临涣选煤厂降低外运精煤水分的实践

郑国涛

（淮北矿业集团临涣选煤厂，安徽淮北 235141）

随着机械化采煤程度的提高和煤质的变化，临涣选煤厂入洗原煤中细颗粒含量大幅度增加，煤泥含量增加，浮选加压系统压力增大，外运精煤水分超标时有发生。外运精煤水分高造成无效运输，既浪费运力，又增加企业经营成本；在厂区内的转运贮存阶段影响厂内卫生与文明生产，还会在外运过程中造成环境污染，且在冬季极易出现冻结现象，给转运、卸煤带来困难。此外，外运精煤水分高会延长炼焦时间，增加后续处理负担，影响客户使用，还可能会被折价或拒收，影响选煤厂的经济效益和企业形象。

1 原因分析

根据临涣选煤厂生产实际情况，结合工艺、设备、管理上存在的问题，对外运精煤水分高的原因分析如下。

（1）原煤中细颗粒含量高，水分高。随着矿井开采深度增加，原煤质量进一步变差，原煤中细颗粒含量增多，特别是淮北矿区焦煤中浮选精煤占比较大，而浮选精煤水分高是导致外运精煤综合水分增高的重要原因。以临涣选煤厂东区为例，按照重介精煤平均水分6.5%、浮选精煤平均水分20.5%、粗煤泥精煤平均水分11.5%计算各煤种混合精煤水分，如表1所示。由于过程转运及装车存在水分流失，最终外运精煤水分比计算水分低0.3～0.5个百分点。

淮北矿业集团公司运销处根据用户要求，制定的水分考核目标为11.5%。从表1可以看出，临涣选煤厂东区在入洗焦煤时水分基本都超标，入洗肥煤时水分基本能满足要求，但是也偶有超标。

表1 临涣选煤厂东区入洗各煤种的重介质精煤煤、浮选精煤、粗精煤比例及水分

（2）设备质量差，设备故障多，导致精煤产品水分高。由于前几年煤炭市场低迷，企业生存困难，为应对市场，淮北矿业集团大力开展降本增效活动，即尽最大可能降低企业生存成本，在生产性物资招标时中标的大多数都是价格最低的物资；部分零部件由于价格高、公司制定严格的审批程序且不允许库存，配件不能及时更换，这就导致了备（配）件质量和库存均不能满足现场使用，如低压风机故障得不到维修或更换，离心机筛网、刮刀、分配盘质量差或到货不及时，加压过滤机滤板、滤布质量差，各类弧形筛质量差或到货不及时等。

（3）灰分考核指标不合理导致水分高。由于入洗煤种多，入洗难度大，灰分控制难度大，为固化操作，减少频繁调整带来的不利影响，临涣选煤厂通过长时间摸索，对灰分指标进行固化控制，以临涣选煤厂东区洗10.50%～11.00%级精煤（焦煤、肥煤）为例，重介质精煤灰分控制在9.75%～10.25%，浮选精煤灰分控制在11.5%～12.0%，粗精煤灰分一般控制在11.0%～12.0%，以保证总精煤灰分的合格。具体如表2所示。

表2 临涣选煤厂东区入洗不同煤种时各部分精煤比例及灰分情况

从表2可以看出，该种灰分控制方式能够保证外运精煤灰分处于合格范围。但随着矿井开采深度的增加和煤质的变化，生产实践证明，该种灰分控制方式已经不能保证最大精煤产率，而且导致浮选精煤比例大、重介精煤比例小，最终综合混合精煤煤水分高。

（4）直线振动筛喷水大，筛面窜水，导致产品水分高。临涣选煤厂原振动筛喷水均为低压喷水，精煤量大、筛面物料厚或细颗粒含量多。筛面打团时，必须通过开大精煤直线振动筛喷水，才能保证脱介效果；但是喷水过大时，直线振动筛筛面窜水，重介精煤带水一起进入卧式振动离心机，导致精煤产品水分高；另外，振动筛喷水开大后，进入磁选尾矿、粗精煤泥系统的水量增大，粗精煤泥弧形筛和离心机的入料浓度降低，导致粗精煤泥产品水分高。由于粗精煤泥弧形筛脱水效果也差，因此，常常看见生产过程断煤时离心机溜槽流水。

（5）生产管理不当，缺乏应有的考核制度，造成外运精煤水分高。由于前几年煤炭市场不景气，行业效益差，工作人员待遇低，部分生产现场职工、专业技术人员、生产管理人员流失，现场管理存在很多不到位的地方。如离心液管堵塞不能及时发现，加压过滤机仓内入料管破裂、液位计损坏等，导致浮选拉稀带水；卧式振动离心机入料溜槽翻板破损未能及时发现，致使备用离心机入料不脱水，导致精煤水分高；精煤胶带、下料溜槽带水不能被及时发现，外运精煤连续多批次水分超标。

2 改进措施

2.1 调整单机灰分考核范围，降低细颗粒含量对外运精煤水分的影响

针对原煤中细颗粒含量高且浮选精煤灰分不宜洗高的现状，临涣选煤厂东区选煤车间以减少重介精煤过度替浮选背灰为原则，逐步探索出浮选精煤、重介精煤单机考核指标，具体调整为：重介精煤灰分合格范围10.00%～10.50%，浮选精煤灰分合格范围11.00%～11.50%，粗精煤灰分仍然控制在11.0%～12.0%；减少浮选精煤含量，增加重介精煤含量，降低外运精煤水分；按照粗精煤含量不变，重介精煤含量增加5个百分点，其余为浮选精煤减少量，详见表3、表4。

从表3可以看出，重介精煤比例提高5个百分点、浮选精煤比例降低5个百分点之后，入洗不同煤种时的混合精煤灰分较之前平均降低约0.1个百分点，从长期生产实践来看，对精煤产率影响很小。从表4可以看出，指标调整后，外运精煤平均水分较指标调整前降低了0.7个百分点，肥煤能满足外运指标要求，焦煤偶有水分超标现象发生，距离指标完成还有一定距离。

表3 临涣选煤厂东区入洗不同煤种时各部分精煤比例及灰分（指标调整后）

表4 临涣选煤厂东区入洗各煤种重介精煤、浮选精煤、粗精煤比例及水分（指标调整后）

2.2 振动筛喷水改用高压喷水管，减少用水量

原精煤振动筛为3道低压喷水，每道低压喷水有20个喷头，水压低，用水量大，重介精煤水分高。为解决该问题，选煤厂技术人员通过走访了解，最终决定将精煤直线振动筛的第二道和第三道20个喷头更改为11个喷头，并提高喷水压力，提高喷水穿透力，以提高脱介效果，减少用水量，降低重介精煤水分。通过喷水管改造，重介精煤水分从原来的6.5%降低至目前的6.0%。改造前后的效果见图1。

图1 振动筛喷水改用高压喷水管前后的效果

2.3 加强维修保养加压设备，提高设备可靠性

浮选精煤水分占混合精煤水分的60%～70%，因此，降低外运精煤水分的核心在于降低加压过滤机产品水分。针对加压过滤机由于仓内压力低（常在120～150 kPa）造成浮选精煤水分高的问题，选煤厂从设备角度出发，首先对低压风机进行修复，在429、430低压风机上增加冷凝器，以降低低压风机温度，防止其跳电；对长期损坏的1231低压风机进行更换，同时更换加压过滤机漏料的分配头，最终提高了加压过滤机的仓内压力，达到180 kPa以上。

为提高加压过滤机工作效果，降低浮选精煤水分，选煤厂制订了低压风机换开制度，以确保低压风机高效工作；车间制定了加压过滤机仓内压力管理制度，即仓内压力低于160 kPa时必须增加低压风机开启台数或停机，提高脱水效果；加大对加压过滤机的设备完好性检查，发现漏风及时停机处理；低压风机出口压力低时，及时上报联系修复；车间出台加压过滤机滤布更换劳动竞赛，提高滤布完好率，提高仓内压力，确保脱水效果。通过一系列技术改造和管理手段，最终将浮选精煤水分从原来的20.5%降低至目前的19.5%。

2.4 提高设备及备（配）件质量，改善脱水效果

由于选煤厂粗精煤泥工艺为旋流器＋弧形筛＋离心机，离心机要达到好的脱水效果，粗煤泥弧形筛的脱水效果至关重要。原粗精煤泥弧形筛筛缝宽0.5 mm，筛条粗2.0 mm，在使用过程中窜料严重，脱水效果极差，导致离心机入料浓度低、水分大，离心机下料溜槽频繁流水。通过反复对比，最终将其更换为天津威德产的高效弧形筛，筛缝宽0.5 mm，筛条粗0.8 mm，增加了透筛面积，提高了脱水效果。使用该弧形筛后，离心机下料溜槽未发生一起流水现象。

2.5 优化过程管控，强化现场管理，严肃考核问责

针对生产现场因管理松散而导致外运精煤水分高的问题，选煤厂自上而下制定了精煤水分管理制度，同时强化基层车间对精煤水分的管理。基层车间为进一步降低外运精煤水分，减少因现场管理不到位而带来的损失，决定将精煤水分纳入生产班组绩效考核，直接和基层车间或班组的月度工资和年度评先评优挂钩。另外，对生产现场发现的胶带带水或者产品带水等其他应发现而未发现、应处理而未处理的问题都进行明确的考核。

3 运行效果及效益分析

改造前后对比如表5所示。从表5可知，通过工艺、设备、管理等方面的优化改造，临涣选煤厂月平均外运精煤水分降低了0.7个百分点，减少了批外运精煤水分超标现象，减轻了职工劳动强度，减少了冬季因煤炭冻结后而造成的卸车困难现象。按照选煤厂东区年生产精煤220万t计，水分降低0.7个百分点，可减少无效运输1.54万t；按照40元／t运输成本计算，年累计节省运输成本61.6万元。

表5 临涣选煤厂东区技术改造前后月平均精煤水分对比