過程的異常狀況，并查找原因后，積極采取有力管理措施。確保這種變異得到了有效控制。同時降低“白藥”取得良好效果，使藥劑損耗控制在了國家標準以內，噸煤泥耗量同比下降156.4，按正常情況下(即煤質較好時候)所使用的普通介質12 000元/t計算，經濟效益明顯。

［1］ 全國統計專業技術資格考試用書編寫委員會.統計基礎理論及相關知識［M］.北京：中國統計出版社，2005：26－27.

Analysis and Improvement of Reagent Loss in the Coal Preparation Plant

Duan Li－li

According to the use of quality distribution chart which is an important tool for qulity management，it has analysed and researched the basic production data of pharmaceutical use to find the fluctuation range and distinguish the abnormal condition with the actual production experience.For the current status of higher reagent loss，we need to find the reason and try the best to correct it to achieve the best results.After two years’practice and application，the cost of reagent has reduced obviously.From all the results，we can find that the quality distribution is really a powerful tool for identifying the abnormal conditions and making sure that variation gets an effective control.

Coal preparation;Quality management;Statistic technique;Flocculant

TD926

A

1672－0652(2012)01－0008－03

2011－12－19

段莉莉(1968—)，女，山西晉城人，1990年畢業于山東礦業學院濟南分院，統計師，主要從事煤質選煤技術統計管理工作(E － mail)duanlili@jccoal.com