采用浮沉試驗(yàn)分析產(chǎn)品數(shù)據(jù)的方法

曲學(xué)新 ，曲雨陽(yáng)

(1.山東能源淄礦集團(tuán) 山東博選礦物資源技術(shù)開發(fā)有限公司，山東 濟(jì)寧 272173；2.山東能源肥礦集團(tuán) 肥城白莊煤礦有限公司，山東 泰安 271613)

浮沉試驗(yàn)是選煤企業(yè)常用的試驗(yàn)方法，結(jié)合選煤廠的生產(chǎn)工藝可以由試驗(yàn)數(shù)據(jù)推算出煤炭洗選后的數(shù)質(zhì)量關(guān)系，再結(jié)合現(xiàn)行的煤炭?jī)r(jià)格，進(jìn)而推算出選煤經(jīng)濟(jì)效益。

1 問(wèn)題的提出

許廠煤礦選煤廠設(shè)計(jì)能力3.2 Mt/a，配套同樣生產(chǎn)能力煤礦，主導(dǎo)產(chǎn)品為優(yōu)質(zhì)煉焦配煤。主要選煤工藝為：大于50 mm塊煤重介斜輪排矸，小于50 mm末煤采用有壓兩產(chǎn)品重介旋流器主再洗分選，粗煤泥采用水力分級(jí)旋流器分級(jí)+重介旋流器分選(重介旋流器根據(jù)煤質(zhì)能否滿足客戶需求選擇性啟停)，煤泥水濃縮+壓濾+干燥。

隨著資源的枯竭，許廠選煤廠出現(xiàn)選煤資源富裕的局面，為了充分利用許廠選煤廠的洗選能力，公司決定外購(gòu)煤入洗。對(duì)外購(gòu)礦井的原煤采取先采樣進(jìn)行浮沉試驗(yàn)，根據(jù)浮沉結(jié)果決定是否采購(gòu)該礦井原煤。由于外購(gòu)時(shí)的煤質(zhì)與試驗(yàn)時(shí)的煤質(zhì)往往已有變化，因此，怎樣確定是否繼續(xù)外購(gòu)，成為必須解決的課題。

2 問(wèn)題的解決

為了適應(yīng)外購(gòu)煤隨時(shí)的變化，結(jié)合許廠選煤廠的工藝特點(diǎn)，借鑒有關(guān)文獻(xiàn)資料，編制了一套由浮沉試驗(yàn)分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)的方法。數(shù)據(jù)分析方法共分為：灰分校正、繪制可選性曲線、全粒級(jí)折算、選煤工藝折算、基準(zhǔn)換算5個(gè)步驟。

2.1 灰分校正

進(jìn)行浮沉試驗(yàn)的煤炭樣品，往往與實(shí)際要洗選的入洗原煤在質(zhì)量上存在差異，主要包括水分、灰分不同，對(duì)于水分按水分公式換算即可。對(duì)于灰分，則需要進(jìn)行逐個(gè)密度級(jí)矯正。

(1)灰分差值小于0.2%時(shí)：

灰分校正系數(shù)Δ=Ad，試驗(yàn)原煤-Ad，待入洗原煤

式中：Ad，待入洗原煤——待入洗原煤的去泥灰分，%；

Ad，試驗(yàn)原煤——試驗(yàn)原煤試驗(yàn)后密度級(jí)累計(jì)灰分，%。

(2) 灰分差值大于0.2%時(shí)：

對(duì)大于1.8 g/cm3(或者小于1.8 g/cm3)密度級(jí)的重量分?jǐn)?shù)Γ進(jìn)行調(diào)整：

按校正值X對(duì)小于1.8 g/cm3各密度級(jí)重量百分?jǐn)?shù)進(jìn)行調(diào)整：

采樣浮沉試驗(yàn)后，得到原始數(shù)據(jù)(見表1)，而準(zhǔn)備入洗時(shí)化驗(yàn)原煤灰分卻為27.33%，為了使數(shù)據(jù)有對(duì)比性，進(jìn)行校灰(見表2)。

表1 原煤浮沉試驗(yàn)綜合表原始數(shù)據(jù)

表2 原煤浮沉試驗(yàn)綜合表校灰后數(shù)據(jù)

2.2 繪制可選性曲線

依據(jù)校灰后的浮沉數(shù)據(jù)繪制可選性曲線(見圖1)。

圖1 +0.5 mm粒級(jí)煤可選性曲線

根據(jù)浮物曲線β的拐點(diǎn)兼顧實(shí)際要求達(dá)到的精煤灰分指標(biāo)確定精煤灰分為7.50%，得到各產(chǎn)物產(chǎn)率數(shù)據(jù)(見表3)。

表3 +0.5 mm粒級(jí)煤的浮沉產(chǎn)率

2.3 全粒級(jí)折算

根據(jù)煤泥產(chǎn)率對(duì)大于0.5 mm粒級(jí)煤產(chǎn)率進(jìn)行折算，折算公式：

γ50-0mm=γ50-0.5mm×(100-γ煤泥)÷100

得到全粒級(jí)煤的浮沉產(chǎn)率(見表4)。

表4 全粒級(jí)煤的浮沉產(chǎn)率

2.4 選煤工藝折算

2.4.1 折數(shù)量效率

數(shù)量效率和主洗采用的選煤工藝有關(guān)。根據(jù)選煤廠最近數(shù)月的月綜合數(shù)量效率對(duì)全粒級(jí)煤的浮沉產(chǎn)率數(shù)據(jù)進(jìn)一步校正(見表5)。

表5 全粒級(jí)煤的浮沉產(chǎn)率(工藝折算：折數(shù)量效率)

精煤向中煤調(diào)整產(chǎn)率公式：全粒級(jí)精煤×(1-數(shù)量效率%)。中煤灰分由于精煤的錯(cuò)配而變化，采用加權(quán)平均法計(jì)算。

2.4.2 調(diào)整粗煤泥量

0.5～0.25 mm粗煤泥的去向與各廠的粗煤泥分選工藝及產(chǎn)品市場(chǎng)有很大關(guān)系，必須根據(jù)各廠的實(shí)際情況合理調(diào)整，也是比較復(fù)雜的。但是基本原則必須遵守：數(shù)質(zhì)量理論數(shù)據(jù)要由小篩分、小浮沉試驗(yàn)來(lái)確定，分級(jí)效率和分選效率根據(jù)最近工藝檢測(cè)結(jié)果確定。

許廠選煤廠調(diào)整公式：

進(jìn)入精煤的粗煤泥量=精煤產(chǎn)率×(精煤要達(dá)到的灰分-精煤原來(lái)的灰分)÷(粗煤泥灰分-精煤要達(dá)到的灰分)

粗煤泥進(jìn)入中煤后的中煤灰分=(中煤原灰分×中煤原產(chǎn)率+小篩分粗煤泥灰分×產(chǎn)率-進(jìn)入精煤的粗煤泥灰分×進(jìn)入精煤中的粗精煤泥產(chǎn)率)÷(中煤原產(chǎn)率+小篩分粗煤泥產(chǎn)率-進(jìn)入精煤中的粗精煤泥產(chǎn)率)

調(diào)出粗煤泥后細(xì)煤泥灰分=調(diào)出粗煤泥前煤泥灰分×原產(chǎn)率-小篩分粗煤泥折全樣產(chǎn)率×灰分)÷(原產(chǎn)率-小篩分產(chǎn)率×煤泥產(chǎn)率)

未分選大于0.2 mm粗煤泥灰分為34.00%，小篩分試驗(yàn)大于0.2 mm粒度含量，大于0.2 mm粒度煤泥重介分選后灰分9.00%。分選工藝為主洗重介選+粗煤泥(分級(jí)旋流器+煤泥重介分選)+細(xì)煤泥不分選工藝的計(jì)算結(jié)果(見表6)，中煤和煤泥的灰分、產(chǎn)率根據(jù)變化量相應(yīng)調(diào)整。

應(yīng)注意的是：粗煤泥的調(diào)整方法因各廠工藝不同而異，不可照搬。

表6 調(diào)整粗煤泥后產(chǎn)率質(zhì)量情況

2.5 基準(zhǔn)換算

折算公式：γ折水后=γ50-0mm×(100-Mt煤樣)÷(100-Mt產(chǎn)品)

折全水后的結(jié)果(見表7)近似實(shí)際產(chǎn)率、灰分?jǐn)?shù)值，再引入市場(chǎng)價(jià)格、加工費(fèi)就可以估算出噸煤洗選利潤(rùn)。

表7 推算洗煤生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)質(zhì)量

3 運(yùn)行比較

采購(gòu)?fù)赓?gòu)煤入洗后，實(shí)際測(cè)算結(jié)果(見表8)。產(chǎn)率為占外購(gòu)煤的過(guò)磅量比例，煤泥因?yàn)闊o(wú)法完全計(jì)量，煤泥產(chǎn)率采用倒求計(jì)算。

表8 外購(gòu)煤實(shí)際選煤生產(chǎn)數(shù)據(jù)

4 結(jié) 語(yǔ)

實(shí)踐證明，用這套公式計(jì)算的數(shù)據(jù)和實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)能夠較好地吻合，滿足外購(gòu)煤生產(chǎn)的精確度需要。可以為有外購(gòu)煤入洗需求的選煤廠進(jìn)行由浮沉試驗(yàn)數(shù)據(jù)換算為生產(chǎn)數(shù)據(jù)的方法提供借鑒。