淮北选煤厂本部降低精煤产品水分途径的探讨

宋梦飞，陈 敏

（淮北矿业集团淮北选煤厂，安徽 淮北 235000）

淮北选煤厂本部始建于1972 年，原设计处理能力240 Mt/年，采用单、双号2 个互相独立的跳汰主再洗、煤泥浮选、尾煤压滤联合工艺流程，是大型中央炼焦煤选煤厂，主要入洗淮北矿区煤炭，入洗原煤煤种多，煤质变化大，主导产品为九神牌12 级冶金焦用煤和青龙山牌9～12 级冶金焦用瘦精煤。2012 年，为了适应煤质的变化和市场的要求，委托唐山国华设计院进行技术改造，采用2 台1.3 m 无压三产品重介旋流器和“2+2”煤泥及煤泥水处理工艺，处理能力达到4.0 Mt/年。随着煤炭市场的波动，用户对水分的要求越来越严格，尤其是用来炼焦的炼焦煤，水分大，会延长炼焦时间，增加炼焦能耗以及降低炼焦炉的使用寿命，会增加运输成本，影响企业效益，还会造成运输沿途的环境污染[1]，必须加以重视。

1 精煤产品水分控制存在的问题

淮北选煤厂精煤由重介精煤、末精煤、一次浮选精煤和二次浮选精煤4 个子产品混合组成，占比为0.55∶0.25∶0.12∶0.08。4 个子产品经过不同的设备生产出来后统一进入精煤皮带，由精煤皮带转载至精煤仓，成为最终的精煤产品。任一子产品水分波动，都会对最终精煤产品水分造成影响。

在生产工艺和设备固定的情况下，每个子产品的水分取决于设备工艺性能，但生产过程中，一个生产班次内水分略有波动时，一般为了连续生产，不会对设备进行检修、调整或者更换。

生产过程中，每小时都做灰分检查，但水分不是每小时都做，不能像掌控灰分那样掌控水分。多数时候是以“发运水分”为导向，倒查煤质及设备原因，水分控制滞后。

原煤中杂物多，棉纱、小木块等物品堵塞精煤脱介筛、离心机筛篮，影响产品脱水效果；原煤中细煤泥含量大，粗精煤离心机筛篮上粘煤泥，脱水效果差。

设备存在跑冒滴漏，存在外来水分进入精煤产品的现象，同时存在职工责任心不强，皮带机、刮板机将水直接带入精煤产品的现象。

2 精煤产品主要脱水设备及参数

淮北选煤厂本部精煤产品处理设备包括粗精煤离心机脱水机、精煤泥离心脱水机、精煤泥沉降离心脱水机、精煤压滤机4 种，各脱水设备的脱水要求、工艺参数又各有不同，具体设备型号和技术参数如表1 所示。

表1 各脱水设备具体信息

3 降低精煤产品水分的具体措施

3.1 加强设备清理

选煤车间细化内部市场化实施方案，制定详细的设备清理标准，奖罚到班组、到个人，明确验收签字流程，确保设备清理效果。

加强停车期间脱介筛分级段清理，减少筛板堵塞，保证重精分级正常；检查离心机筛篮，摸排离心机离心液，确保筛篮完好；冲洗清理精煤沉降离心机筛篮、压滤机滤布，确保离心机筛篮、压滤机滤布和滤液水嘴完好。

生产过程中每1 h 清理一次脱介筛篦子上的杂物，保证筛面无杂物，筛孔无堵塞。每2 h 对粗精煤离心机、弧形筛击打器运行情况（击打间隔的时间调整）和弧形筛脱水效果进行巡查，并做好相关记录，发现问题及时汇报处理。

班中观察弧形筛工作情况，出现窜水、筛面堆料等现象时，根据实际情况，采取调头、清理筛面、更换筛面等措施，保证弧形筛工作效果。

3.2 加强设备维护

安装维修中心每日关注各脱水设备的工作情况，出现异常水分时从设备方面进行分析、查找原因，通过调整、更换设备配件或者改造来提升设备性能，使其达到或超过设备出厂时脱水性能，保证产品水分达标。

LLL 型离心机一班一测量，粗精离心机筛篮筛缝维持在0.35～0.4 mm 之间，磨损后筛缝超过0.4 mm时及时更换。筛篮间隙维持在1～3 mm，一旦间隙发生变化，及时通过各种办法进行调整，保证设备工艺参数符合选煤要求。

沉降离心机入料压力在0.3 MPa 左右，如果压力有波动，立即对入料设备进行大修，更换过流部件，筛缝开孔率降低时配合选煤车间进行清理，保证设备性能。

压滤机机头入料压紧压力在0.7～0.8 MPa 之间，入料压力在0.5 MPa 之间，压榨压力在0.6 MPa 左右，安装维修中心时刻关注精煤水分，关注设备运行情况，如果压力达不到要求，则在第一时间查找设备原因，如需换泵，则在生产调度的安排下进行更换，降低精煤水分。

为每个脱水设备制作二维码，安装在设备合适的位置。安装维修中心包机人员巡查设备时，扫码即可填写设备的基本信息及巡查检修记录，形成设备履历档案、检修记录档案。根据设备档案，可形成动态检修计划表，实时提醒班组检修临期时间，帮助班组人员提前安排预防维修措施，提高设备检修的计划性与可靠性。

3.3 加强生产过程控制

影响产品水分的因素有很多，淮北选煤厂采用QC全面质量管理，系统分析影响各精煤子产品水分的因素，针对性地采取措施，强化生产过程控制，降低各影响因素对精煤子产品的影响。

选煤车间煤每10 min 记录一次原煤入洗量，保证原煤供应尽量均匀稳定，处理速度控制在310～330 t/h范围内；合理调整振动筛脱介循环水用量，保持粗煤泥桶、精煤泥桶物料液位稳定，保证对头弧形筛物料供应量稳定；保持浮选入料质量浓度在80～90 g/L，保证浮选来料质量浓度稳定[2]；保持二次浮精桶物料液位不低于200 cm，保证二次浮精压滤机入料充足；严格控制浮选机精矿槽消泡水使用量，降低浮选泡沫黏度，提升精煤压滤机处理效果。

加强选煤车间原煤除杂，减少系统中杂物，防止杂物堵塞筛板、筛网；加大重介分流，减少系统中煤泥量，减少浮选精煤产量；开车前检查皮带机、刮板机是否存水，严格离心机、压滤机操作管理，防止离心液、压滤机滤液等外来水分进入精煤产品。

质检车间每班在加煤后1 h 内进行重介块精煤、粗精煤一次浮选、二次浮选水分检查。生产过程中当重介块精煤水分大于5%，粗精煤水分大于13%时，化验员及时汇报调度，调度通知选煤车间、安维中心相关人员到现场排查处理问题，尽快降低水分；当重介块精煤水分大于6%，粗精煤水分大于15%时，调度安排停车处理，问题解决后，方可开车加煤生产。

生产过程中根据各子产品的产量和水分加权计算最终产品水分，指导生产控制，改变以往以“发运水分”被动控制精煤产品水分的做法。

建立包括重介参数生产日期、配洗方案、原煤资料、生产过程及异常情况在内的选煤生产大数据分析库，每班后对当班生产情况进行分析记录整合，给以后的生产提供参考。同时，坚决执行“大分流大补水”操作方法，系统性地进行排泥，减少高灰细泥对精煤产品脱水过程的影响[3]。

3.4 加强技术改造

淮北选煤厂经过充分的考察论证，针对性地实施了技术改造，进一步提升了设备的可靠性，夯实了精煤产品水分降低的基础。

将粗精煤弧形筛更换为筛缝0.4 mm、背宽0.8 mm的高开孔率筛板，增加弧形筛截粗量，减少20%的浮选入料量，改善精煤子产品比例。增加弧形筛激振器、击打器，提高弧形筛工作效果，降低离心机入料水分。与京津公司合作，安装HMZG 型边角入料式压滤机，用于二次浮选精煤脱水，改造后的压滤机压紧压力由原来的13 MPa 增加到20 MPa，过滤面积由原来的490 m2增加到550 m2，在增加处理量的同时，解决KZG型精煤压滤机滤饼水分偏高的问题。

在离心机外壁内开孔，从高压风包引一路高压风，接入离心机内部，形成5 个正对筛网的出风口；在风包管路上安装电磁吹风阀，通过继电器、延时控制器实现停车后立即自动吹风30 s 的功能，吹掉筛网上附着的杂物，提高离心机的工作性能。

研发受煤坑“无人值守”系统，实现给煤机根据受煤坑仓存情况自动配煤、自动加煤，最大可能地匀质供煤、匀量供煤，减少煤质煤量变化对生产系统的影响。

3.5 加强实验分析

产品质量化验是选煤厂生产的“眼睛”，实验分析是促进选煤生产系统“身体健康”的必要措施，可以为指导生产、优化生产方案提供依据。

选煤车间联合质检车间，开展工艺流程调节实验对比分析，如一次浮选三四室物料进与不进二次浮选机、一次浮选一二室掺不掺粗、大分流时重介煤泥桶补不补水等，探寻精煤产品水分最佳控制方案。

质检车间开展“关键水分点”检测试验，加强统计分析，每周、每月、每旬统计重介、粗精，一次、二次浮选水分的变化情况，用阶段性规律指导操作选煤车间脱水操作。根据原煤煤质情况以及来料质量浓度、粒度、黏度，优化沉降离心机、压滤机操作参数，保证产品水分达标。

针对脱水设备，开展“对比性”试验。对单双号脱水设备进行跟踪，对比水分，及时反馈。对标行业同类设备先进值，针对性地开展对标管理促提升工作，持续跟踪脱水设备进行调整及维护后的脱水情况，再优化、再调整，最终使设备达到最佳工效。

开展压滤机压榨压力、压榨时间等参数实验，最终得出在入料压力为0.6 MPa、入料时间为420 s、压榨压力为1.0 MPa、压榨时间为300 s、侧吹风压为0.7 MPa 的条件下，延长侧吹风时间至900 s，可以达到较好的二次浮选精煤产品水分指标。

开展沉降离心机溢流堰高低对产品的影响实验，最终得出随着溢流堰高度的增加，气液界面直径减少，沉降区的长度增加，分离力度降低，固体产品中的平均粒度下降，产品的水分增加，滤液中的固体含量降低。合理选择最佳溢流堰高度，能在一定程度上降低一次浮选精煤产品的水分。

3.6 加强教育培训

煤炭行业已由过去那种粗放型、劳动密集型向知识型技术型转变，企业要想在改革的浪潮中生存，必须对职工进行教育培训，增强职工对企业的归属感和主人翁意识，自觉地想企业之所想、急企业之所急。

开展职工教育培训，讲清讲透精煤水分指标的重要性，形成人人关注水分指标、人人参与水分指标控制的良好氛围，促进企业效益最大化。

系统地整理影响精煤产品的因素，有针对性地进行分解，形成操作要点，让职工明白干什么、怎么干、干到什么程度；组织相关单位分车间、班组、岗位开展“降低精煤产品水分”大讨论活动，集思广益，助推精煤产品水分降低。

根据现场实践，开展精煤产品水分异常处理方法总结，结合岗位操作要点、岗位常见问题处理、岗位标准化操作流程等做好降低精煤产品水分微课程开发、评比，挂在网上，方便职工查阅学习；组织知识经验传播会，加大岗位传帮带力度，在做好技术传承上下功夫，促进班组职工技能整体提升。

组织修订岗位操作流程，推动工作标准化、规范化、制度化、科学化；大力开展技术比武、“名师高徒”活动，营造“比学赶帮超”的良好学习和竞争环境，造就一支有理论、有技术的高素质人才队伍。

3.7 加大考核力度

考核是行为的指挥棒，淮北选煤厂明确精煤产品水分控制指标和各精煤子产品水分控制指标，加大考核力度，让制度成为促进精煤产品水分降低的坚强后盾。

成立降低精煤水分项目攻关活动领导小组，根据工艺现状和设备性能，确定水分控制目标：发运精煤水分小于等于9.5%，重介精煤水分小于等于3.5%，粗精煤水分小于等于10.0%，一次浮选精煤水分小于等于20.0%，二次浮选精煤水分小于等于15.0%。

实行“双同等”考核制度，即精煤水分和灰分同等考核，选煤车间和质检车间、安装维修中心同等考核，促进选煤车间、质检车间、安装维修中心加强沟通联系，共同从煤质方面、设备方面、操作方面分析查找原因，使精煤产品水分达到考核要求。

调度统筹做好协调工作，明确各相关部门在每月20 日之前梳理所需的降低精煤产品水分相关物资明细，并上报材料计划，物资管理部及时联系集团公司物资分公司进行采购，并跟踪到货情况，及时发放。

每月召开质量分析会，厂总工程师、相关职能部室及选煤车间、质检车间、安装维修中心等车间主要领导参加，对煤质状况进行分析，系统查找存在问题并加以改进，根据完成情况进行奖惩，促进水分控制达到目标要求。

4 结语

产品质量是企业发展的基石。精煤水分作为产品质量的一项重要指标，尤其是炼焦煤产品，精煤水分大会影响下游焦化企业的焦炭产率和综合能源消费量，会增加无效运输量，增加运输成本，污染运输线周边环境。这是与国家碳达峰碳中和目标相违背的，必须予以重视。淮北选煤厂本部通过系列措施，使精煤产品水分由10.2%降至9.5%以下，成果十分显著，为行业内精煤产品水分控制提供了有益借鉴。