選煤廠介質(zhì)消耗過(guò)高的原因分析及降低措施研究

＊蘇 群

（霍州煤電云廈白龍洗煤廠 山西 031400）

霍州煤電集團(tuán)有一動(dòng)力型選煤廠，采用的生產(chǎn)工藝是先用塊煤淺槽分選機(jī)進(jìn)行初步篩選、重介質(zhì)旋流器進(jìn)行再分選、TBS分選并進(jìn)行脫水回收、最后進(jìn)行壓濾，其材料主要包括易選煤、中等可選煤。但是自從生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)以來(lái)，生產(chǎn)介質(zhì)消耗嚴(yán)重，通過(guò)技術(shù)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)材料消耗達(dá)每噸2.43kg。為了解決介質(zhì)的高損耗問(wèn)題，本研究通過(guò)整個(gè)生產(chǎn)工藝流程、設(shè)備設(shè)施和企業(yè)管理等方面進(jìn)行研究，分析高損耗的具體原因，并提出具體可行的意見(jiàn)，最終應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中。

1.分析簡(jiǎn)質(zhì)高消耗的原因

(1)介質(zhì)預(yù)脫階段存在問(wèn)題

①通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)：溢流下溜槽的緩沖設(shè)計(jì)易發(fā)生問(wèn)題。其溢流箱通過(guò)在內(nèi)部貼耐磨材料與固定脫介篩之間的溜槽連接，當(dāng)物料經(jīng)過(guò)溢流箱進(jìn)入溜槽時(shí)會(huì)遭受很大的壓力，安裝時(shí)由于前段溜槽與地面呈90°夾角，由于重力的原因，物料下落過(guò)程會(huì)形成巨大的沖擊力。在研究中發(fā)現(xiàn)，在物料下落過(guò)程中經(jīng)過(guò)固定篩面的溜槽前段時(shí)，由于巨大的流速，整個(gè)過(guò)程泄介時(shí)間太短，致使初步脫介的效果很差，導(dǎo)致物料仍有大量的懸浮液殘存。

②固定篩預(yù)脫介效果差的另一個(gè)原因是面積小。當(dāng)摻雜著懸浮液的物料混合物經(jīng)過(guò)預(yù)脫介、脫介兩道生產(chǎn)工藝后。第1道預(yù)脫介的脫除率達(dá)到70%～90%，懸浮液作為一種合格的脫除介質(zhì)，可以通過(guò)回收利用，返回介質(zhì)桶后可以重復(fù)使用，但是由于固定篩的面積過(guò)小，會(huì)造成物料的大量堆積，從而導(dǎo)致懸浮液的脫除效果很差。

經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量，發(fā)現(xiàn)此選煤廠固定篩面積較小，僅為8.64m2。改造前固定篩出料與旋流器溢流中的懸浮液對(duì)比如表1。

表1 改造前固定篩出料中懸浮液占旋流器溢流中懸浮液的比例

(2)脫介篩本身存在問(wèn)題

脫介篩本身的設(shè)置也會(huì)導(dǎo)致脫介效果變差，其噴頭的布置方式、噴水量及形成的噴水壓、水循環(huán)濃度粘度等都可以改變噴水效果。

在檢查中發(fā)現(xiàn)，該廠脫介篩設(shè)置不合理，前排噴頭與后排噴頭布置比較緊密，造成噴水點(diǎn)比較密集，導(dǎo)致物料的平均脫水實(shí)際變少，從而影響到脫介效果。此外，擋水堰安裝的數(shù)量相對(duì)不足，不能重復(fù)徹底的松散、翻轉(zhuǎn)物料，更引起了脫介效率的降低，導(dǎo)致產(chǎn)品攜帶的脫介介質(zhì)量變大。設(shè)備改造前，產(chǎn)品介質(zhì)攜帶情況如表2。

表2 改造前產(chǎn)品帶介情況

(3)磁選機(jī)存在問(wèn)題

磁選機(jī)在整個(gè)介質(zhì)凈化、回收過(guò)程中，屬于把關(guān)的設(shè)備，其效率的高低會(huì)直接影響到脫介的實(shí)際效果。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)：該廠磁選機(jī)滾筒上經(jīng)常的間斷式的粘附介質(zhì)。造成的主要原因是磁選機(jī)上噴頭數(shù)量相對(duì)較少，不能很好的沖洗粘附介質(zhì)，以致引起尾礦中合格介質(zhì)的大量流失。此外，由于物料中摻雜了許多雜物或粗顆粒，非常容易堵塞磁選機(jī)的分選槽，嚴(yán)重導(dǎo)致了磁選機(jī)較低的工作效率，可以造成脫選介質(zhì)的大量流失。改造前，磁選機(jī)的具體情況如表3。

表3 改造前磁選機(jī)的尾礦水帶介情況

(4)脫泥篩的問(wèn)題

煤礦中含有大量的煤泥，在進(jìn)行初步混合過(guò)程中也影響了懸浮液的粘度，增加了其穩(wěn)定性，這也嚴(yán)重消耗了介質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)煤泥含量越大，懸浮液也就越穩(wěn)定性，粘度也會(huì)增加，造成介質(zhì)耗損的加劇。通過(guò)實(shí)踐證明：懸浮液的固體容積濃度保持在15%～35%之間懸浮液的脫介效果最好。通過(guò)技術(shù)檢查，該廠的脫泥篩有大量的煤泥殘存，嚴(yán)重影響了脫泥效果，這就需要在生產(chǎn)時(shí)不停的分流，確保其分選密度，保障介質(zhì)桶時(shí)刻處于合格的的液位。

2.具體的降簡(jiǎn)措施

(1)改造預(yù)脫裝置

①溢流下料溜槽的改造，改造固定篩的入料流速。主要方法是安裝緩沖擋板，其次，將部分溜槽的角度調(diào)整成為斜溜槽，改變?cè)瓉?lái)的垂直下落方式，同時(shí)建議將底部整體往下延500mm，形成兩次緩沖，保障料漿不能直接沖到固定篩上，而是從緩沖箱里緩慢的溢流出來(lái)，可以改變固定篩的進(jìn)料的流速。改造前后對(duì)比如圖1所示：

圖1 溜槽改造前后對(duì)比

②適當(dāng)調(diào)整固定篩面積。固定篩的面積過(guò)小，就很容易影響脫介效果，同樣會(huì)影響合格介質(zhì)的循環(huán)效果，增大了脫介篩的負(fù)重，易造成損壞。通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)：把固定篩入料溜槽的梯形部分下降250mm，改成固定篩的底板。同時(shí)制作安放篩板框架，在其兩個(gè)護(hù)幫上焊上不銹鋼角鋼，這樣能安裝610mm×610mm篩板12塊，可以增加50%的固定篩篩面，加大了脫介效果，改變了入料的流速。

(2)改造脫介篩噴頭

對(duì)脫介篩噴頭的改造同樣可以改變介質(zhì)的脫介效果，主要方法如下：

①改變噴頭的位置，適當(dāng)調(diào)節(jié)兩排的噴頭間隔，增大噴水面積，充分的延長(zhǎng)物料在篩面上的脫介時(shí)間，確保物料的充分脫介，減少成品的脫介懸浮液含量。

②增加擋水堰數(shù)量，由原來(lái)的2道增加為3道，充分的松散、翻轉(zhuǎn)物料，增加與噴水的接觸時(shí)間，同樣可以保障脫介效率，減少產(chǎn)品帶介量。

(3)改造磁選機(jī)

通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)磁選機(jī)的改造，增加其磁選效果，主要可以通過(guò)以下幾種方法：

①增加噴頭數(shù)量，保障噴水密度，這樣既可以降低幕間隔區(qū)域形成的噴水壓，又可以加大噴水面積，確保其對(duì)滾筒上的磁選精礦進(jìn)行全面的清洗，提高介質(zhì)回收率。

②設(shè)置可拆卸的擋雜篩網(wǎng)，可以充分的過(guò)濾物料中的雜物或者大顆粒，避免其進(jìn)入磁選機(jī)而引起分選槽堵塞，保障磁選機(jī)可以持續(xù)的工作，確保介質(zhì)的回收效率。主要的改造方式如圖2所示：

圖2 磁選機(jī)入料擋雜網(wǎng)改造示意

(4)改造脫泥篩

主要措施是在擋水堰的2臺(tái)脫泥篩的上方各安裝1道噴淋水，可以充分的保障其脫泥效果，也可以增加末煤的跳起最高點(diǎn)，使脫泥效果充分提高；此外還可以將篩板的篩縫改為1.5mm，同樣可以提高脫介效果。

(5)加強(qiáng)制度建設(shè)

①?lài)?yán)格入庫(kù)管理制度，加強(qiáng)質(zhì)量管控。通過(guò)對(duì)介質(zhì)的入庫(kù)管理，嚴(yán)格的分析檢驗(yàn)，確保入庫(kù)的質(zhì)量，按照要求：礦粉≤325網(wǎng)目，粒級(jí)含量≥85%，磁性物含量≥95%，真密度要求≥4.5g/cm3。如果遇到不合格的產(chǎn)業(yè)，加強(qiáng)與供貨方協(xié)商，或者選擇合格品質(zhì)的介質(zhì)生產(chǎn)廠家。

②嚴(yán)格循環(huán)水添加制度。通過(guò)嚴(yán)格的化學(xué)分析，選擇合適的絮凝劑，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)不同廠家絮凝劑效果的檢查對(duì)比，選擇質(zhì)量好的生產(chǎn)廠家，要通過(guò)合理的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，選擇合適的添加比例。進(jìn)一步完善絮凝劑的添加管理制度，定期對(duì)循環(huán)水進(jìn)行抽樣化學(xué)分析，確保循環(huán)水濃度≤0.5g/L。

③嚴(yán)格設(shè)備檢查制度。設(shè)備停機(jī)后，要對(duì)合格介質(zhì)桶的液位進(jìn)行檢測(cè)，確保在40%～60%之間，并要及時(shí)的清理脫泥篩的篩孔和噴頭，保證脫介效果；如果產(chǎn)生故障或磨損嚴(yán)重時(shí)時(shí)，要及時(shí)更換脫泥篩或破損的篩板，避免因堵塞造成管路的故障；在開(kāi)機(jī)時(shí)要準(zhǔn)備好充分的鼓風(fēng)，確保懸浮液有較好的穩(wěn)定性；在循環(huán)水正常循環(huán)后，再啟動(dòng)介質(zhì)泵；最后要加強(qiáng)巡檢工作，及時(shí)處理跑冒滴漏現(xiàn)象。

3.經(jīng)濟(jì)效益的分析

經(jīng)過(guò)實(shí)際研究發(fā)現(xiàn)：通過(guò)采取一系列技術(shù)改進(jìn)、管理舉措后，脫水介質(zhì)的消耗明顯降低，由原來(lái)的每噸消耗2.5kg降到了1.2kg以下，按照這個(gè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，企業(yè)每年共可以節(jié)約6500t的介質(zhì)，可以為企業(yè)節(jié)約資金達(dá)520萬(wàn)元，減輕了企業(yè)的生產(chǎn)負(fù)擔(dān)，同時(shí)提供了經(jīng)濟(jì)效益。