两产品重介旋流器主再选改造

王海生

(开滦(集团)东欢坨矿业分公司选煤厂，河北 唐山 064002)

1 概述

东欢坨动力煤选煤厂由塞吉满公司设计，单一入选东欢坨矿井生产的高变质程度气煤，设计生产能力为1.5 Mt/a。主洗车间采用两段两产品重介旋流器主、再选分选工艺，采用先进的模块结构[1,2]，空间小，设备紧凑[3-6]。产品结构为+50mm块煤、主精煤、2号精煤、煤泥和洗矸。

2010年，选煤厂将原有洗选工艺流程进行简化，通过闸阀关闭再洗系统，改为重介质一段分选，形成了只用主选不用再选的分选工艺。

2012年，随着3.0 Mt/a矿井续建的基本完成，选煤厂设计能力已远远不能满足实际生产需求，井下由于断层较多，造成原煤混入的矸石量增加，从而大大增加了原煤灰分。因此，选煤厂根据本公司生产需要，再次启用再选工艺，并对其进行改造，将原有主再选串联工艺改为主并联使用，扩大原煤入洗量，并对产品结构进行调整，进一步增加经济效益。

2 串联改并联工艺可行性分析

原设计采用两产品重介旋流器主再洗工艺，50～0 mm 原煤先经 8 mm 分级，再经过2mm 脱泥，脱泥后50～8 mm的物料进主选入料桶，再用泵打入重介旋流器分选，分选出主精煤和中煤，主精煤经脱介筛脱介脱水后， 进入离心机二次脱水得到最终产品。中煤经弧形筛脱介后进再选重介旋流器入料桶，用泵打入再选重介旋流器，分选出2号精煤和矸石，2 号精煤和矸石经脱介筛脱介脱水，得到最终产品。 中煤也可以直接经脱介筛脱介脱水成为最终产品。8～2 mm 的末煤直接掺入 2 号精煤作为最终产品，小于2mm的煤泥进入煤泥水处理系统。主洗车间再选设备及主要备件规格如表1所示。

表1 原设计再选系统设备及主要备件规格

主、再旋流器改并联相当于两个主选旋流器同时工作，与单独旋流器相比，对入料煤质无特别要求；由于原来的主再选控制系统属于主选和再选单独控制，因此，工艺控制可以采用原有的集控系统；并联后，精煤灰分完全可以达到要求。

3 主再洗并联改造

3.1 PLC系统的改造

东欢坨选煤厂过程控制系统包括主再洗系统合格介质密度、主再洗旋流器入口压力、合格介质桶液位、稀介质桶液位、原煤脱介筛筛下水桶液位和澄清水池液位等闭环控制[7,8]。其中主再洗系统合格介质密度控制闭环采用正向PID 来调节气动可调节蝶阀的开度来实现补水量的自动调节，以保证合格介质密度的稳定。主再洗系统旋流器入口压力控制闭环采用反向PID调节。

主、再选串联时设备状态监测、工艺参数和自动控制系统原已设定好。并联后自动控制系统进行了调整，包括集控自动控制系统PID的修改，设备集中/就地、返回、开停控制及锁定的集控自动控制编程，分流箱控制系统程序重新设置。

3.2 工艺系统改造

3.2.1 分级脱泥筛筛孔调整

由于入洗量增大，使原生煤泥量增加，而选煤厂原设计仅有一台筛网沉降离心机和一台压滤机，对于细粒级物料，一台压滤机满足不了负荷。因此，对入料分级脱泥筛一段筛孔进行调整。将原有8mm改为13mm筛孔，分级脱泥筛二段(2mm筛孔)入料量增加，筛分精度降低，保证了入洗量增大时-2mm粒级煤泥量基本稳定，减少了细粒级物料对煤泥水系统的影响。通过运行试验，取得了不错的效果。

3.2.2 洗煤系统、介质回收系统改造

设备方面，原有再选桶、旋流器可用，恢复合格介质和稀介质去再选桶管路，恢复调节主再选桶悬浮液浓度分流箱，恢复再选旋流器去脱介筛管路，这些设备及管路完好，在主再选串联使用时正常，因此，并联后完全可以实现生产。

再选系统(包括再选旋流品的溢流、底流、筛下悬浮液管路)是改造重点。并联改造后要使溢流入精煤、底流入中煤段等溜槽和管路。而管路改造的关键是筛下合格介质的分配问题，要保证主、再选桶液位的稳定。对筛下悬浮液管路增加双向走向，既可入主选又可入再选管路，安装入料分级脱泥筛筛前分煤板、入料分级脱泥筛至再洗混料桶溜煤管路、脱介筛筛下精煤和矸石段合格介质管路、再洗重介质旋流器至联合脱介筛管路，同时，对上述部分联合脱介筛筛下介质管路安装开度调节阀门，增配电液压闸门控制装置及手动装置进行控制。

同时，增加了一台磁选机，将原有磁选机尾矿给入新加磁选机进行再回收，这样保证了在煤泥量增大的前提下降低磁铁矿粉的损耗。煤泥水系统安装了多级泵两台，确保洗煤系统用水量。

4 系统运行问题及相关对策

由于再选旋流器入料管路管径较细，在生产过程中，经常有较大矸石卡在入料弯头处，因此，在入料分级脱泥筛筛前入再选桶管路口将原有60mm篦子改为50mm，解决了入料管路堵塞问题。

增设再选系统后，液位调节出现难以校准的问题，时常出现主再选桶液位不平衡的情况，改造初期有过跑溢流的情况。经过对合介和稀介去主再选的流量调节和分流箱的开度大小集控调节，跑溢流的情况得以解决，液位保持了均衡稳定，保证了生产的稳定运行。

5 改造后效果及结论

1) 增大了生产能力，经济效益进一步提高，应用效果良好。由于再洗旋流器的合理利用以及加大分级脱泥筛一段筛板的筛孔，原煤平均入洗量由主选旋流器单独使用时的185t/h提高到245t/h，回收率相应由原来的20%提高到30%。

2) 东欢坨选煤厂根据生产需求，扩大生产规模，改变产品结构。利用现有设备、空间，现有人员未经调整，厂房没有扩建，将闲置再选系统恢复使用，使入洗量和气精煤产量得到了提高。在主再选改并联改造中，进行了大胆的尝试，为其他选煤厂改变产品结构，提高产品产量，提供了有价值的借鉴。

[1] 刘峰，李瑞和． 大型高效全重介选煤简化流程新工艺及设备的研究[J]． 煤炭科学技术， 2003,(1)：34-36．

[2] 牛海金，王中民， 屈飞等． 朗艾道模块选煤厂在成庄矿的应用[J] ． 选煤技术， 2001,(1)：31-34．

[3] 王海生，张彦辉．开滦东欢坨动力煤选煤厂设计特点[J]. 煤炭科学技术，2006,(11)：24-26．

[4] 李贤国，张荣曾．重力选矿原理 [M]．北京： 煤炭工业出版社，1992.

[5] 张学军．重介旋流器选煤工艺的试验与应用[J]．洁净煤技术，1999,(2)：23-27．

[6] 范慧平．采用重介质选煤和重介质旋流器可行性分析[J]．山西焦煤科技，2007,(7)：13-14．

[7] 孟凡芹，王耀才，姜建国，等．重介工艺悬浮液密度和液位的多变量模糊控制方法研究[J]．中国矿业大学学报，2005，34(1)：252—255．

[8] 赵建丰．过程控制系统在东欢坨选煤厂的应用[J]．选煤技术，2007(2):37—39．