選煤廠介質管理的途徑

訾 濤,魯和德,韓恒旺

(1.中國礦業大學化工學院,江蘇 徐州 221008;2.神火煤業有限公司梁北選煤廠,河南 禹州 461670)

隨著我國經濟的發展,重工業對潔凈能源的需求不斷加大,極大地推動了選煤技術的進步,選煤工藝也從傳統跳汰 +浮選二段分選,發展為重介 +粗煤泥分選 +煤泥浮選三段分選。與傳統工藝相比重介分選工藝具有自動化程度高、處理量大、分選精度高等優點,因此,重介分選工藝是選煤自動化的發展趨勢。在重介分選工藝中介質的消耗與回收,在重介選煤廠成本控制中占有很大的比例,如何降低介耗以及提高介質的回收率是各個重介選煤廠成本管理中的關鍵環節。

1 選煤廠介質管理的切入點

綜合分析選煤廠介耗偏高的原因一般有以下幾個方面：1)介質的質量把關不嚴。2)重介分選工藝缺陷。3)設備管理即各弧形篩、脫介篩、磁選機的管理存在缺陷。4)介質的添加方式不合理。5)介質的儲存不合理。6)其他損耗介質的因素。

2 選煤廠介質管理的方法

1)加強介質管理是降低介耗的重要措施之一,對于新購進的介質,要認真檢測各個指標,尤其是磁性物含量,-0.045mm級含量和水分。磁性物含量是反映介質質量的核心指標,磁性物含量越高,介質消耗相應的就會降低,行業要求磁性物含量應 ＞95%。 -0.045 mm級含量越高,介質粒度越細,重介懸浮液穩定性越好,分選效率越高,但重介質損失的概率增大;相反,-0.045mm級含量越低,重介質越粗,重介懸浮液穩定性越差。水分影響介質的質量,介質水分高,噸煤計算介耗將偏高。故各個選煤廠應根據本廠煤質情況綜合考慮,選擇適應本廠生產的磁鐵礦粉,不但要和介質供應商簽訂介質質量合同,嚴禁質量不合格介質進廠,同時還要對進廠的每一批介質建立介質使用臺賬,記錄介質的使用情況,以便對比分析介質的消耗情況。

2)工藝方面影響介耗的原因主要是重介系統內煤泥含量的控制。

a)完善工藝系統,即原生煤泥含量大的選煤廠增加原生粗煤泥回收工藝,提高重介分選下限,減少重介系統內煤泥的含量。例如：神火集團梁北選煤廠試生產時,洗選工藝為重介 +浮選二段分選工藝,2007年,平均噸原煤介耗達到 3.6 kg,有時高達 10 kg以上,生產無法正常進行,在增加粗煤泥分選工藝后,介耗降至1.1 kg噸原煤,原煤小時入洗量也大大提高。

b)脫介弧形篩、脫介篩合介段篩孔的選擇,該部分篩面能把大部分介質脫掉,并且該篩下物料直接進入合介質桶,篩孔大小的選擇直接決定篩下物料粒度、濃度、黏度等參數[4]。篩孔選擇過小會導致脫介篩稀介段介質含量增加,從而增加磁選機的負荷影響介質回收的效果;篩孔選擇過大會導致重介系統內煤泥的積聚循環從而影響脫介篩的脫介效果,因此,在選擇篩孔時一定要經過合理計算、生產試驗等階段確定最佳的篩孔尺寸。

c)分流量的控制。分流的作用是降低重介系統內煤泥含量,促進脫介效果和介質回收效果。因為磁選機的回收效率不可能達到 100%,因此分流量越大介質損耗就越多,而在生產現場普遍存在通過加大分流量來提高重介分選密度的操作誤區。該操作會造成重介系統液位偏低,而需補加新介質,進而通過磁選機損失補加的介質的惡性循環,所以規范重介操作、合理的調節分流量是控制介耗的方法之一。

3)介質的設備管理也稱為技術管理。設備管理重點有四個方面：

a)對預脫泥重介系統的管理,脫泥篩的脫泥效率直接影響重介系統入料的下限,重介系統入料下限的降低增加了重介系統內煤泥的含量,容易造成脫介篩脫介效率的降低[3]。

b)對脫介弧形篩的管理。首先通過對脫介弧形篩篩面物料的分布及流速狀態的觀察,要使物料均勻在篩面分布且流速不宜過快,可以通過調整弧形篩布料箱、弧形篩包角角度來實現,也可以在弧形篩篩面增加橫向擋皮來降低物料的流速[2]。其次由于物料的沖刷,弧形篩篩條的傾角磨損不均勻,可對篩面每周進行調頭來增加弧形篩分級脫介效率,弧形篩的使用壽命一般 3個月左右,到期應及時更換,以保證對懸浮液分級脫介的效果[2]。

c)對脫介篩的管理。對脫介篩的管理重點應放在篩板、噴水壓力及噴水量上,脫介篩篩板磨損嚴重時,應及時更換,嚴禁用鋼板進行補焊,補焊一塊脫介篩就損失一塊有效篩分面積。脫介篩的噴嘴高度一般是最大入料粒度的 3倍,噴水壓力在 0.15～0.2M Pa為宜,噴水方向應和物料在篩面上越過溢流堰下落的方向交叉,這樣有利于產品的的潤濕及產品與介質的分離。同時噴水量要充足,噴水要覆蓋篩面整個斷面。

d)加強對磁選機的管理。磁選機是介耗控制的最后一道環節,通用磁選機的磁性物回收率在99.8%以上,選煤廠的現場管理要達到該磁性物回收率,必須使磁選機在最佳的工作狀態運行。首先加強磁選機的現場管理,即在生產中保證磁選機入料均勻、尾礦排料暢通且磁選機溢流量是底流量的 1/3左右,停機后對磁選機布料室及尾礦排料槽進行清理,其次在磁選機精礦卸料處增加噴水或刮皮強制磁選精礦卸料,促進介質回收。最后每月對磁選機進行單機檢查,以保證磁選機在最佳的運行狀態下工作。

4)應加強現場生產管理,減少介質無所謂的消耗。長期生產實踐發現,介質泵在上壓初始階段,重介質懸浮液不穩定,局部濃度較高,容易導致弧形篩和直接振動篩脫介效果差,跑介嚴重,每停車一次,合介介質桶液位都將損失 10%以上。故開機前及安全生產事故超過 10m in以上的,都必須對合格介質桶和煤介混送桶進行鼓風,使桶內懸浮液攪拌均勻,解決懸浮液中局部濃度過高的的問題。開車后,要分時段逐步升高重介分選壓力,延長壓力上升周期,使介質流量連續穩定的加大。另外,根據原煤煤質情況,嚴格把握控制每小時原煤入洗量,合理配料,粒度均勻,有利于保證脫介設備的正常工作狀態。

5)常用的介質添加方式有干加與濕加兩種方式。干加介質一般采用皮帶或提升器將干介質直接加至合介質桶內[1]。這種介質添加方式,介質不易在合介桶內形成穩定的懸浮液,介質沉淀速度較快,以至帶來介質的損失,而濕加介質是預先將介質配置成高密度的懸浮液用泵將懸浮液泵送至合介質桶內,這種添加方法穩定且有利于介質在重介系統內迅速與物料混合形成懸浮液。其缺點是在比較寒冷的北方選煤廠濕加介質管道容易上凍,造成介質添加不上,通過在重介系統分流箱流向合介桶的管路內添加干介質,即能解決直接添加干介質的沉淀問題,又能使重介系統密度迅速提高。

6)介質應存放在專用的介質庫內,受潮、暴曬都能使重介質發生物理化學變化,同時還能預防雜物對重介質的污染。

7)選煤廠應設專門的技術人員對洗選介質系統進行監管,綜合分析關于介質管理的各項數據,通過對數據的分析把握介質的使用情況。對影響介質消耗的因素要明確責任、落實到人,通過經濟手段促進介質的管理。

3 結束語

介質與煤炭都屬于不可再生資源,國家大力提倡節能減排,同時介耗的控制也是選煤廠一項重要的技術指標,是一個選煤廠管理水平、技術水平的綜合體現。低水平的介質消耗能夠減輕企業對人力資源的投入,同時也能給企業帶來可觀的經濟效益。