選煤廠重介系統(tǒng)精煤脫介篩的改造研究

徐振宇

（晉能控股集團朔州朔煤王坪煤業(yè)有限責任公司， 山西 朔州 038300）

引言

脫介是重介質選煤工藝中的最后一個環(huán)節(jié)，也是回收介質的重要工藝部分，倘若脫介環(huán)節(jié)沒有發(fā)揮出作用，將浪費介質，所以需要對當前的精煤脫介篩工藝進行探究和改造，保證脫介工藝的效果最大化。

1 重介質精煤脫介篩的工作原理

激振器是脫介篩工藝中最重要的一個零部件，而這個部件安裝在脫介篩的箱體頂部，通過激振器圍繞旋轉軸進行旋轉，激振器在旋轉的過程中質心和回轉軸之間不重合，從而形成離心力，產生定向激振力促進篩箱的振動，在激振力的作用下帶動篩箱進行傾斜式往復運動，通過篩分機環(huán)節(jié)時，由于高壓清水噴灑促使產品和加重質進行分離。由于傾斜角和垂直平面的直線之間形成高頻率小幅度的振動，在不斷的抖動中實現(xiàn)產品的篩分。選煤廠的重介質系統(tǒng)是由3 個獨立的小系統(tǒng)組成，其中一個系統(tǒng)是由2 臺無壓給料重介質旋流器組成，第二個系統(tǒng)是由精煤脫介篩組成，最后一個系統(tǒng)是由1 臺中煤脫介篩和1 臺矸石脫介篩組成。如果脫介篩在工作中出現(xiàn)故障，會對選煤廠的整體生產造成嚴重的影響。在重介質脫介篩工作的過程中如果其中1 臺出現(xiàn)問題，將會造成一條生產線上的子系統(tǒng)停產，有時還要對其他2 臺造成影響，需要整個生產線停工停產。從配置方面分析，精煤脫介篩存在配置不合理的因素。當前選煤廠中使用的精煤脫介篩處理量在60～120 t/h 之間，子系統(tǒng)中2 臺脫介篩處理量為120～240 t/h 之間。然而在實際的脫機工作中處理量為40～60 t/h，如此就導致精煤脫介篩的處理能力沒有得到充分的發(fā)揮和利用，這樣的配置存在嚴重的不合理性。

2 精煤脫介篩的改造

2.1 系統(tǒng)工藝改造分析

要有效解決重介質脫煤系統(tǒng)工作效率低和配置不合理的問題，就需要對當前所用的重介質脫介系統(tǒng)進行檢測和分析，從而對脫介工藝進行改造。首先要對旋流器溢流導槽系統(tǒng)進行工藝改造。圖1 展示的是原溢流系統(tǒng)，精煤脫介篩用實心的橢圓形表示，空心橢圓表示的是旋流器，用A 和B 分別表示兩個子系統(tǒng)。這兩個系統(tǒng)可完全獨立工作。從圖1 中能夠看出，兩個系統(tǒng)中都有獨立的導料槽。物料需要經(jīng)過兩個旋流器溢流之后進入精煤脫介篩中。

圖1 原溢流槽示意圖

要想使物流在導流槽中的流通更加順暢，將A 系統(tǒng)的旋流器的溢流槽和B 系統(tǒng)旋流器的溢流槽相連接。在溢流槽的下料口和每個溢流槽管之間裝上擋料板，從而更為靈活地控制和調節(jié)物料的流向，將精煤脫介篩的生產功能合理利用起來。改造后的溢流槽示意圖，如圖2 所示。

圖2 改造后的溢流槽示意圖

2.2 篩下水管路工藝改造分析

在原來的重介質選煤系統(tǒng)中，1 號和2 號系統(tǒng)中的精煤進入A 系統(tǒng)當中，而3 號和4 號的精煤需要通過脫介篩篩下的水流入B 中介系統(tǒng)中。通過對現(xiàn)場管道的測量發(fā)現(xiàn)，需要對兩個子脫介篩系統(tǒng)進行改造[1]?？梢杂靡桓睆綖?00 mm 的管路將A 系統(tǒng)中的兩臺設備和B 系統(tǒng)中的兩臺設備互相連接，A 系統(tǒng)和B系統(tǒng)中篩下的水可以通過這600 mm 的水管將合格的介質收集到系統(tǒng)上方懸浮的控制箱中，之后再通過管路回流到控制箱中，通過這樣的方式保證介質的循環(huán)使用。在改造過的管道中設置快速擋板閥門可以有效對物料流動進行靈活控制，還可以防止重介質系統(tǒng)中合格的介質產生泄露現(xiàn)象，以及保證重介質系統(tǒng)中懸浮液的密度更加穩(wěn)定。在A 系統(tǒng)和B 系統(tǒng)上方的收集箱入口處設置快速擋板，便于更好地切斷物料的流通。在600 mm 的篩下水管上安裝閥門，可以有效控制管路通斷，為今后的管路檢修和故障的排查提供方便。按照以上的方式將一根直徑為500 mm 的管路將A、B 兩個系統(tǒng)的四臺脫介篩的第二段下水管路相連接，兩個系統(tǒng)篩下的水分通過這根500 mm 的水管將合格的介質收集到箱體中，并且在管路上設置快速擋板方便今后的控制和檢修。改造后篩下水管路示意圖，如圖3 所示。

圖3 改造后篩下水管路示意圖

2.3 接水槽工藝改造分析

將精煤脫介篩下水中設置3 個相同大小的接水槽，其中一段安裝著一個接水槽，而第二段中設置兩個接水槽。在一段水槽中收集合格的介質通過分流箱流入到重介質收集桶中，合格的介質可以重新進入到相應的子系統(tǒng)中進行循環(huán)利用，所以一段中的流量較大。二段中主要收集的是脫介篩噴出的水，所以這一段介質為介質，產生的流量較小。之后通過對應的管路流入到稀介桶，然而需要通過稀介泵將稀介質打入到磁選機中進行處理加工，最后返回系統(tǒng)中重復利用。要想更好地保證重介質系統(tǒng)的順利運行，需要將一段中合格的介質全部返回到混合桶中進行重復利用，系統(tǒng)中懸浮液密度的穩(wěn)定性才能得到有效保證。在原來的子系統(tǒng)中開啟兩臺精脫介篩，只有讓合格介質進入到一段的篩面之后返回到混合桶中才能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運轉。要先使精煤脫介篩的運行實際與生產力相匹配，只需要開一臺精煤脫介篩，并且系統(tǒng)中的懸浮液也要加大一倍，因為一段的接水槽容量有一定的限制，當接水槽滿后合格的介質懸浮液將會通過一段篩面進入到二段的篩面。造成一部分合格的介質并沒有流入到混合箱中，而是將溢出的懸浮液通過二段的管路流入到稀介桶，如此會對重介質系統(tǒng)的密度產生不良影響，對合作介質造成資源浪費，加大了企業(yè)的成本。所以需要對一段的接水槽進行拓展改造，通過對實際的接水槽分析和測量，將一段篩下接水槽延長1 m 并要求向二段接水槽處延伸，噴水管也相應向前方移動1 m，從而加大了一段接水槽的容量，此舉能夠充分容納合格的介質，實現(xiàn)高效的回收，并且對二段接水槽的功能不產生影響。

2.4 工藝改造成果的分析

在A 系統(tǒng)和B 系統(tǒng)改造前，精煤脫介篩和重介質泵之間的關系處于固定的狀體，A 系統(tǒng)只能操控1號和2 號精煤脫介篩，而B 系統(tǒng)也只能控制3 號和4號精煤脫介篩，只有保證每個子系統(tǒng)中的每個精煤脫介篩都不出故障才能保證生產工作正常運轉，其中某一臺出現(xiàn)故障將會造成整個系統(tǒng)的停產[2]。而將A 和B 兩個子系統(tǒng)進行工藝改造后可以靈活調整每一臺精煤脫介篩，每臺精煤脫介篩能夠滿足相應系統(tǒng)的生產需求，由于脫介篩下的接水槽進行了加寬，能夠充分容納合格介質。兩個子系統(tǒng)中的4 個精煤脫介篩可以單獨運轉，其中1 臺出現(xiàn)故障其他3 臺可繼續(xù)工作，從而保證正常生產運轉，使得洗煤的產量和質量得到有效的提高。A、B 系統(tǒng)在工作時可以將4 臺設備中的任意兩臺進行組合，能夠形成6 種組合方式。在很大程度上降低了由于1 臺設備出現(xiàn)故障而造成停產的問題，大大提高了系統(tǒng)運轉的效率。在每一系統(tǒng)600 mm 直徑和500 mm 直徑的管路中安裝閥門。利用閥門可實現(xiàn)兩個系統(tǒng)的單獨運轉，也可以實現(xiàn)靈活的連接，并且可以保證在進行生產的過程中隨意開啟任意兩臺或者三臺，保證生產工藝的靈活性，從而與生產能力相匹配。

2.5 技術改造的創(chuàng)新和創(chuàng)造的經(jīng)濟效益

淺漕分選機設備給水工藝主要應用的是從設備的底部垂直方向和給料端水平給入兩種方式。循環(huán)水是從設備的底部以垂直方向給入，促使分選槽內部形成上流水，能夠使物料充分分散[3]。在給料水平端進入循環(huán)水可以保證雜物及時排除，避免雜物堆積對設備造成嚴重的影響。淺槽分選機工作原理成熟，并且具有結構簡單、所占空間和維護工作量相對小的優(yōu)勢，改善了原來設備中鏈條和排雜刮板結構的不足，在工作的時候雜物的堆積很容易造成對鏈條的纏繞，出現(xiàn)各種生產問題。利用機器設備進行選煤可以優(yōu)化以往采用人工方式挑揀煤塊的弊端，還可以及時去除雜物，減輕了工人的勞動強度。選擇合適的場地布置精煤脫介設備，淺槽分選機需要通過循環(huán)水桶和泵進行給水，利用精煤磁尾濃縮旋流器自流水可以代替以上給水方式，充分降低了企業(yè)的投入資金，并且后期的工作中不會加大電、水費用。對精煤脫介系統(tǒng)進行改造后，可以實現(xiàn)對4 臺設備的任意控制，隨意開啟1 臺即可滿足當前的生產需求，精煤脫介篩的使用年限也得到相應的延長。原系統(tǒng)精煤脫介系統(tǒng)設備的采購價格在50 多萬元，而每年需要花費大約20 萬元進行維護和調換零件。兩個子系統(tǒng)可以為企業(yè)節(jié)省大約100 萬元的費用。

綜上，對系統(tǒng)進行改造后可以有效保證生產的可靠性，從而有效提升企業(yè)的生產效率和精煤的質量。為企業(yè)的生產創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟效益，并且降低了介質的成本費用。

3 結語

對選煤廠重介質精煤脫介篩進行工藝改造后，可以有效提高企業(yè)的生產效率，并且降低企業(yè)不必要的成本費用，為選煤廠贏得了更大的經(jīng)濟效益。