5E-MAG6700 型快速分析仪在选煤厂的实践应用

郭文芳

（霍州煤电集团李雅庄矿选煤厂，山西 霍州 031400）

霍州煤电集团李雅庄选煤厂为李雅庄煤矿的配套选煤厂，近年来该选煤厂经多次技术改造后，入选能力提高到300 万t/a。李雅庄选煤厂洗选入厂毛煤后，产品全部运输到运销车间进行配煤、检测，然后使用自动装车系统进行单点装车。当前该选煤厂因配煤装车合格率较低而影响经济效益，因此需要针对这一情况进行调整改进[1]。

1 选煤厂配煤装车现状分析

选煤厂煤质检验包括采样、制样、化验等多个工作环节，是一项技术性较强的工作。同时基于李雅庄煤矿开采区域和深度的扩大，导致李雅庄选煤厂煤质检验结果波动较大，装车合格率仅55%左右，具体原因如下[2]：

（1）运输车间煤质化验结果滞后，不能实时准确掌握配煤结果。因李雅庄煤矿产量的增加，选煤厂年洗选毛煤达460 万t，超过该选煤厂300 万t/a 的设计能力，产品无存储能力，化验结果不及时，出现盲装现象。

（2）煤质波动大，影响装车配比。当前李雅庄煤矿的主采煤层由以往的3#煤层调整为5#煤层，煤质变化大，毛煤热值波动范围大，无法保证进仓产品煤热值稳定，给运销车间的装车配比带来麻烦。

（3）采制化方法落后，对于李雅庄煤矿煤质的大幅度波动较难适应。该选煤厂运销车间当前仍采用传统常规取样方式，然后再送到化验室化验检测，煤质分析结果一般要滞后生产1.5～2 h，检测速度滞后装车生产。

综上所述，以上三种因素导致李雅庄选煤厂煤质检测结果不准、检测时间滞后、商品煤配出热值不准，最终使得运销车间装车合格率较低，影响到公司的经济效益。为解决选煤厂煤质实时快速检验问题，公司引入过DF-5753E X 型在线灰分仪和ATMHL-213W 无源离线灰分仪等产品，现场实践应用效果不太理想，无法解决问题。同时灰分仪采用放射源，大大增加了检验设备的管理难度，因此该问题一直无法有效解决。长沙开元仪器公司基于快速单式测定法开发了5E-MAG6700型快速工业分析仪，可以快速对煤质进行检测分析。基于工业性试验的要求，李雅庄选煤厂运销车间采用5E-MAG6700 型快速工业分析仪进行煤质检测，采用实践应用来判断该设备是否满足该选煤厂的需要。

2 5E-MAG6700 型快速工业分析仪

5E-MAG6700型快速工业分析仪采用热重分析，该仪器结合远红外加热设备与电子天平，在特定条件下对受热过程中的煤样予称重，进行水分、灰分及挥发分等指标的计算。5E-MAG6700 型快速工业分析仪的整体结构如图1[3]。

图1 5E-MAG6700 型快速工业分析仪的整体结构示意图

该设备采用分析仪Ⅰ进行挥发分的单独放样及检测，采用分析仪Ⅱ进行水分和灰分的连测，测试效率大大提高。该设备35 min 完成一种煤样的水分、灰分和挥发分指标测试，可连续多批次测试，实验后不需降温，操作简便。设备采用带炉门的立式加热炉，大幅提升测量速度和工作效率，全程显示质量变化温升曲线，测量过程更直观，优质元器件组装安全更可靠。

采用5E-MAG6700 型快速工业分析仪进行水分、灰分和挥发分的测试，测试时间为35 min，比以往测试方案的时间要缩短近60 min。

3 实践应用试验过程分析

3.1 安装检测位置的选择与确定

针对5E-MAG6700 型快速工业分析仪的安装，制定了三种取样方案：（1）检验设备安装在末煤胶带中部采样机的给料胶带上，经破碎进入到设备进行检测；（2）检验设备安装在装车胶带的端部采样机上，经破碎及二次采样后进入设备进行检测；（3）检验设备安装在装车胶带采样机弃样端进行取样，经破碎后进入设备进行检测。

以上三种安装检测方案，经静态测试和动态测试的对比实验发现，第一种、第二种实验误差较大，分析原因可能是采样频率低，采样周期长，而第三种实验误差较小，适合检测设备的安装检测，可准备检测运销车间的煤质，有效提高配煤装车合格率。

3.2 新型煤质检测设备的安装

李雅庄选煤厂运销车间从2019 年8 月进行5E-MAG6700 型快速工业分析仪的安装改造工作。在运销车间皮带机上增设一条小胶带，弃样通过溜槽装置落到小胶带，运行一段距离落入缓冲仓中；在小胶带上设置煤流成形装置，预留检验设备的安装空间；小胶带采用变频驱动，保障启动、停止、运行的稳定性。2019 年10 月，设备完成安装，并进行了相应的调试后，就投入到运销车间进行煤质检测的使用[4]。

3.3 运销车间装车合格率分析

该选煤厂运销车间应用5E-MAG6700 型快速工业分析仪进行在线煤质检测前后，对运销车间装车合格率的情况进行对比分析。主要是对1#煤、2#煤、3#煤 在2019 年4 月1 日—2019 年7 月1 日、2019年10 月1 日—2020 年1 月1 日两个阶段热值、合格率及比例进行分析，检测结果见表1。

表1 李雅庄选煤厂运销车间装车合格率数据

从表1 数据可知，李雅庄选煤厂运销车间采用5E-MAG6700 型快速工业分析仪进行煤质分析后，可以实现煤质的快速检测，从而实现精准配煤，有效提高运销车间装车合格率。装车合格率从55.27%提高到了84.06 %，增值达28.79%，节约1#煤、2#煤、3#煤热值共123 kcal/kg。因此可推定本次对于5E-MAG6700 型快速工业分析仪项目的应用是合理的，成功地提高了装车合格率，项目经济效益显著。

4 总结

从2019 年10 月至今，该煤质检验设备在李雅庄选煤厂现场运行稳定，能实现煤质的快速准确检测，有效提高了选煤厂运销车间装车合格率，为企业创造了较好的经济效益，当前该设备已在霍州煤电集团各选煤厂进行了推广应用。