选煤机械设备集中控制的过程质量控制探讨

2020-01-06白青海

科学技术创新 2020年17期

白青海

（和田七台河实业有限公司，新疆和田848000）

煤炭洗选是对原料煤进行机械加工的过程，洗选机械设备由多种作业设备组成，各自完成一定的功能和任务，工艺工序设备首尾相连、循环递进，上个工序的产品作为下个工序的原料，每个作业环节都把物料加工成具有一定性质和质量的产品，满足下个作业对物料的机械与工艺要求。每个作业点的质量控制都是围绕最终产品的指标要求而开展的，各个环节的质量指标控制构成了洗选生产的质量控制体系。

1 分选作业的质量指标控制

分选生产是选煤厂主要的作业工序，其基本任务是按一定的方法把原煤分成质量、性质不同的产品，灰分是分选作业的主要工艺指标。

跳汰分选是选煤厂应用普遍的重力分选传统工艺，通过跳汰分选把原煤分成精煤、中煤、矸石三种产品或精煤、矸石（中煤）两种产品。跳汰分选操作控制是通过调整和创造适合于原煤分层的、具有一定松散度的分选空间和分选条件，使原煤中的各组分按照密度差异分离开，再通过一定的排料方式、方法把各产品稳定地排出，形成具有不同灰分指标的产品。跳汰机精煤产品是选煤厂精煤产品的主要组成部分，跳汰精煤灰分主要是由韧料在跳汰床层中的分层效果及产品的及时、稳定排料决定的。跳汰产品的快灰、快浮是选煤生产技术检查的主要内容，操作人员通过快速检查结果，及时调整跳汰分选过程的各要素，实现产品质量指标的合格和稳定。

重介质分选是重力分选工艺中效率最高的工艺。由于原煤的粒度组成不同，分选方法也不同，一般分为槽式分选和旋流器分选两种分选机器。近些年来，重介质旋流器及其选煤工艺在我国得到了广泛的推广应用，它在各种选煤中正不断上升。重介质分选机把原煤分成二种或三种产品，主要产品为精煤，是最终精煤产品的主要组成部分。重介精煤产品灰分可通过调整重介悬浮液的密度实现精确控制，此外，调整和改善重介悬浮液的性质，使其保持较低的黏度和较高的稳定性，也能有效改变重介质分选机械的分选效果。对于槽式分选机而言，调整机内上升流和水平流的比例，采取措施减轻“涡流”效应，也是质量控制中有效的控制方法；对于重介质旋流器而言，在机械运行操作中，还可以通过改变旋流器的入料压力强化分选过程。重介质分选出的各产品，通过快灰、快浮检查，评定其质量的符合性，以调整机械工艺参数，使产品质量更加稳定。

浮选是细粒煤泥分选有效的方法，也是煤泥水处理的主要环节。浮选药剂制度是浮选作业的重要工作制度，按矿浆性质，即流量、浓度、粒度等设备性能合理使用药剂，促进煤浆中煤粒与气泡的矿化过程，实现微细矿物的有效分离，完成分选过程。浮选工序一般产出精煤和尾煤两种产品。浮选精煤灰分的快灰检测结果是浮选生产过程质量控制的主要依据，浮选入浮浓度的检查可为药剂制度的确定提供参考。在具体生产中，操作人员结合生产实践经验进行浮选过程的调整和控制。

粗煤泥分选是近年来应用越来越多的工艺方法，把粗煤泥预先分出，进行单独分选，可把重选工艺和浮选工艺更好地衔接起来，起到了优化整体机械工艺系统的效果。粗煤泥分选方法主要有螺旋分选机分选、煤泥干扰床分选机分选、煤泥重介质旋流器分选等。在具体应用中，煤泥干扰床分选机越来越受到选煤企业的重视，在新建的洗选机械工艺系统中较多的应用。粗煤泥分选产出二种产品或三种产品，其产品质量可通过快灰检测结果进行调整和控制，采用的分选方法不同，调整控制方法也不同，螺旋分选机通过调整截流堰高度进行调节；干扰床分选机则通过改变床层密度的设定值，由机械设备的自动控制系统驱动排料装置动作改变排料速度进行质量调节和控制；煤泥重介质分选与重介质旋流器分选，可采用调整分选密度的方法实现产品质量的控制。

2 脱水作业的质量指标控制

选后产品需要经过机械脱水，才能使产品水分满足用户需要。煤炭产品的粒度不同，脱水方法也不同。选煤厂常用的机械脱水设备主要有离心脱水机、真空过滤机、加压过滤机、压滤机等。水分是脱水作业的主要工艺指标。

离心脱水机常用作0.5 -13mm 末精煤的脱水，随着脱水设备的发展，目前，离心脱水机的入料上限可提高至50 mm。影响离心脱水机产品指标的操作因素主要有入料的水分和离心机的入料量。可通过调整入料水分和入料量的办法对产品水分进行调节。

真空过滤机一般用于处理0～0.5mm 的浮选精煤，是选煤厂传统工艺中普遍使用的脱水机械设备。影响真空过滤机产品水分的操作因素主要有真空度、过滤机主轴转速、过滤机液位、滤饼脱落效果等。在生产过程中可以通过调整以上因素改变过滤机的产品水分。过滤机的单机自动化可使这些因素实现自动控制和调节。

加压过滤机是广泛应用的高效脱水设备，处理浮选精煤，也可以用作未经浮选的原生煤泥的脱水。它的自动化程度较高，控制方式多为远程集中控制。加压过滤机的可操作控制因素有物料液位、过滤盘转速、加压仓仓压、自动排料系统等。生产过程中物料液位、加压仓仓压可通过设定给定值的方法，实现自动跟踪，使液位和仓压保持恒定；过滤盘转速是按产品水分和处理量进行调节的，其可在较宽的转速范围内进行集控远程控制操作；自动排料系统依据设定的时间或料位，进行动作的自动控制，把脱水后的物料及时排出。通过改变物料的料位、调整过滤盘的转速和调节加压仓的仓压均可实现对产品水分的有效调节和控制，见效快、效果明显。

3 分级作业的质量指标控制

分级作业是选煤工艺中应用最广的作业，按其所处的工艺位置不同，具有不同的作业任务和功能。分级作业常设置于其他作业之间起到衔接的作用。分级粒度是分级作业的重要工艺参数，物料的限上率和限下率则是分级作业主要的工艺指标。

原煤分级是把原煤按规定的粒度分成不同的两部分或几部分的作业过程，目的是使分级后的物料满足不同的分选方法对粒度的要求，有利于物料的高效分选。如在分级跳汰工艺中，分级后的物料分别由块煤跳汰机和末煤跳汰机进行分选；在块煤重介、末煤跳汰工艺中，分级后的产品分别给入块煤重介质分选机和末煤跳汰机中；在块煤跳汰、末煤重介工艺中，分级后的物料分别用跳汰机和重介质旋流器分选；在预先脱泥的重介质旋流器分选工艺中，分级后的物料分别进入重介质分选系统和粗煤泥分选系统中等。原煤分级多采用直线振动筛来完成，在选煤生产中，一般利用机械设备技术检查或系统技术检查的筛分试验结果，对分级效果进行检查和评价，并作为筛分机械设备操作控制和调节的依据。

选后产品的分级主要有脱水筛分、脱泥筛分、脱介筛分、水力分级等作业形式。如跳汰作业的精煤溢流产品，通过脱水筛分，筛上物可直接形成块精煤产品，筛下物料再经过水力分级形成末精煤产品和浮选作业的入料；在选煤工艺系统中，为减轻细泥对末精煤产品的污染，在水力分级作业后，还要设置脱泥作业，脱泥后的筛上物进入脱水作业工序，筛下物并入浮选作业的入料中；重介质分选的各产品，必须经脱介作业进行介质的回收复用。

影响分级作业效率的操作因素主要有处理量，物料的均衡性，湿法筛分中的喷水量、喷水压力、喷水浓度等。在生产中必须采取保持给料的均衡稳定、处理量不超规定呀求、物料均匀铺开不偏载、加强喷水管理与控制等手段，提高分级作业的效率。