屯蘭選煤廠降低介質消耗的應用

甄 亮

（山西焦煤集團有限責任公司，山西 太原 030000）

1 概述

屯蘭選煤廠是隸屬于西山煤電集團的礦井型大型選煤廠，年入洗原煤量500萬t,主導產品為十級焦精煤和優質洗混煤，產品遠銷國內外，受到韓國、日本、德國等青睞。改造前生產工藝為跳汰+浮選聯合流程，現為無壓三產品重介質旋流器+浮選聯合洗選工藝，精煤產率也從改造前的51.6%提高到現在的69.4%，綜合產率從65.8%提高到88.1%。由于處理量的增加，如何控制介質消耗量成了生產過程中的重中之重。在改造初期的設備選型上和日常生產過程的管理上，都存在著不規范的地方，使得選煤生產中的介質消耗偏高，針對這一問題，屯蘭選煤廠通過采取相應的措施，使介質消耗不斷下降。

2 介質消耗過高的原因及分析

2.1 存在的原因

屯蘭選煤廠介質消耗主要存在于工藝流程和管理管控上，通過對比工藝流程，查找問題存在的原因，確定了介質消耗偏高的主要根源。如圖1所示。

（1）導致介質消耗過高的主要原因是脫介弧形篩的脫介效果不佳，洗選過程中導致脫介篩的篩上介質積累過多，使得商品煤帶介嚴重，不僅增加生產成本，同時嚴重影響產品指標。

（2）生產系統中各環節稀介質回收效果不佳，減少了介質的二次利用率。

圖1 屯蘭選煤廠改造后重介系統工藝流程圖

（3）生產過程中現場管理不規范、不精細，設備存在點檢不到位、檢修更換不及時等現象，造成間接介質流失。

（4）介質在采購、運輸和添加環節存在管理漏洞，導致介質“人為流失”。

2.2 問題分析

通過觀察，脫介弧形篩是介質損耗最為嚴重的設備，而磁選機是介質回收最為重要的環節。針對這兩個關鍵環節進行詳細分析。

2.2.1 弧形脫介篩

（1）脫介篩噴水壓力。屯蘭選煤廠生產時，脫介篩上洗選產品成團，煤炭粘結性較大，脫介篩噴水的壓力小，不能噴透篩上物，造成產品帶走的介質較多。

（2）脫介篩物料入洗壓力。物料入洗壓力過低，使篩上物在篩板上的洗選時間短暫，脫介反應不及時，洗選有效時間段，洗選效果不佳，并且伴有嚴重的物料飛濺情況，直接增大介質消耗。

（3）脫介篩噴頭的選用。噴頭的角度至關重要，直接影響噴頭沖水對入選物料的噴沖方向。選用噴頭空隙直徑的大小，直接影響噴頭堵塞的頻率，空隙直徑過小的噴頭容易堵塞，無法噴沖堵塞噴頭區域的物料，導致產品帶介，增大介耗損失。空隙直徑過大的噴頭，容易因為水壓過大而脫落，不能有效進行扇形噴沖，進而增大介質消耗，同時，增加用水量。

（4）脫介篩噴頭的位置。若脫介篩的噴頭位置過低，則噴水分散不開，噴灑寬度達不到要求；若噴頭位置過高，噴灑寬度達到要求了，但力度大大降低，沖洗不掉附著在煤表面的介質。

（5）入料的力度組成。當入洗原料中含有較多細顆粒時，導致入洗原料總體表面積增大，增大煤炭顆粒與介質接觸的概率，導致細顆粒吸附磁鐵粉的概率增大，相同處理量時，商品煤帶走的介質增加。

（6）脫介篩的處理量。入洗原煤量嚴格控制在處理能力之內，若超出脫介篩的處理能力范圍，會導致單位面積的篩板負荷過大，不僅大幅度降低設備的使用壽命，同時也會增加動能消耗，進而增加產品帶介量。

2.2.2 磁選機

影響磁選機工作狀態下回收效率的因素有：

（1）在生產調試時，增大分流量來提高懸浮液密度。當分流過大時，細粒煤泥和磁性物附著量隨之增多，導致稀介質系統中的懸浮液濃度和粘度增加，大幅度降低磁選機的回收效率。

（2）實際生產過程中，屯蘭選煤廠磁選機卸料采用自行卸料方式，滾筒上粘附的介質較多，明顯影響了磁選機對磁性物的回收，與理想的卸料狀態差距甚遠。磁選機工作原理如圖2所示。

圖2 磁選機工作原理

3 整改措施

3.1 弧形篩

（1）通過技術改造，增加預先拖泥設施，有效減少入料的細顆粒物質。不僅如此，針對選煤廠實際生產時噴水壓力的不足，經過校對，對循環泵進行了更換，并在出口處安裝了壓力表，要求生產過程中的沖水壓力在0.15MPa以上，當班人員根據生產過程中實際的入洗量進行調整，在保證脫介效果的前提下，有效控制了用水量，降低了生產成本。

（2）在生產中，由崗位司機對現場情況進行觀察，然后通知重介質密度控制室人員對入料進行調整。將入洗量控制在弧形篩的處理能力范圍之內，尤其在煤質中煤泥含量較高時，采用低入料量入洗。根據屯蘭選煤廠生產實際情況，一般情況下的入洗量控制臺時在600t/h，當入洗原煤的煤泥含量高時，一般控制臺時在400t/h以下，甚至停車調整，具體情況需要根據實際情況調整。這樣操作，可以較好控制篩上物的厚度，進而有效進行脫介。當篩上物厚度較大時，沖水無法穿透煤層，增加介質消耗。

（3）針對弧形篩入料口處介質懸浮液外濺的問題，將弧形篩的給料箱分割成了兩個部分，兩部分之間用一塊高15cm的鐵板隔開，有效阻擋了物料進入給料箱的速度，并根據物料進弧形篩的速度與切線防線，增加了一塊可以調整入料角度的拼接引流裝置，用來改變物料的運動方向，進而杜絕了物料外濺的現象，有效地改善弧形篩的脫介效果。同時，要求崗位司機在停車時間對弧形篩進行清理、檢查，發現弧形篩篩面光滑后及時匯報，進行更換，進而降低了介質的消耗。

（4）一般選煤廠脫介篩噴水高度控制在150～200mm，通過試驗結果比對，屯蘭選煤廠對脫介篩噴頭位置進行了二次調整，并且針對稀階段回收效率低的問題，多增加了一道稀介質回收沖水。精煤脫介篩的噴水噴頭調整后的高度為175mm，中矸脫介篩噴水噴頭調整后的高度為165mm，并且確保所有的沖水噴頭逆煤流噴沖，可以減緩煤流速度，延緩洗選有效時間，有利于充分脫介。噴頭間距200mm左右，噴沖范圍內脫介效果最佳。弧形脫介篩各道脫介沖水噴頭交叉安裝，保證洗選過程中脫介效果最優。

3.2 磁選機

（1）加強磁選機的管理，在增大分流密度或調解系統煤泥含量過程中，要根據現場實際情況緩慢調整，杜絕快速打開擋板，也要避免將擋板全部打開，否則極易導致磁選機超負荷運轉。

（2）調整磁選機磁偏角，使磁偏角處于合適范圍內，同時，保證磁選機入料濃度穩定，將磁選機溢流量控制在20%左右。

3.3 加強管理

（1）加強介質消耗考核。屯蘭選煤廠采用人工裝載機添加介質的方式，通過裝載機把介質添加到介質桶內，加水溶解配置成合格介質液，用砂漿泵將合格介質液抽到合格介質桶中，進入洗選系統。在此過程中，難免人為造成介質流失。為此，屯蘭選煤廠成立加介隊伍，組織人員培訓，進行專項考核評分，通過制度進行約束。同時建造介質存放庫，將磁鐵粉存于庫中，避免風吹雨淋，最大限度地保證介質質量，從而降低介質損耗。

（2）加強設備科學管理。根據現代設備管理理論，結合設備使用壽命年限，將臨近使用壽命期的溜槽等設備及時更換，從而有效降低了生產過程中跑、冒、滴、漏的情況。

4 結語

表1 整改前后1～5月份介質消耗同期比

從表1可以看出，通過以上一系列的整改措施，屯蘭選煤廠介質消耗從3.56kg/t降低到了現在的2.15kg/t。同時，選煤廠進一步規范全過程管理，大幅度降低了生產成本，提高了經濟效益。入洗量按核定設計處理能力計算，介質按價格1015元/t計算，年經濟節約超過700萬元，經濟效益相當可觀。同時，也為選煤行業降低介質消耗提供了寶貴經驗。