孫利棟

（1.太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，太原 030024；2.同煤浙能麻家梁煤業(yè)責(zé)任有限公司，山西 朔州 036009）

麻家梁選煤廠重介質(zhì)回收系統(tǒng)技術(shù)改造實(shí)踐

孫利棟1，2

（1.太原理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院，太原 030024；2.同煤浙能麻家梁煤業(yè)責(zé)任有限公司，山西 朔州 036009）

針對(duì)麻家梁選煤廠重介質(zhì)消耗量大、分選產(chǎn)品質(zhì)量不合格、介質(zhì)桶液位不穩(wěn)定等問題，采用調(diào)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(jī)環(huán)節(jié)添加二次分流的工藝設(shè)計(jì)，有效減少了淺槽系統(tǒng)中的煤泥量，大大降低了稀介磁選機(jī)的分流量，避免了稀介磁選機(jī)因分流量大煤泥量多導(dǎo)致的介質(zhì)回收率低的問題，同時(shí)加強(qiáng)人員對(duì)設(shè)備的維護(hù)管理及磁鐵礦粉的管理等手段，最終提高了介質(zhì)回收率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，達(dá)到了節(jié)能降耗的目的，實(shí)現(xiàn)了選煤廠經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

重介質(zhì)回收；磁鐵礦粉；脫介篩；介質(zhì)桶；分選密度

1 工程概況

麻家梁選煤廠是同煤集團(tuán)的七個(gè)現(xiàn)代化選煤廠之一，2012年8月運(yùn)行，屬于礦井型動(dòng)力煤選煤廠，年處理原煤1 200萬t。整個(gè)選煤廠分為：原煤儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、重介淺槽分選系統(tǒng)、重介旋流器系統(tǒng)、螺旋分選系統(tǒng)、煤泥水處理系統(tǒng)、產(chǎn)品運(yùn)輸系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)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(chǎn)品重介旋流器分選；1.5～0.15 mm粗煤泥采用螺旋分選機(jī)分選；0.15～0 mm細(xì)煤泥采用加壓過濾機(jī)和板框壓濾機(jī)聯(lián)合脫水回收。

2 選煤廠的重介系統(tǒng)現(xiàn)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(xiàn)重介質(zhì)淺槽分選密度偏低、介質(zhì)消耗量較大、合格介質(zhì)桶液位不穩(wěn)定等嚴(yán)重問題，最終導(dǎo)致洗選成本較高，大大制約了經(jīng)濟(jì)效益，廠房?jī)?nèi)部跑冒滴漏嚴(yán)重，環(huán)境條件極差，具體表現(xiàn)如下：

1）介質(zhì)消耗量大：從表1看出，2013年介質(zhì)消耗最高的為1月份，噸煤介耗達(dá)2.82 kg/t；介質(zhì)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(jù)同類型選煤廠的經(jīng)驗(yàn)，正常介耗大約1.5 kg/t，所以表1中介質(zhì)消耗量是較高的。

2）重介淺槽分選密度偏低:重介質(zhì)淺槽分選機(jī)是利用煤和矸石在重介質(zhì)懸浮液中的沉浮狀態(tài)不同而將二者區(qū)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(zhì)懸浮液中煤泥含量較高，很難達(dá)到排矸要求的較高分選密度，因此洗選出的矸石產(chǎn)品灰分較低，帶煤量較大，浪費(fèi)了較多的煤炭資源。

3）合格介質(zhì)桶液位不穩(wěn)定:重介質(zhì)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(huì)帶入大量煤泥，產(chǎn)品幾乎會(huì)帶走全部煤泥和一部分加重質(zhì)(磁鐵礦粉)，因此為保重介質(zhì)懸浮液的穩(wěn)定，必須不斷補(bǔ)加新的加重質(zhì)。合格介質(zhì)桶必須有足夠的容積，以保停機(jī)后能容納系統(tǒng)中的全部合格介質(zhì)，同時(shí)還得儲(chǔ)存一定的重液，保證生產(chǎn)過程中介質(zhì)的穩(wěn)定性。因此介質(zhì)桶的液面在生產(chǎn)中會(huì)有變化，要對(duì)桶位進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)與調(diào)節(jié)，使其保持在50%～ 80%的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)[1]。但是現(xiàn)場(chǎng)中經(jīng)常出現(xiàn)液位過高(易造成跑冒)或過低(影響泵的穩(wěn)定運(yùn)行)[2]，大大影響了產(chǎn)品質(zhì)量及廠房環(huán)境。

3 介質(zhì)回收系統(tǒng)的問題原因分析

介質(zhì)回收效果差是導(dǎo)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(bǔ)加水及噴水量是維持介質(zhì)桶液位穩(wěn)定的重要手段，具體分析如下：

1)設(shè)備因素：稀介段篩板堵塞或破損，堵塞導(dǎo)致介質(zhì)被煤帶走，破損導(dǎo)致大粒度煤進(jìn)入稀介桶，堵塞磁選機(jī)入料管或堆積在磁選機(jī)底部，磁選機(jī)磁選效率降低。脫泥篩篩板堵塞，末煤和大量循環(huán)水進(jìn)入混料桶，介質(zhì)桶液位增加、末煤洗選密度降低，導(dǎo)致介質(zhì)消耗。固定篩板堵塞，未能及時(shí)清理，合格介質(zhì)進(jìn)入稀介質(zhì)系統(tǒng)，導(dǎo)致稀介桶液位增加，合介桶液位降低。離心機(jī)篩籃破損，大粒度煤進(jìn)入稀介桶，堵塞磁選機(jī)入料管或堆積在磁選機(jī)底部，磁選機(jī)磁選效率降低[3]。

2）煤質(zhì)、介質(zhì)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(shè)備之間的碰撞摩擦以及遇水泥化又會(huì)生成較多的次生煤泥，細(xì)顆粒煤泥含量的增加導(dǎo)致介質(zhì)懸浮液的穩(wěn)定性變差，分選效果難以保證。另一方面，加重質(zhì)磁鐵礦粉的粒度及磁性物含量也是影響介質(zhì)消耗的重要因素[4]。由于生產(chǎn)壓力大，導(dǎo)致系統(tǒng)帶煤量過大，篩上煤層過厚，噴水量較小難以實(shí)現(xiàn)脫除大部分介質(zhì)的目的，造成了介質(zhì)消耗量大。

3）管理因素：介質(zhì)桶液位未及時(shí)檢測(cè)監(jiān)控，導(dǎo)致液位不穩(wěn)定，磁選機(jī)入料濃度及入料量不穩(wěn)定，介質(zhì)回收效果較差。脫介篩噴水嘴不能及時(shí)更換、噴水嘴安裝角度不準(zhǔn)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(zhì)分流量不合理，造成煤泥不能及時(shí)從系統(tǒng)中排除，影響了分選密度的控制[5]。

4 相應(yīng)的技術(shù)改造措施

1）調(diào)整脫介篩篩板孔徑：選煤廠經(jīng)過多次計(jì)算，將矸石、中煤脫介篩的篩板孔徑由1.00 mm調(diào)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(jī)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(huán)水池入料口內(nèi)外兩側(cè)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(chǎn)的連續(xù)性[7]。

4）改造淺槽系統(tǒng)：a.在原煤分級(jí)篩上加一道噴淋水，加強(qiáng)脫泥效果，減少進(jìn)入淺槽系統(tǒng)的煤泥量。經(jīng)在原煤分級(jí)篩上添加的噴淋水幕，有效降低了進(jìn)入淺槽系統(tǒng)原煤的煤泥量，使分選產(chǎn)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(xiàn)象，減少了介質(zhì)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(jī)進(jìn)行二次分流。減少分流進(jìn)入稀介桶中的煤泥量，提高稀介磁選機(jī)介質(zhì)回收率[8]。經(jīng)加介磁選機(jī)的二次分流，使得淺槽系統(tǒng)中煤泥量進(jìn)一步減少，降低了分流量，減輕了稀介磁選機(jī)壓力，避免了稀介磁選機(jī)因分流量大、煤泥量多導(dǎo)致的介質(zhì)回收率低，提高了稀介磁選機(jī)介質(zhì)回收率。

5）保證介質(zhì)質(zhì)量合格：技術(shù)室對(duì)進(jìn)庫介質(zhì)制定了檢驗(yàn)制度，對(duì)不滿足要求的介質(zhì)堅(jiān)決退回，從源頭保證了介質(zhì)質(zhì)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(yàn)結(jié)果扣量結(jié)算；b.介質(zhì)卸到指定地點(diǎn)后，介質(zhì)內(nèi)雜物由技術(shù)室負(fù)責(zé)通知廠家確認(rèn)、并負(fù)責(zé)清理；c.介質(zhì)入庫實(shí)行定置、標(biāo)準(zhǔn)化管理，介質(zhì)按規(guī)定存放，無灑落、無雜物、無積水[10]；d.介質(zhì)入礦時(shí)，設(shè)備組通知調(diào)度室，調(diào)度室組織設(shè)備組、技術(shù)室、準(zhǔn)備車間(簡(jiǎn)稱“四家”)到現(xiàn)場(chǎng)共同采制樣，每車單獨(dú)采制、不得混做，并對(duì)化驗(yàn)結(jié)果簽字確認(rèn)(廠家簽字確認(rèn))；e.介質(zhì)檢測(cè)必須符合檢測(cè)規(guī)定，水分小于8%，粒度小于0.051 6 mm的占到85%以上，磁性物質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于95%，并留取備查樣，由準(zhǔn)備車間保存1 a，采制過程廠家全程參與[11]；f.鑒定后，準(zhǔn)備車間出具介質(zhì)鑒定證明。

5 技術(shù)改造的效果分析

通過加強(qiáng)對(duì)磁選機(jī)及脫介篩的專項(xiàng)管理、提升介質(zhì)密度調(diào)節(jié)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(duì)介耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見圖1和表2。

表2是針對(duì)介耗較大制定實(shí)施方案后半年內(nèi)的介耗統(tǒng)計(jì)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(zhì)消耗浮動(dòng)不大、趨于穩(wěn)定，半年內(nèi)的平均介耗1.54 kg/t，與設(shè)定目標(biāo)基本相近。從表1與表2對(duì)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(jié)束語

根據(jù)麻家梁選煤廠入料原煤性質(zhì)和設(shè)備工藝特點(diǎn)，對(duì)選煤工藝進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化，發(fā)揮了設(shè)備的最佳性能，保持了系統(tǒng)穩(wěn)定，降低了介耗。從加強(qiáng)介質(zhì)管理入手，嚴(yán)把介質(zhì)質(zhì)量關(guān)，控制磁性物含量、粒度、密度、水分等各項(xiàng)指標(biāo)，從源頭上減少介質(zhì)消耗[13]；同時(shí)加強(qiáng)了磁選機(jī)入料穩(wěn)定及溢流調(diào)節(jié)，通過增加噴水壓力和噴水量，提高脫介篩的脫介效果，及時(shí)根據(jù)原煤煤質(zhì)變化調(diào)節(jié)工作介質(zhì)密度，達(dá)到了降低介耗，減少成本之目的。

[1]李順興.裝車樓二次稱重電液控制系統(tǒng)的理論與應(yīng)用研究[D].秦皇島：燕山大學(xué)，2007.

[2]王志勝.重介質(zhì)選煤技術(shù)工藝設(shè)計(jì)與操作規(guī)程實(shí)施手冊(cè)[M].煤炭科技出版社，2007.

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

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

[5]吳習(xí)芳，仇勇，侯靜保，等.三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器選煤工藝介耗小于0.6 kg/t的生產(chǎn)實(shí)踐[J].煤炭加工與綜合利用，2007(2):1-5.

[6]王登林.新興選煤廠降低介質(zhì)消耗的途徑[J].現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息，2011(8):191.

[7]鄭慶東，姜長海，杏志峰，等.艾礦選煤廠降低介質(zhì)消耗的措施[J].煤炭技術(shù)，2009，28(4):125-127.

[8]郗永秋.選煤廠集中控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].重慶：重慶大學(xué)，2007.

[9]胡思源.選煤廠監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2006.

[10]洗選煤生產(chǎn)企業(yè)管理規(guī)章制度全集[M].北京：中國科技文化出版社，2006.

[11]顧文卿.2005版新編選煤實(shí)用技術(shù)手冊(cè)[M].北京：中國煤炭工業(yè)出版社，2005.

[12]陳章寶.基于PLC的重介選煤工藝模糊控制的研究[D].淮南：安徽理工大學(xué)，2006.

[13]張?chǎng)?火車自動(dòng)定量裝車控制系統(tǒng)的開發(fā)與研究[D].大連：大連理工大學(xué)，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(yè)工程礦物加工方向。