斜溝煤礦選煤廠主再洗竄介原因及措施
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摘要:斜溝煤礦選煤廠末煤系統(tǒng)主再洗竄介問題較為嚴重，影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至導致停產(chǎn);通過對該廠生產(chǎn)工藝分析和現(xiàn)場調(diào)研發(fā)現(xiàn)，導致竄介的主要原因是脫介篩篩縫堵塞和主洗系統(tǒng)脫介固定篩安裝角度不合適;針對原因實施了調(diào)整主洗系統(tǒng)脫介固定篩篩面角度、加裝主再洗回流管路等技術改造措施，解決了主再洗竄介問題，提升了產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，同時節(jié)約成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟效益。
關鍵詞:選煤廠;介質(zhì)平衡;主再洗竄介;再洗回流;解決措施;效果
1概述
隨著煤炭資源的不斷深入開采，優(yōu)質(zhì)易選煤炭儲量日趨減少，現(xiàn)階段開采的煤炭質(zhì)量相對變差，給分選作業(yè)帶來很大困難。重介選煤工藝憑其分選下限低、分選效率高、對煤質(zhì)量變化適應性強等優(yōu)點，在選煤行業(yè)占據(jù)極其重要的地位，目前在國際上重介選煤占比高達70%以上。重介選煤是原煤在重介質(zhì)懸浮液中根據(jù)物料密度差異進行分選的一種選煤方法，因此重介系統(tǒng)的介質(zhì)平衡和合格懸浮液的穩(wěn)定性對分選效果和效率起著決定性作用。斜溝煤礦選煤廠是一座現(xiàn)代化千萬噸級煉焦煤選煤廠，隸屬于山西西山晉興能源有限責任公司，位于山西省興縣縣城北50km處嵐漪河兩側，年設計處理原煤15.0Mt。該廠采用全重介分選工藝，主要洗選工藝為:150～50mm塊煤采用重介淺槽排矸，溢流為塊精煤，脫介后經(jīng)轉載膠帶機進入洗混煤產(chǎn)品倉;小于50mm末原煤經(jīng)1.2mm脫泥后進入主洗混料桶，然后進入主洗旋流器排矸，尾礦產(chǎn)品脫介后進入矸石倉，溢流脫介后進入再洗混料桶，然后經(jīng)再洗旋流器分選得到末精煤和末中煤2種產(chǎn)品，脫介后進入各自儲運系統(tǒng);小于1.2mm末原煤經(jīng)過TCS智能分選機分選，精礦產(chǎn)品進入洗混煤系統(tǒng)，煤泥經(jīng)過沉降脫水離心機、快開式隔膜壓濾機等脫水回收摻入洗混煤。因本文論述只涉及小于50mm末煤主再洗系統(tǒng)，所以工藝流程簡圖只展示末煤系統(tǒng)(如圖1)。
2主再洗介質(zhì)系統(tǒng)存在的問題
在重介選煤中，重介懸浮液密度決定產(chǎn)品分選密度，直接影響產(chǎn)品產(chǎn)率和產(chǎn)品指標，所以對產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟效益均有重要影響。該廠采用介質(zhì)回收系統(tǒng)為:旋流器溢流脫介篩下的合格介質(zhì)，絕大部分與底流脫介篩的合格介質(zhì)一起返回到合格介質(zhì)桶，繼續(xù)循環(huán)使用;經(jīng)脫介篩稀介段噴水脫介后的篩下懸浮液進入稀介質(zhì)桶，經(jīng)泵打到磁選機磁選回收，磁選精礦返回到合格介質(zhì)桶中，磁選尾礦進入煤泥水系統(tǒng)。但是，在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常會有主洗系統(tǒng)合格介質(zhì)桶位迅速下降，再洗系統(tǒng)密度急劇升高，同時桶位上漲的現(xiàn)象發(fā)生，由于主再洗重介懸浮液密度不同，主洗密度高于再洗，因此再洗系統(tǒng)中精煤質(zhì)量難以保證，影響經(jīng)濟效益，同時主洗系統(tǒng)合格介質(zhì)通液位偏低，原煤處理量下降，甚至有混料管堵塞的事故發(fā)生。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)研和集控室數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)分析判斷，此現(xiàn)象的發(fā)生是因為主洗系統(tǒng)重介懸浮液竄入再洗系統(tǒng)所導致的，致使主再洗重介系統(tǒng)不平衡，局部工作流程示意如圖2所示。
3竄介問題的原因分析
通過對井下原煤煤質(zhì)的檢查和現(xiàn)場生產(chǎn)狀況的觀察分析，發(fā)現(xiàn)主要有以下2個因素:(1)脫介篩篩縫堵塞嚴重。由于井下開采設備的原因，導致入洗原煤帶有較多絲狀物質(zhì)，脫介篩篩板篩縫極易堵塞，物料流經(jīng)固定篩篩面時脫介效果不理想，致使主洗溢流帶有大量合格介質(zhì)懸浮液進入再洗混料桶，然后混入到再洗系統(tǒng)。(2)合格介質(zhì)段固定篩安裝角度不合適?，F(xiàn)場觀察主洗旋流器溢流段脫介固定篩板脫介情況發(fā)現(xiàn)，由于旋流器壓力較大(達到210kPa)，物料在流經(jīng)篩面時速度過快，合格介質(zhì)懸浮液得不到有效透篩就直接進入振動篩段，嚴重影響物料脫介;同時，在現(xiàn)場勘查后得知，固定篩篩面與水平線夾角為30°，查閱相關資料和根據(jù)現(xiàn)場實際情況得出結論，固定篩篩面角度偏大，坡度過于陡峭，影響物料脫介。
4解決措施
(1)要解決脫介篩篩縫堵塞問題，首先要從源頭開始治理，同原料煤生產(chǎn)單位協(xié)調(diào)，避免絲狀物進入系統(tǒng)，同時提高準備車間除雜作業(yè)標準，嚴格剔除原煤中的纖維等絲狀物質(zhì);另外每天白班停車以后加強篩板巡檢，有堵塞情況及時更換，將更換下的篩板，用高壓清洗機進行噴淋清理，為下次篩板更換做好準備。(2)針對篩面角度偏高問題，車間技術人員通過反復論證和試驗，調(diào)整固定篩軌座，由原來的30°調(diào)整為5°，既保證了物料能夠緩慢流經(jīng)篩面，提高了合格介質(zhì)懸浮液透篩率，也保證了物料在篩面不堆積，緩慢有序流入下一脫介環(huán)節(jié)。(3)為了能夠及時、快速、準確處理主再洗系統(tǒng)竄介問題，又在再洗系統(tǒng)合格介質(zhì)懸浮液入料管和主洗系統(tǒng)稀介桶之間加裝1根管路，以便再洗系統(tǒng)高密度合格介質(zhì)懸浮液回流到主洗稀介系統(tǒng)，再通過磁選機磁選后回收循環(huán)利用，同時安裝電控閘板閥，并接入集控系統(tǒng)，達到現(xiàn)場/集控雙控制功能。安裝以后一旦發(fā)生竄介現(xiàn)象，即可通過回流管回流迅速調(diào)整平衡主再洗介質(zhì)系統(tǒng)，如圖3所示。
5實施效果
通過上述措施的有效實施，基本解決了主再洗介質(zhì)不平衡問題，以往出現(xiàn)桶位、密度失衡現(xiàn)象需要大約1h甚至更長，來平衡介質(zhì)密控系統(tǒng)，改造后只需10min即可達到重新平衡穩(wěn)定，密度、桶位重新滿足生產(chǎn)要求。在以往調(diào)整過程中，單套系統(tǒng)需要每班添加至少5t磁鐵礦粉以提升主洗系統(tǒng)的密度和桶位，該廠共有3套平行系統(tǒng)，共計15t。改造以后基本不再需要因為竄介而導致系統(tǒng)添加磁鐵礦粉，同時不需要降低小時帶煤量調(diào)整密控系統(tǒng)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性相應提高。本次改造人工費、材料費等共計3.5萬元，按該廠目前生產(chǎn)狀況，每月30個生產(chǎn)班，改造后每班可節(jié)約磁鐵礦粉15t，則每月節(jié)省磁鐵礦粉30×15=450t，按照目前磁鐵礦粉單價800元/t計算，每月可節(jié)省磁鐵礦粉費用450t×800元/t=36萬元，改造費用一次性投入，效果長期有效，帶來的經(jīng)濟效益很可觀。
6結語
末煤主再洗選煤工藝在重介選煤中較為常見，重介懸浮液密控系統(tǒng)是決定產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素之一。本次改造工序簡單、施工便捷，基本解決了因主再洗竄介而導致密控系統(tǒng)失衡問題，保證了生產(chǎn)連續(xù)性、提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性，同時降低介耗、節(jié)約成本，提高了企業(yè)經(jīng)濟效益。
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作者：方瑞新 單位：西山晉興能源公司
