研究選煤廠降低介質損耗的方法

靳超*

?

研究選煤廠降低介質損耗的方法

靳超*

（同煤集團精煤分公司，山西大同，037003）

就馬脊梁洗煤廠的生產工藝和設備參數，以及針對往年該廠介質損耗高的情況，對該選煤廠及所有煤炭洗選系統降低介質損耗的方法進行可行性分析和探討。

選煤廠；介質損耗；生產工藝；設備參數；脫介；改造

引言

馬脊梁選煤廠是一座礦井型動力煤選煤廠，產品煤是0-50mm的優質動力煤。該廠設計洗選能力600萬噸/年，采用原煤經破碎（<150mm）、分級（13mm）、脫泥后（1.5mm），塊煤（>13mm）進入重介淺槽分選機進行分選,精煤通過分級出洗大塊（50-150mm）、洗中塊（13-50mm）兩個產品，洗大塊經破碎機破碎后和洗中塊均與洗末煤混合；末煤（<13mm）經重介旋流器分選出洗末煤、中煤; 粗煤泥（>0.25mm）通過螺旋分選機分選，精礦與洗末煤混合；細煤泥（<0.25mm）用壓濾機回收后與洗末煤混合，最終產品為< 50mm洗混煤的生產工藝。

該廠于2015年1月正式投入運行，幾經改造在投產之初的兩年里，介耗居高不下，通過對各工藝環節進行認真分析和研究，并采取有效措施，最終使介質消耗由2015年、2016年的1.96kg/t、1.78 kg/t降至目前的1.17kg/t ，已低于精煤公司其他選煤廠1.2 kg/t的平均水平，明顯低于原設計介耗1.45 kg/t的要求，達到國內先進水平，取得了良好的經濟效益和示范效應。

1 產品介耗情況

1.1 介耗情況

表1 2015年1月至2017年介耗表

注：介耗（kg/t）

1.2 設備工藝效果評定

為了找出介耗大的主要工藝環節，根據產品數質量流程圖，按數量比例對各產品進行采樣、縮制，并測定了磁性物含量。按照GBT187711-2002《選煤用磁鐵礦粉試驗方法》[1]，對現使用的介質進行化驗分析，經過多次測定取平均值，得到表2所示的測定結果。

表2 各產品帶介匯總表

從表2結果可以看出，洗塊精煤、洗末中煤和細煤泥產品帶介比較嚴重。

2 介耗大原因分析

該廠設計小時能力1136t/h，由于煤質變化等諸多原因，原先脫介系統設計的介質回收效果已不能適應生產要求。

表3 主要工藝設備技術參數

表4 循環懸浮液數量指標（經驗數）[2]

根據相關資料[3]顯示，循環懸浮液進入塊精煤重介分選機，通常其上升流占三分之二，而水平流占三分之一。經過分選后的懸浮液80～90%隨浮物（溢流產品）排出，其中20～10%浮液分配到沉物中（當沉物多，粒度小時，溢流產品取小值）。對于末煤重介旋流器其底流與溢流的懸浮液分配量，可按經驗數字選取，一般懸浮液量的15～25%（當底流物料多時，取小值）。

末煤重介旋流器，在離心力場作用下，底流的懸浮液密度比工作懸浮液高0.4～0.7；溢流懸浮液密度比其低0.07～0.17，根據懸浮液的密度差，也可按照下式求得懸浮液在底流及溢流中的分配量：

∵ V1△1- V3△3=( V1- V3) △2

∴V3=(△1-△2)/ (△3-△2)×V1

V2= V1- V3

式中，V1、V2、V3—分別為工作、溢流和底流懸浮液的體積。

△1、△2、△3—分別為工作、溢流和底流懸浮液的密度。

在工作懸浮液計算時，分配到產品的懸浮液如塊煤，均設與工作懸浮液相同；而對于末煤，則設底流懸浮液中磁性物含量比工作懸浮液高5～15%。脫介作業一般分二次脫介，第一次脫介約可脫除60～90%的懸浮液量。塊煤產品采用條縫篩，脫介量為入料懸浮液的80～90%，而末煤多采用弧形篩，其脫介量為為入料量的70～80%，末中煤為60～70%。

根據計算并結合實際的脫介設備，可得表5的結果（改造前）

表5 現設備脫介能力

注：隨塊精煤排出的循環懸浮液量取90%，根據廠家提供數據得出：三產品重介旋流器循環懸浮液量分配比例為55：30:15.

從表5計算結果可以看出：

313塊精煤脫介篩與337末中煤脫介篩的預脫介面積及合介段脫介面積，單位面積脫介量明顯低于334末精煤脫介篩和339末矸石脫介篩。從化驗數據反應出塊精煤及中煤帶介量明顯高于塊矸石、洗末煤、洗矸石；從現場實際脫介效果來看，313及337篩面存在明顯的懸浮液流速過快，合介段向稀介段竄介的現象。由此導致進入稀介系統懸浮液量增大，增加了磁選機的負擔，降低了磁選效。

綜合以上，結合現場設備的實際工況，可以分析出該廠介質系統存在的主要問題為：塊精煤、末中煤預脫介篩面積處理能力不足，脫介效果明顯滿足不了預脫介90%、70%以上的設計要求，繼而造成稀介系統回收效果差，系統處理能力不足，產品帶介嚴重，再而造成磁選機由于入料量、入料濃度不穩定，影響磁選效果，致使尾礦帶介含量較高。

3 解決措施：

3.1 塊精煤改造脫介系統

根據現場空間，利用淺槽溢流收集溜槽加裝了固定條縫四塊，規格為890*820*2，增加預脫介面積S1=0.89*0.82*4=2.91m2.利用原固定篩箱體，經過改造，增加固定條縫篩板4塊，規格為500*500*2，增加預脫介面積S2=05*0.5*4=1m2。改造后預脫介固定篩板面積為6.91 m2。較改造前增加230%?？偤辖槎蚊摻槊娣e為13.99 m2，單位面積處理懸浮液量為36.5m3,基本滿足了脫介要求。

（1）在固定篩入料端前加200m高緩沖擋板和緩沖擋皮，使物料均勻緩慢進入篩面，從而提高脫介效率，在固定篩入脫介篩處加200m高緩沖擋板和緩沖擋皮，使物料更加緩慢進入脫介篩的第一排篩板上，從而增加有效脫介面積；同時，在脫介篩板上自制擋壩，進一步延緩物料的流速。經過五重擋壩擋皮的阻攔，循環懸浮液基本能在預脫介固定篩及脫介篩合介段回收90%，消除了串介現象。

（2）噴水改造，將二層稀介脫介噴水管由兩排改為三排，拉大了二道噴水間距，保證不低于0.5m,這樣既避免了篩面噴水，也實現了篩上物料的沖洗翻轉；同時，重新布置噴頭位置，使三道噴水的噴頭交錯噴射，實現了噴水對篩上物料的全面覆蓋。

3.2 中煤脫介系統的改造

在中煤預脫介弧形篩入料端加裝預脫介固定條縫篩，規格為600*600*2，增加面積為S1=0.6*0.6*4=1.44，預脫介面積增加為4.44，總合介段脫介面積為6.56 m2，單位面積處理懸浮液量為40.3m3,基本滿足了脫介要求。由于原中煤集料箱與弧形篩入料箱落差較大，物料在弧形篩篩面停留時間短，導致弧形篩脫節效果差；同時，物料給速較快，沖擊力大，嚴重磨損弧形篩板，楔形篩條，從而降低脫介效果，所以，同時在加裝的因篩內增設了紊流箱，并在入弧形篩集料箱前增設溢流箱，這樣既能實現先通過固定篩脫除大部分循環懸浮液，又能確保物料先通過溢流液降低流速，使其給弧形篩篩面均勻入料，從而有效利用脫介面積，提高脫介效率。

3.3 磁選機管理

由于改造前各產品帶介量大，致使磁選機入料量，入料濃度不穩定，致使磁選機磁選效率下降，尾礦帶介增加。

為了提高洗選效率，利用上位機自動控制液位，從而將磁選機入料濃度控制在25%左右。在日常的管理工作中，加強磁選機的管理，停機后及時清理分選槽、入料槽、精礦槽、尾礦槽使磁選機正常工作時保證有溢流，確保正常液面高度，定期檢查磁選機的磁選效果，根據檢查結果，及時調整磁偏角，使磁選機處于最佳工作狀態。在技術改造上，在磁選機筒皮上方45°夾角處安裝一排噴水管，用于沖洗筒皮上的殘留物質，既增加了介質回收率，又減少了筒皮與槽體之間的摩擦，延長了使用壽命。

4 結束語

經過以上一系列的改造，使該廠的噸煤介耗由最初的1.96kg/t降1.17kg/t，

如表6所示：

每噸原煤節約介質0.79kg/t，按年處理能力600萬噸，介質每噸800元計算，每年可節約材料成本380萬，經濟效益非常顯著。也使該廠生產工藝得到了進一步完善，生產管理更趨于規范。

[1] GBT18711-2002《選煤用磁鐵礦粉試驗方法》[S].

[2] 路邁西. 選煤廠廠設計[M]. 北京; 煤炭工業出版社, 1993.

[3] 洪瑞燮、秦梁、王敦曾《選煤新技術的研究與應用》煤炭工業出版社,1999

[4] 歐澤深、張文軍《重介質選煤技術》中國礦業大學出版社,2006

[5] 謝廣元《選礦學》中國礦業大學出版社,2005

Study the Method of Reducing Dielectric Loss in Coal Preparation Plant

JIN Chao*

(The tongmei group of cleans branch,Shanxi Datong, 037003, China)

The production process and equipment parameters of the coal - ridge washery, And in the case of the medium loss of the plant in previous years, Feasibility analysis and discussion on the method of reducing dielectric loss in coal preparation plant and all coal washing system

Coal preparation plant; dielectric loss; The production process; The equipment parameters; transform

靳超. 研究選煤廠降低介質損耗的方法[J]. 數碼設計, 2017, 6(5): 167-168.

JIN Chao. Study the Method of Reducing Dielectric Loss in Coal Preparation Plant[J]. Peak Data Science, 2017, 6(5): 167-168.

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.05.068

TD942.7

A

1672-9129(2017)05-0167-02

2017-01-12；

2017-02-15。

靳超，（1978一），河北，同煤集團精煤分公司生產經理，研究方向：礦物加工煤炭洗選。E-mail: 463058561@qq.com