麻家梁選煤廠重介質回收系統技術改造實踐

孫利棟

（1.太原理工大學礦業工程學院，太原 030024；2.同煤浙能麻家梁煤業責任有限公司，山西 朔州 036009）

麻家梁選煤廠重介質回收系統技術改造實踐

孫利棟1，2

（1.太原理工大學礦業工程學院，太原 030024；2.同煤浙能麻家梁煤業責任有限公司，山西 朔州 036009）

針對麻家梁選煤廠重介質消耗量大、分選產品質量不合格、介質桶液位不穩定等問題，采用調整脫介篩篩孔尺寸、增加篩面噴水壓力、改造脫介篩噴嘴、并在加介磁選機環節添加二次分流的工藝設計，有效減少了淺槽系統中的煤泥量，大大降低了稀介磁選機的分流量，避免了稀介磁選機因分流量大煤泥量多導致的介質回收率低的問題，同時加強人員對設備的維護管理及磁鐵礦粉的管理等手段，最終提高了介質回收率，保證了產品質量，達到了節能降耗的目的，實現了選煤廠經濟效益的最大化。

重介質回收；磁鐵礦粉；脫介篩；介質桶；分選密度

1 工程概況

麻家梁選煤廠是同煤集團的七個現代化選煤廠之一，2012年8月運行，屬于礦井型動力煤選煤廠，年處理原煤1 200萬t。整個選煤廠分為：原煤儲運系統、重介淺槽分選系統、重介旋流器系統、螺旋分選系統、煤泥水處理系統、產品運輸系統、輔助系統等部分。原煤采用全部入選，150～13 mm的原煤采用重介淺槽分選；13～1.5 mm末煤采用兩產品重介旋流器分選；1.5～0.15 mm粗煤泥采用螺旋分選機分選；0.15～0 mm細煤泥采用加壓過濾機和板框壓濾機聯合脫水回收。

2 選煤廠的重介系統現狀

麻家梁選煤廠入選原煤為中灰易泥化的長焰煤，洗選過程中一度出現重介質淺槽分選密度偏低、介質消耗量較大、合格介質桶液位不穩定等嚴重問題，最終導致洗選成本較高，大大制約了經濟效益，廠房內部跑冒滴漏嚴重，環境條件極差，具體表現如下：

1）介質消耗量大：從表1看出，2013年介質消耗最高的為1月份，噸煤介耗達2.82 kg/t；介質消耗最低的為6月份，噸煤介耗為1.57 kg/t，兩月相比噸煤介耗差為1.25 kg/t；月平均介耗為2.24 kg/t。根據同類型選煤廠的經驗，正常介耗大約1.5 kg/t，所以表1中介質消耗量是較高的。

2）重介淺槽分選密度偏低:重介質淺槽分選機是利用煤和矸石在重介質懸浮液中的沉浮狀態不同而將二者區分開來，主要用于大塊矸石的排除。麻家梁選煤廠由于重介質懸浮液中煤泥含量較高，很難達到排矸要求的較高分選密度，因此洗選出的矸石產品灰分較低，帶煤量較大，浪費了較多的煤炭資源。

3）合格介質桶液位不穩定:重介質懸浮液主要包括煤泥及磁鐵礦粉。分選過程中的入選原煤會帶入大量煤泥，產品幾乎會帶走全部煤泥和一部分加重質(磁鐵礦粉)，因此為保重介質懸浮液的穩定，必須不斷補加新的加重質。合格介質桶必須有足夠的容積，以保停機后能容納系統中的全部合格介質，同時還得儲存一定的重液，保證生產過程中介質的穩定性。因此介質桶的液面在生產中會有變化，要對桶位進行及時檢測與調節，使其保持在50%～ 80%的標準狀態[1]。但是現場中經常出現液位過高(易造成跑冒)或過低(影響泵的穩定運行)[2]，大大影響了產品質量及廠房環境。

3 介質回收系統的問題原因分析

介質回收效果差是導致介耗偏高的主要原因，煤泥含量較高制約了淺槽分選密度的提高，控制補加水及噴水量是維持介質桶液位穩定的重要手段，具體分析如下：

1)設備因素：稀介段篩板堵塞或破損，堵塞導致介質被煤帶走，破損導致大粒度煤進入稀介桶，堵塞磁選機入料管或堆積在磁選機底部，磁選機磁選效率降低。脫泥篩篩板堵塞，末煤和大量循環水進入混料桶，介質桶液位增加、末煤洗選密度降低，導致介質消耗。固定篩板堵塞，未能及時清理，合格介質進入稀介質系統，導致稀介桶液位增加，合介桶液位降低。離心機篩籃破損，大粒度煤進入稀介桶，堵塞磁選機入料管或堆積在磁選機底部，磁選機磁選效率降低[3]。

2）煤質、介質因素：入選原煤帶入一定的原生煤泥，由于物料之間、物料與設備之間的碰撞摩擦以及遇水泥化又會生成較多的次生煤泥，細顆粒煤泥含量的增加導致介質懸浮液的穩定性變差，分選效果難以保證。另一方面，加重質磁鐵礦粉的粒度及磁性物含量也是影響介質消耗的重要因素[4]。由于生產壓力大，導致系統帶煤量過大，篩上煤層過厚，噴水量較小難以實現脫除大部分介質的目的，造成了介質消耗量大。

3）管理因素：介質桶液位未及時檢測監控，導致液位不穩定，磁選機入料濃度及入料量不穩定，介質回收效果較差。脫介篩噴水嘴不能及時更換、噴水嘴安裝角度不準確、篩上噴水大小不合理等，都是造成脫介效果差的主要原因。合格介質分流量不合理，造成煤泥不能及時從系統中排除，影響了分選密度的控制[5]。

4 相應的技術改造措施

1）調整脫介篩篩板孔徑：選煤廠經過多次計算，將矸石、中煤脫介篩的篩板孔徑由1.00 mm調整為0.75 mm，解決了一段底流煤泥量大、噴水濃度高的問題，有效減少了中煤、矸石磁選機入料易堵的問題[6]。

2）增加脫介篩噴水壓力：原來脫介篩噴嘴孔徑2 mm，形成的水霧扇面較小、壓力不夠。選煤廠將脫介篩噴嘴孔徑改造為3 mm后，形成的水霧扇面較大、呈交叉狀、壓力較大，能夠穿透煤層。

3）改造脫介篩噴嘴：在循環水池入料口內外兩側分別加一孔徑3 mm的篦子，并定期清理，解決了噴嘴易堵的問題，保證了生產的連續性[7]。

4）改造淺槽系統：a.在原煤分級篩上加一道噴淋水，加強脫泥效果，減少進入淺槽系統的煤泥量。經在原煤分級篩上添加的噴淋水幕，有效降低了進入淺槽系統原煤的煤泥量，使分選產物在重介淺槽精煤脫介篩和重介矸石脫介篩上的脫介效果提升明顯，有效降低了跑介現象，減少了介質添加量，降低了洗選成本。b.在淺槽入料泵管路上加一趟管路分流至加介磁選機進行二次分流。減少分流進入稀介桶中的煤泥量，提高稀介磁選機介質回收率[8]。經加介磁選機的二次分流，使得淺槽系統中煤泥量進一步減少，降低了分流量，減輕了稀介磁選機壓力，避免了稀介磁選機因分流量大、煤泥量多導致的介質回收率低，提高了稀介磁選機介質回收率。

5）保證介質質量合格：技術室對進庫介質制定了檢驗制度，對不滿足要求的介質堅決退回，從源頭保證了介質質量、降低了介耗[9]。主要措施有：a.按照礦磅房過磅通知單及廠化驗結果扣量結算；b.介質卸到指定地點后，介質內雜物由技術室負責通知廠家確認、并負責清理；c.介質入庫實行定置、標準化管理，介質按規定存放，無灑落、無雜物、無積水[10]；d.介質入礦時，設備組通知調度室，調度室組織設備組、技術室、準備車間(簡稱“四家”)到現場共同采制樣，每車單獨采制、不得混做，并對化驗結果簽字確認(廠家簽字確認)；e.介質檢測必須符合檢測規定，水分小于8%，粒度小于0.051 6 mm的占到85%以上，磁性物質量分數大于95%，并留取備查樣，由準備車間保存1 a，采制過程廠家全程參與[11]；f.鑒定后，準備車間出具介質鑒定證明。

5 技術改造的效果分析

通過加強對磁選機及脫介篩的專項管理、提升介質密度調節等措施，麻家梁選煤廠介耗明顯降低[12]。2014年8月，選煤廠組織人員對介耗進行統計，見圖1和表2。

表2是針對介耗較大制定實施方案后半年內的介耗統計表，表中介耗最高值1.62 kg/t，最低值1.46 kg/t，差值很小、介質消耗浮動不大、趨于穩定，半年內的平均介耗1.54 kg/t，與設定目標基本相近。從表1與表2對比知，介耗平均值從2.24 kg/t降至1.54 kg/t，噸煤介耗降低了0.7 kg/t。

6 結束語

根據麻家梁選煤廠入料原煤性質和設備工藝特點，對選煤工藝進行了系統優化，發揮了設備的最佳性能，保持了系統穩定，降低了介耗。從加強介質管理入手，嚴把介質質量關，控制磁性物含量、粒度、密度、水分等各項指標，從源頭上減少介質消耗[13]；同時加強了磁選機入料穩定及溢流調節，通過增加噴水壓力和噴水量，提高脫介篩的脫介效果，及時根據原煤煤質變化調節工作介質密度，達到了降低介耗，減少成本之目的。

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[3]王敏，金吉元，劉新國.高濃度循環水下跳汰機操作參數的調整[J].潔凈煤技術，2011，17(6):20-22，35.

[4]柴琳琳，郭賓賓，邢叢叢.濟三選煤廠粗煤泥截粗試驗[J].潔凈煤技術，2012，18(3):17-19.

[5]吳習芳，仇勇，侯靜保，等.三產品重介質旋流器選煤工藝介耗小于0.6 kg/t的生產實踐[J].煤炭加工與綜合利用，2007(2):1-5.

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[11]顧文卿.2005版新編選煤實用技術手冊[M].北京：中國煤炭工業出版社，2005.

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[13]張霆.火車自動定量裝車控制系統的開發與研究[D].大連：大連理工大學，2008.

Technology Transformation of Heavy Medium Recovery System in Majialiang Coal Preparation Plant

SUN Lidong1,2
(1.College of Mining Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China; 2.Majialiang Coal Co.,Ltd.,Datong Coal Mine Group&Zhejiang Province Energy Group,Shuozhou 036009,China)

In Majialiang Coal Preparation Plant,there are some problems,including big consumptionof heavy medium,poor quality of separated products,and instability of liquid level of medium bucket.By adjusting the size of sieve pore of medium draining screen,increasing the pressure of water-spraying, modifying spray nozzle,adding second separating technique to magnetic separator,the study effectively reduces the slime content of shallow trough and separating volume of the diluted medium magnetic separator,avoided the problems of low recovery rate of medium caused by a large quantity of the slime. Meanwhile,equipment maintenance and management and magnetite powder management are strengthened to increase the recovery rate of the medium,ensure the product quality.Therefore,energy saving and cost reducing are achieved and the maximization of economic benefits of the coal preparation plant is realized.

recovery of heavy medium;magnetite powder;medium draining screen;medium bucket; separation density

TD94

A

1672-5050（2015）01-0079-04

10.3969/j.cnki.issn1672-5050sxmt.2015.01.026

（編輯：劉新光）

2014-10-28

孫利棟（1986-），男，山西大同人，在讀工程碩士研究生，研究方向：礦業工程礦物加工方向。