三產品重介質旋流器精煤帶矸原因及解決辦法

祝 剛

(淮北礦業集團 臨渙選煤廠，安徽 淮北 235141)

淮北礦業集團臨渙選煤廠于1990年6月建成投產，是一座年入洗原煤能力1 750萬t的煉焦煤選煤廠，主要入洗周邊許疃、孫疃、童亭、臨渙、楊柳、袁一、青東等礦井原煤，精煤產品銷售至國內寶鋼、馬鋼、南鋼等鋼鐵企業和附近臨渙焦化公司，副產品中煤和煤泥輸送至周邊中利電廠發電。臨渙選煤廠生產工藝為無壓三產品重介質旋流器主選，粗精煤通過水力旋流器+煤泥弧形篩回收，其余為脫水和介質回收作業。在生產過程中，頻繁出現精煤脫介篩篩面上有指甲大小矸石的情況，偶爾出現更大更多矸石情況，嚴重制約生產的正常進行，影響了精煤產品質量和“臨選”精煤品牌形象。

1 原因分析

1.1 旋流器一段和二段連接口堵塞

三產品重介質旋流器(圖1)一段分選出精煤，其底流進入二段旋流器分選出中煤和矸石。在生產過程中一段旋流器和二段旋流器連接口處有時發生部分堵塞造成重產物混入溢流污染精煤，甚至堵塞連接口造成生產事故。

圖1 三產品重介質旋流器分選示意

生產實踐發現，旋流器一段和二段連接口堵塞的原因有以下幾方面：

(1)弛張篩橡膠篩板頻繁破損，造成大塊矸石進入旋流器，堵塞三產品旋流器一二段連接口；

(2)原煤破碎機齒滾磨損后間隙大，破碎效果差；

(3)開采運輸環節或原煤準備環節鐵器或者其它雜物被帶入系統中導致連接口堵塞；

(4)一二段連接口磨損嚴重，造成連接口處容易堆積矸石或者卡堵其它雜物。

1.2 原煤潤濕沖水不充分

1.2.1 溜槽沖水管和切向沖水管堵

(1)矸石硬度大，生產過程中矸石弧形篩篩面非常容易破損，大塊矸石隨弧形篩篩下懸浮液進入合格介質桶后，被泵打入切向沖水管和溜槽沖水管中，造成沖水管堵塞，致使原煤潤濕不充分，精煤產品帶矸。

(2)一二段連接口堵塞后，合格介質停留過快造成旋流器入料漏斗中的部分原煤被倒吸入溜槽沖水和切向沖水管中，堵塞沖水管。

1.2.2 溜槽沖水量不足

在生產過程中由于處理量增加、煤質變化等因素影響，溜槽沖水管雖然未堵，但也會出現精煤帶矸的現象，開大溜槽沖水能解決問題。

1.3 原煤煤質發生變化

隨著開采的深入，原煤煤質與前幾年相比已經發生較大變化，煤質越來越差，當原煤中的矸石量增大或者片狀矸石和碎矸石含量增加時，生產過程中頻繁出現精煤帶矸的現象；且原煤中細顆粒含量增加較多，部分原煤潤濕不充分，打團進入旋流器，造成部分碎矸石來不及分選帶入精煤。

1.4 入料壓力低

三產品重介質旋流器入料壓力越高，懸浮液進料速度越快，離心力越大，在一定程度上可以加速分選過程，提高分選效果。當合格介質泵的葉輪磨損或者出現管道部分堵塞等其它問題后，旋流器的入料壓力降低，其分選動力降低，外螺旋矸石排出的推力不足，部分矸石進入精煤產品中，造成精煤帶矸。

1.5 一段旋流器溢流管磨損或二段旋流器底流口堵塞

由于材質或者檢查不到位等原因，一段旋流器溢流管磨損后，內徑逐漸增大，造成旋流器的分選場次發生變化，部分重產物進入到精煤中。

入洗部分煤種時，矸石量過大，且原煤系統中鐵絲、鋼筋等鐵器帶入，導致二段旋流器底流口排矸不暢，造成部分矸石進入精煤中污染精煤。

1.6 煤泥含量增大

因原煤煤質變化，當懸浮液中煤泥含量增加時，懸浮液的粘度增大、穩定性變好，但是當懸浮液煤泥含量增加到一定程度時，旋流器內切向速度的分選梯度會變弱，分選精度降低，且對細顆粒的分選影響更加明顯。臨渙選煤廠無懸浮液磁性物含量在線監測儀，主要通過手動分流來調節，而調節分流又受到弧形篩串料、煤泥桶跑溢流等因素干擾，且人工調節也只能根據重介、粗精煤灰分是否異?；蛘哂^察篩面是否打團等情況判斷，因此，分選效果相對較差。

2 改進措施

2.1 強化設備檢查、維護、使用管理

(1)對于弛張篩篩板頻繁破損造成后續問題，經過臨渙選煤廠統一規劃，停用東區弛張篩，全部入廠原煤進入破碎機破碎，破碎后的產品再進入系統，直接解決了因篩板破損造成大塊矸石進入旋流器堵一二段連接口的問題。

(2)加強對除鐵器相關崗位的管理力度，加強攝像頭管理，嚴禁崗位司機將除鐵器清理掉的鐵器再次清理到系統中；加大對刮板機、溜槽、擋板等設備及附屬設施的檢查和維護力度，防止部件掉落；加大對礦井來原煤中帶入鐵器及雜物的反饋力度，杜絕鋼板、雜物混入原煤中堵旋流器一二段連接口。

(3)矸石弧形篩篩面篩絲增粗。由于原使用的矸石弧形篩篩面篩絲寬度為2.2 mm，極易發生破損、爛洞的現象，且補焊之后補焊鋼板與篩面連接處依然容易爛。臨渙選煤廠通過綜合考慮，將矸石弧形篩篩絲寬度從原來的2.2 mm提高至3.2 mm，在一定程度上解決了由于矸石弧形篩破損、大塊矸石進入合格介質桶造成后續溜槽沖水管、切向沖水管堵塞的問題，且矸石弧形篩使用壽命從原來的2～3周提升至3～4周。

(4)強化原煤破碎機和矸石弧形篩篩面檢查。臨渙選煤廠要求維修人員和崗位操作人員在每天停車后必須檢查破碎機和矸石弧形篩篩面，加大對設備的檢查力度，及時修補或更換處理，避免影響后續生產。

(5)加大技術人員對三產品旋流器溢流管、底流口、串接口等關鍵部件尺寸的檢查力度。臨渙選煤廠要求基層車間技術人員必須定期對旋流器關鍵尺寸進行檢查并做好記錄，發現磨損嚴重及時安排處理，杜絕設備“帶病”運轉。

(6)樹立質量第一的思想，控制入洗原煤臺時處理量。生產實踐證實，出現精煤帶矸時，處理量越大，帶矸情況愈嚴重。因此入洗矸石量大的煤或在生產過程中臨時發現原煤煤質有較大變化時，通過適度降低入洗原煤臺時處理量來控制精煤帶矸，避免碎矸污染精煤。

2.2 潤濕沖水管與溜槽落煤點改造

臨渙選煤廠東區原潤濕沖水管為2根內徑60 mm的管道往下煤溜槽內沖，由于出現沖水管道堵塞且精煤頻繁帶矸問題，通過綜合考慮，對潤濕沖水管道和溜槽落煤點進行了以下改造：

(1)潤濕沖水管內徑由60 mm擴大到80 mm，增加溜槽沖水量。

(2)潤濕沖水支管由2根增加為3根，增大潤濕面積，使原煤潤濕更充分。

(3)潤濕沖水角度由原來的與煤流垂直方向改為與煤流交叉方向。

(4)下煤溜槽尾部增加水平板，延緩下煤時間，增加潤濕度。

改造前后潤濕沖水段示意如圖2、圖3所示。

圖2 原潤濕沖水段示意

圖3 潤濕沖水段改造后示意

2.3 旋流器入料端增加分配盤

因原煤分散不均勻，成團進入無壓三產品重介旋流器，旋流器筒體內原煤與重介懸浮液混合不充分，造成重介旋流器分選精度低，生產過程出現精煤帶矸影響產品質量的問題。經考慮，在旋流器前端入料漏斗中加入分配盤(如圖4)，使原煤撞擊分配盤后分散灑落至四周，從而均勻給入旋流器，均勻分散的原煤與重介懸浮液充分混合，解決了原煤成團進入旋流器中致使原煤與重介懸浮液潤濕不充分造成精煤帶矸問題，提高了旋流器分選精度。

圖4 分配盤示意

3 結 語

造成臨渙選煤廠東區精煤帶矸的原因是多方面的，主要是設備可靠性差、工藝系統不合理、潤濕沖水效果差、管理不當等方面。通過加強設備檢查維護和生產過程管理，在旋流器入料漏斗中增加分配盤、對入料溜槽中潤濕沖水段進行改造等措施，解決了長期存在的精煤帶矸問題，至今未在精煤篩篩面上發現矸石，有效保證了精煤產品質量和生產的正常進行，提高了精煤產率和經濟效益，維護了“臨選”牌精煤的信譽，取得了較好的效果。