玉溪選煤廠降低洗子塊產(chǎn)品限下率的實踐

楊林軒

(山西蘭花科創(chuàng)玉溪煤礦有限責任公司，山西 晉城 048214)

1 玉溪選煤廠概述

玉溪選煤廠為山西蘭花科創(chuàng)玉溪煤礦有限責任公司玉溪煤礦配套選煤廠，選煤廠建設(shè)規(guī)模與礦井相同，為2.40 Mt/a。按照《玉溪選煤廠初步設(shè)計》，玉溪選煤廠設(shè)計產(chǎn)品可根據(jù)市場要求，通過對末煤產(chǎn)品是否入洗進行靈活調(diào)整，從而滿足市場要求。其中，塊煤主導(dǎo)產(chǎn)品為：洗中塊產(chǎn)品粒度80～25 mm、Ad不大于14%、St，d不大于1%；洗小塊產(chǎn)品粒度25～13 mm、Ad不大于14%、St，d不大于1%，所有塊煤產(chǎn)品均供化肥廠生產(chǎn)使用。

2019年11月，玉溪選煤廠建設(shè)完成，進入了聯(lián)合試運轉(zhuǎn)階段。為更好的適應(yīng)市場需求，重新對塊煤產(chǎn)品分級粒度進行了調(diào)整，調(diào)整后的塊煤產(chǎn)品包括：洗中塊產(chǎn)品粒度80～50 mm、洗小塊產(chǎn)品粒度50～25 mm；洗子塊產(chǎn)品粒度25～13 mm。結(jié)合《玉溪選煤廠原煤煤質(zhì)大樣分析報告》中的原煤篩分試驗表，大于13 mm塊煤產(chǎn)率為57%。經(jīng)過一年多的生產(chǎn)，由于玉溪選煤廠工藝流程相對復(fù)雜、生產(chǎn)線路較長、轉(zhuǎn)載點較多、部分轉(zhuǎn)載點落差較大等系統(tǒng)環(huán)節(jié)影響，致使洗子塊產(chǎn)品存在限下率嚴重超標的問題，曾一度達到33%左右，遠遠高于總公司商品煤限下指標和市場要求。某段時期，選煤廠洗子塊產(chǎn)品一直按市場售價的85%進行銷售，從而給公司造成了嚴重的的經(jīng)濟損失。因此，降低洗子塊產(chǎn)品限下率的問題迫在眉睫。

2 洗子塊產(chǎn)品限下率超標主要原因

按照《選煤廠初步設(shè)計》，玉溪選煤廠共有8座φ15 m的產(chǎn)品倉(圓筒倉)，北側(cè)4座用于塊煤儲存，南側(cè)4座用于末煤儲存；共有5座7m×7m的裝車倉(方倉)，北側(cè)2座用于塊煤裝車，南側(cè)3座用于末煤裝車。選煤廠塊煤產(chǎn)品為洗中塊和洗小塊。

玉溪選煤廠進入聯(lián)合試運轉(zhuǎn)后，由于新增洗子塊產(chǎn)品，產(chǎn)品倉和裝車倉產(chǎn)品儲存也隨之進行調(diào)整。8座圓筒產(chǎn)品倉，北側(cè)4座仍用于塊煤儲存，南側(cè)4座改為末煤和洗子塊儲存；5座裝車方倉，北側(cè)2座仍用于塊煤裝車，南側(cè)3座改為末煤和洗子塊裝車。原生產(chǎn)流程見圖1。

圖1 原生產(chǎn)流程

經(jīng)過此番調(diào)整后，雖然暫時解決了洗子塊產(chǎn)品的儲存和裝車的問題，保證了選煤廠生產(chǎn)的平穩(wěn)性。但是由于設(shè)計時，南側(cè)的產(chǎn)品倉和裝車倉計劃儲存末煤產(chǎn)品，故均未安裝螺旋溜槽等防破碎裝置，造成洗子塊產(chǎn)品二次破碎嚴重、限下率較高的問題。所以，儲存和裝車的方式，是導(dǎo)致洗子塊產(chǎn)品限下率較高的一個主要因素。

由于所有產(chǎn)品均來自產(chǎn)品倉(圓倉)。塊煤產(chǎn)品由產(chǎn)品倉倉下經(jīng)861帶式輸送機轉(zhuǎn)載至裝車倉倉上，通過倉上863帶式輸送機進行配倉。而子塊、末煤產(chǎn)品由產(chǎn)品倉倉下經(jīng)862帶式輸送機轉(zhuǎn)載至裝車倉倉上，通過864刮板運輸機配倉。洗子塊產(chǎn)品在裝車配倉過程中，與刮板運輸機刮板、鏈條，以及產(chǎn)品之間產(chǎn)生擠壓、摩擦、破碎，是導(dǎo)致洗子塊產(chǎn)品限下率較高的另一個主要因素。

此外，經(jīng)實地勘查發(fā)現(xiàn)，在裝車倉上，由于配倉的帶式輸送機、刮板運輸機與煤倉溜槽之間高差較大，造成在落煤過程中，洗子塊產(chǎn)品與煤倉溜槽之間發(fā)生碰撞破碎。故配倉設(shè)備與煤倉溜槽位置不合適，也是導(dǎo)致洗子塊產(chǎn)品限下率較高的因素之一。

3 降低洗子塊產(chǎn)品限下率方法

關(guān)于洗子塊產(chǎn)品限下率超標的問題，經(jīng)討論研究決定，首先安排選煤廠化驗室人員針對洗子塊產(chǎn)品儲存、運輸、裝車等環(huán)節(jié)，進行限下率檢測試驗，然后根據(jù)試驗數(shù)據(jù)、結(jié)合現(xiàn)場勘查制定具體方案。

2020年6月13—19日，化驗室人員在產(chǎn)品倉倉上(配倉834刮板運輸機處)、產(chǎn)品倉倉下(862帶式輸送機機頭附近)、裝車倉倉上(配倉864刮板運輸機處)以及裝車倉倉下(自動裝車系統(tǒng)卸料口)，對洗子塊產(chǎn)品進行采樣，每日1次，共7次，各采樣點數(shù)量為50 kg，對洗子塊產(chǎn)品進行了限下率檢測，檢測結(jié)果見表1。

表1 子塊產(chǎn)品限下率檢測 %

根據(jù)表1分析，洗子塊產(chǎn)品限下率超標的問題為：洗子塊在產(chǎn)品倉倉上的限下率為5.3%。在配倉儲存過程中，經(jīng)過834刮板運輸機刮板、鏈輪的擠壓摩擦以及高空墜落，洗子塊在產(chǎn)品倉倉下的限下率升高至12.45%。隨后再次經(jīng)過864刮板運輸機刮板、鏈輪的擠壓摩擦，洗子塊在裝車倉倉上的限下率升高至14.7%。最后從裝車倉倉上墜落致倉下，洗子塊在裝車倉倉下的限下率升高至21.4%。

通過數(shù)據(jù)證實，使用帶式輸送機配倉以及安裝螺旋溜槽對于降低洗子塊產(chǎn)品限下率是至關(guān)重要的，這也為下一步的具體改造工作指明了方向。

與此同時，為了更好的滿足客戶要求，在考察調(diào)研周邊選煤廠后，計劃再安裝1臺小型的雙層振動篩，經(jīng)實地觀測，該設(shè)備使用效果良好。在解決篩上塊煤產(chǎn)品限下率的同時，也實現(xiàn)了篩下末煤產(chǎn)品的配倉，達到了資源有效利用的目的。

4 改造措施

鑒于以上所提出的降低洗子塊產(chǎn)品限下率的方法，經(jīng)過多次現(xiàn)場勘查、比較、論證后，對選煤廠原生產(chǎn)系統(tǒng)采取了多種措施。

4.1 洗子塊產(chǎn)品在產(chǎn)品倉(圓倉)處改造

南側(cè)4座末煤倉儲存洗子塊和末煤產(chǎn)品，產(chǎn)品倉內(nèi)未設(shè)置螺旋溜槽，如果在倉內(nèi)安裝螺旋溜槽將會長時間影響選煤廠正常生產(chǎn)，改造難度較大?？紤]到塊煤倉內(nèi)設(shè)有螺旋溜槽，經(jīng)研究決定，在產(chǎn)品倉上進行改造，對原有塊煤配倉803帶式輸送機進行改造，新增設(shè)870帶式輸送機，使洗子塊產(chǎn)品的儲存由原來南側(cè)4座末煤倉調(diào)整至北側(cè)4座塊煤倉。同時洗子塊在產(chǎn)品倉倉上配倉時，由原來的刮板運輸機調(diào)整為帶式輸送機。

因在產(chǎn)品倉倉上改造的緣故，洗子塊產(chǎn)品在裝車倉儲存時，也由原來南側(cè)3座末煤倉直接調(diào)整至北側(cè)2座塊煤倉。

4.2 洗子塊在裝車方倉的改造

目前，北側(cè)2座塊煤裝車方倉內(nèi)部安裝有滑道溜槽，用于防止塊煤破碎。從實際來看效果并不明顯。原滑道溜槽從裝車方倉倉上至裝車倉下部漏斗上沿，距離裝車方倉下部漏斗下沿卸料口處高差仍有4.5 m，且滑道傾斜角度較大，洗子塊產(chǎn)品經(jīng)滑道溜下，速度仍然較快。故原滑道溜槽未能完全起到防破碎的作用。

因此，拆除滑道溜槽，考慮到裝車方倉的形狀、儲量、安裝難易程度等因素，決定在其內(nèi)部安裝中心螺旋溜槽。新增設(shè)的中心螺旋溜槽從裝車方倉倉上直接至裝車倉下部漏斗下沿卸料口處；且中心螺旋溜槽獨特的設(shè)計結(jié)構(gòu)，也使洗子塊產(chǎn)品在溜槽底部的速度大大降低。

為徹底解決塊煤限下率超標的問題，實現(xiàn)“雙保險”，決定在裝車方倉倉上塊煤機頭處新增小型雙層振動篩1臺，篩孔為50(25)/13 mm。塊產(chǎn)品進入裝車方倉前首先進行限下率篩分，雙層篩篩上物料分別轉(zhuǎn)載至塊煤倉，篩下物料轉(zhuǎn)載至末煤裝車倉，改造后工藝流程見圖2。

圖2 改造后工藝流程

此外，針對裝車方倉倉上配倉帶式輸送機落煤點與煤倉的漏煤斗之間高程較大，造成物料在落煤過程中的再次破碎問題。經(jīng)實測，其落差最大可達到1.8 m，再次重新調(diào)整帶式輸送機落煤點的位置后，目其落煤點與漏煤斗的高程大致為0.3 m，從而極大地降低了物料降落時的速度，減少了洗子塊產(chǎn)品的再次破碎，見圖3。

圖3 改造前后帶式輸送機落煤點的位置

5 經(jīng)濟效益分析

改造完成后，經(jīng)過3個月左右的生產(chǎn)運行，2020年11月5—11日，化驗室人員再次在產(chǎn)品倉倉上(配倉870帶式輸送機)、產(chǎn)品倉倉下(861帶式輸送機機頭附近)、裝車倉倉上(配倉863帶式輸送機處)以及裝車倉倉下(自動裝車系統(tǒng)卸料口)，對洗子塊產(chǎn)品進行采樣，方法如前，檢測結(jié)果見表2。

表2 洗子塊產(chǎn)品限下率檢測 %

從表2看出，玉溪選煤廠洗子塊產(chǎn)品限下率基本維持在6.5%左右，較之前有了大幅度下降，基本滿足公司商品煤限下指標規(guī)定和市場要求，塊煤價格也由之前的85%提高到現(xiàn)在的原價出售。按照2021年公司預(yù)計原煤產(chǎn)量170萬t計算，結(jié)合《玉溪選煤廠原煤煤質(zhì)大樣分析報告》，參考我公司2020年產(chǎn)品煤銷售價格，洗子塊產(chǎn)品(25～13 mm)產(chǎn)量約為27.13萬t/a，預(yù)計年增加收入3255萬元。

6 結(jié) 語

改造后，玉溪選煤廠的洗子塊產(chǎn)品限下率由之前的20%下降至6.5%，限下率較高的問題得到了明顯改善。實踐證明，此次改造不僅解決了玉溪選煤廠長期以來洗子塊產(chǎn)品限下率高的燃眉之急，同時提高了玉溪產(chǎn)品煤的市場銷路，也提高了企業(yè)的經(jīng)濟效益。