屯兰选煤厂降低介质消耗的应用

甄 亮

（山西焦煤集团有限责任公司，山西 太原 030000）

1 概述

屯兰选煤厂是隶属于西山煤电集团的矿井型大型选煤厂，年入洗原煤量500万t,主导产品为十级焦精煤和优质洗混煤，产品远销国内外，受到韩国、日本、德国等青睐。改造前生产工艺为跳汰+浮选联合流程，现为无压三产品重介质旋流器+浮选联合洗选工艺，精煤产率也从改造前的51.6%提高到现在的69.4%，综合产率从65.8%提高到88.1%。由于处理量的增加，如何控制介质消耗量成了生产过程中的重中之重。在改造初期的设备选型上和日常生产过程的管理上，都存在着不规范的地方，使得选煤生产中的介质消耗偏高，针对这一问题，屯兰选煤厂通过采取相应的措施，使介质消耗不断下降。

2 介质消耗过高的原因及分析

2.1 存在的原因

屯兰选煤厂介质消耗主要存在于工艺流程和管理管控上，通过对比工艺流程，查找问题存在的原因，确定了介质消耗偏高的主要根源。如图1所示。

（1）导致介质消耗过高的主要原因是脱介弧形筛的脱介效果不佳，洗选过程中导致脱介筛的筛上介质积累过多，使得商品煤带介严重，不仅增加生产成本，同时严重影响产品指标。

（2）生产系统中各环节稀介质回收效果不佳，减少了介质的二次利用率。

图1 屯兰选煤厂改造后重介系统工艺流程图

（3）生产过程中现场管理不规范、不精细，设备存在点检不到位、检修更换不及时等现象，造成间接介质流失。

（4）介质在采购、运输和添加环节存在管理漏洞，导致介质“人为流失”。

2.2 问题分析

通过观察，脱介弧形筛是介质损耗最为严重的设备，而磁选机是介质回收最为重要的环节。针对这两个关键环节进行详细分析。

2.2.1 弧形脱介筛

（1）脱介筛喷水压力。屯兰选煤厂生产时，脱介筛上洗选产品成团，煤炭粘结性较大，脱介筛喷水的压力小，不能喷透筛上物，造成产品带走的介质较多。

（2）脱介筛物料入洗压力。物料入洗压力过低，使筛上物在筛板上的洗选时间短暂，脱介反应不及时，洗选有效时间段，洗选效果不佳，并且伴有严重的物料飞溅情况，直接增大介质消耗。

（3）脱介筛喷头的选用。喷头的角度至关重要，直接影响喷头冲水对入选物料的喷冲方向。选用喷头空隙直径的大小，直接影响喷头堵塞的频率，空隙直径过小的喷头容易堵塞，无法喷冲堵塞喷头区域的物料，导致产品带介，增大介耗损失。空隙直径过大的喷头，容易因为水压过大而脱落，不能有效进行扇形喷冲，进而增大介质消耗，同时，增加用水量。

（4）脱介筛喷头的位置。若脱介筛的喷头位置过低，则喷水分散不开，喷洒宽度达不到要求；若喷头位置过高，喷洒宽度达到要求了，但力度大大降低，冲洗不掉附着在煤表面的介质。

（5）入料的力度组成。当入洗原料中含有较多细颗粒时，导致入洗原料总体表面积增大，增大煤炭颗粒与介质接触的概率，导致细颗粒吸附磁铁粉的概率增大，相同处理量时，商品煤带走的介质增加。

（6）脱介筛的处理量。入洗原煤量严格控制在处理能力之内，若超出脱介筛的处理能力范围，会导致单位面积的筛板负荷过大，不仅大幅度降低设备的使用寿命，同时也会增加动能消耗，进而增加产品带介量。

2.2.2 磁选机

影响磁选机工作状态下回收效率的因素有：

（1）在生产调试时，增大分流量来提高悬浮液密度。当分流过大时，细粒煤泥和磁性物附着量随之增多，导致稀介质系统中的悬浮液浓度和粘度增加，大幅度降低磁选机的回收效率。

（2）实际生产过程中，屯兰选煤厂磁选机卸料采用自行卸料方式，滚筒上粘附的介质较多，明显影响了磁选机对磁性物的回收，与理想的卸料状态差距甚远。磁选机工作原理如图2所示。

图2 磁选机工作原理

3 整改措施

3.1 弧形筛

（1）通过技术改造，增加预先拖泥设施，有效减少入料的细颗粒物质。不仅如此，针对选煤厂实际生产时喷水压力的不足，经过校对，对循环泵进行了更换，并在出口处安装了压力表，要求生产过程中的冲水压力在0.15MPa以上，当班人员根据生产过程中实际的入洗量进行调整，在保证脱介效果的前提下，有效控制了用水量，降低了生产成本。

（2）在生产中，由岗位司机对现场情况进行观察，然后通知重介质密度控制室人员对入料进行调整。将入洗量控制在弧形筛的处理能力范围之内，尤其在煤质中煤泥含量较高时，采用低入料量入洗。根据屯兰选煤厂生产实际情况，一般情况下的入洗量控制台时在600t/h，当入洗原煤的煤泥含量高时，一般控制台时在400t/h以下，甚至停车调整，具体情况需要根据实际情况调整。这样操作，可以较好控制筛上物的厚度，进而有效进行脱介。当筛上物厚度较大时，冲水无法穿透煤层，增加介质消耗。

（3）针对弧形筛入料口处介质悬浮液外溅的问题，将弧形筛的给料箱分割成了两个部分，两部分之间用一块高15cm的铁板隔开，有效阻挡了物料进入给料箱的速度，并根据物料进弧形筛的速度与切线防线，增加了一块可以调整入料角度的拼接引流装置，用来改变物料的运动方向，进而杜绝了物料外溅的现象，有效地改善弧形筛的脱介效果。同时，要求岗位司机在停车时间对弧形筛进行清理、检查，发现弧形筛筛面光滑后及时汇报，进行更换，进而降低了介质的消耗。

（4）一般选煤厂脱介筛喷水高度控制在150～200mm，通过试验结果比对，屯兰选煤厂对脱介筛喷头位置进行了二次调整，并且针对稀阶段回收效率低的问题，多增加了一道稀介质回收冲水。精煤脱介筛的喷水喷头调整后的高度为175mm，中矸脱介筛喷水喷头调整后的高度为165mm，并且确保所有的冲水喷头逆煤流喷冲，可以减缓煤流速度，延缓洗选有效时间，有利于充分脱介。喷头间距200mm左右，喷冲范围内脱介效果最佳。弧形脱介筛各道脱介冲水喷头交叉安装，保证洗选过程中脱介效果最优。

3.2 磁选机

（1）加强磁选机的管理，在增大分流密度或调解系统煤泥含量过程中，要根据现场实际情况缓慢调整，杜绝快速打开挡板，也要避免将挡板全部打开，否则极易导致磁选机超负荷运转。

（2）调整磁选机磁偏角，使磁偏角处于合适范围内，同时，保证磁选机入料浓度稳定，将磁选机溢流量控制在20%左右。

3.3 加强管理

（1）加强介质消耗考核。屯兰选煤厂采用人工装载机添加介质的方式，通过装载机把介质添加到介质桶内，加水溶解配置成合格介质液，用砂浆泵将合格介质液抽到合格介质桶中，进入洗选系统。在此过程中，难免人为造成介质流失。为此，屯兰选煤厂成立加介队伍，组织人员培训，进行专项考核评分，通过制度进行约束。同时建造介质存放库，将磁铁粉存于库中，避免风吹雨淋，最大限度地保证介质质量，从而降低介质损耗。

（2）加强设备科学管理。根据现代设备管理理论，结合设备使用寿命年限，将临近使用寿命期的溜槽等设备及时更换，从而有效降低了生产过程中跑、冒、滴、漏的情况。

4 结语

表1 整改前后1～5月份介质消耗同期比

从表1可以看出，通过以上一系列的整改措施，屯兰选煤厂介质消耗从3.56kg/t降低到了现在的2.15kg/t。同时，选煤厂进一步规范全过程管理，大幅度降低了生产成本，提高了经济效益。入洗量按核定设计处理能力计算，介质按价格1015元/t计算，年经济节约超过700万元，经济效益相当可观。同时，也为选煤行业降低介质消耗提供了宝贵经验。