重介质选煤厂降低介耗的探讨

重介质选煤厂降低介耗的探讨李彪（淮南矿业集团潘一选煤厂安徽淮南232082）摘要：首先分析了目前我国重介质选煤技术的现状及存在的问题，然后针对潘一选煤厂介质消耗高的现状，从介质的选择、工艺设备与生产管理及煤质方面分析了降低重介质选煤介耗的方法，并提出了针对性的改造措施，取得了良好的效果。关键字：选煤；重介质；降低；介质消耗；StudyonReducingMediumConsumptionofDenseMediumCoalPreparationPlantLiBiao(HuainanGroupGorp.Ltd,Pan–yiCoalPreparationPlantAnhuiHuainan232082)Abstract:Inthispaper,thebasicprinciplesofthepresentsituationandexistingproblemsindensemediumcoalpreparationtechnologyinourcountryatpresent.ThenaccordingtothepresentsituationofhighermediumconsumptioninPan-yicoalpreparationplant,analyzedthemethodsofreducingmediumconsumptionfromtheaspectssuchasselectionofmedium,transformationofprocessequipment,strengthentheproductionmanagementandvariationofcoalquality.Putforwardthepertinencetransformationmeasuresandachievedgoodeffect.Keywords:CoalPreparation;densemedium;reducing;mediumconsumption虽然我国重介质选煤技术研究和开发起步较晚，但经过多年的努力，技术水平已有很大提高，在分选设备、脱介及回收设备、耐磨材质、介质泵、自动控制、工艺系统和管理经验上有了较大进展，很多方面已达到国际先进水平。重介质选煤作为一种先进的选煤技术，以其分选效率高、对煤质适应性强、可实现低密度分选、操作方便和易于实现自动控制等优点，深受世界各产煤大国的重视，并得到了广泛的应用，为发展洁净煤技术作出了应有的贡献。目前，重介质选煤普遍存在的问题是介质消耗高。介质消耗量是衡量重介质选煤厂工艺水平和管理水平的重要指标，也是提高选煤经济效益的重要环节。介质消耗损失包括技术损失和管理损失，技术损失是指在正常生产条件下的重介质损失；管理损失包括选煤厂购入加重质后在验收卸料、运输、储藏中的损失，以及生产过程中由于管理不当而发生的机械事故、误操作等造成的损失。重介质选煤以其分选粒级宽、处理能力大、分选效率高、适于处理难选煤或极难选煤和易于实现自动化等优点,近年来成为国内大多数选煤厂首选工艺。但重介质选煤也存在设备磨损较严重,磁铁矿粉消耗波动较大等问题,尤其是磁铁矿粉损耗大一直是大多数重介质选煤厂生产管理中颇为头疼的问题。要解决这些问题,需要从重介系统的各个工艺环节入手进行介质流程检查。1潘一矿选煤厂概况潘一选煤分厂属矿井型动力煤选煤厂，入洗煤种为1/3焦煤和气煤。1986年12月26日建成投产。原设计生产能力为300万t/a炼焦煤选煤厂，经改扩建，设计规模为600万t/a动力煤选煤厂。目前的选煤工艺是：块煤重介浅槽分选+末煤重介旋流器分选+粗煤泥螺旋分选机分选+煤泥筛网沉降过滤离心机和快开压滤机回收联合生产工艺流程，各主要作业环节数质量及处理的粒度范围见表1。设计入厂原煤灰分为40.18%,其中粒径为100mm～13mm部分进入重介浅槽分选，分选量为27.82%；13mm～2mm部分进入重介旋流器洗选，部分掺配，分选量为24.65%；0.045～2mm进入螺旋分选机分选量为12.23%。洗选产品是动力煤，产率为71.43%，设计产品灰分控制在24.00～28.00%。2降低介质消耗采取的措施针对选煤工艺流程，结合选煤厂生产实践，本文主要从介质的选择、工艺设备与生产管理三方面来分析如何降低介质消耗。表1各主要作业环节数质量及处理粒度范围表作业环节数质量情况处理物料粒度范围307#浅槽重介分选机精煤灰分16.26%，矸石灰分86.82%，精煤r=12.70%，矸石r=15.12%+13mm319#末煤重介旋流器精煤灰分15.04%，矸石灰分85%，末精煤r=17.27%，末矸石r=7.38%1-13mm338#、339#螺旋分旋机精煤灰分16.57%，矸石灰分：69.58%，精煤r=8.22%，矸石r=4.01%0.045~2mm342#、343#煤泥离心机重产物r=8.03%溢流r=0.09%0.15～2mm2.1介质的合理选择我国对介质粉的质量有明确规定，具体包括磁性、粒度组成和纯度三方面：介质粉的磁性强弱不仅影响介耗的大小，还会影响分选效果。磁性过弱会增大磁选的难度，介质回收效果差；磁性过强，磁性颗粒易集结，不仅难脱介，还会恶化分选效果。因此为了降低介耗，介质粉的磁性物含量应95%；另外介质粉的水分对介耗也有影响，水分高，会使介质凝结成团，不仅加介困难，而且介质进入悬浮液中难于分散，造成悬浮液不稳定。介质粉的粒度组成对分选效果和介耗都有影响。通常，分选块煤时要求介质粉中0.074mm‘200目’的粒级含量应80%；分选末煤时要求介质粉中0.044mm‘320目’的粒级含量90%，分选混煤时要求介质粉中0.044mm‘320目’的粒级含量80%，这样才能保证悬浮液稳定。介质粉粒度过粗与过细都不利于介质的回收。煤质的变化也会影响介质粉消耗。各选煤厂的介耗表明，原煤中-0.5mm煤泥的含量和介质粉中-5µm粒级的含量是影响介耗的主要因素，因为煤泥具有较大的吸附表面积，-5µm粒级的介质粉很容易被其吸附。因此，必须根据煤质的变化在确保生产系统稳定性和效益最大化的原则下，选择适宜粒度组成的介质粉。2.2工艺设备的技术改造目前选煤厂主要应用的脱介设备是磁选机与脱介筛，本文从工艺设备入手，提出改造措施，如下：2.2.1磁选机的改造磁选机的工作状态对重介质的回收率影响极大。磁选机效率稍有降低，介质损失会陡然增加，磁选机回收率一般应98%。影响磁选机工作效率的主要因素有给矿浓度、液位、冲洗水（或精矿刮板）和磁偏角等。因此，应根据脱介筛的喷水大小，调整底流放料阀门，使磁选机正常工作时保证有溢流，确保正常液面高度，给料平稳，不能忽多忽少；定期检查磁选机的磁选效果，根据检查结果，及时调整磁偏角，使磁选机处于高水平工作状态；将滚筒间隙的调定为为50mm。2.2.2脱介筛的改造重介质选煤工艺系统大多采用固定筛＋振动筛对产品进行脱介，针对影响振动筛脱介效果的主要因素进行技术改造：(1)筛子的选择。脱介过程是粒度细、密度高的加重质的透筛过程，宜采用高振次、低振幅振动筛。当排料量较大或排料角度较小时，筛上物容易堆积、堵塞筛缝；加大筛缝尺寸固然可以加大透筛量，但筛下物粒度变粗，此时应加快给料流速或加大筛机的安装倾角；固定筛筛缝为2mm，在入料端加挡水皮子，以减小水流的速度，以保证脱介效果。(2)喷水。喷水是脱介过程的必要条件，是影响脱介效果和煤泥水处理的重要因素之一，喷水的作用是促进加重质颗粒与产品颗粒分离，从而帮助加重质颗粒透筛。为了充分发挥喷水的作用，喷水的压力、浓度以及位置都十分重要。一般来讲，块煤脱介时宜采用有压喷水，以便将粗糙表面上附着的加重质洗涤掉；细粒产品脱介以无压喷水为宜，这样不仅可以节水，而且为加重质透筛创造了较好的条件。无压喷水时，以用水槽溢流产生水幕的方式为宜。不脱泥工艺宜采用有压喷水脱介。使用清水作喷水有利于脱介，但成本较高，同时还会增大煤泥水处理系统的负荷，因此，一般采用循环水作喷水。同时，喷水必须根据物料的性质选择适当的位置，以便达到较好的脱介效果。潘一选煤厂采用的筛子喷水为厂房循环水。2.2.3介质悬浮液的粘度与分流量介质悬浮液的体积浓度越大，悬浮液粘度越高，会造成严重的筛上跑介现象，因此必须将系统中多余的煤泥分流出去。但若分流量过大，会增大磁选机的负荷，介质会损失在磁选机尾矿中；分流量过小，又会加大脱介筛的负荷，使悬浮液的流动性变差，分选效果变差，最终产品（电煤、矸石）带介量高。因此，必须保持悬浮液粘度和分流量的稳定；一般悬浮液的固相浓度在15%～30%，分流量在30%左右时，重介质旋流器工作效果与脱介筛的脱介效果较好。2.3生产管理措施2.3.1加强介质粉的管理为了降低介质粉的管理损失，选煤厂应设介质粉贮存库，严格介质粉的出入库管理制度，改进介质粉的包装、运输和添加方法，最大限度地减少介质粉在贮运过程中的损失。修建介质粉贮存库，防止夏天介质粉随雨水流走，冬天被风刮走。同时，加强对介质验收工作的重视，保证采样、制样、化验的准确性。2.3.2加强设备管理(1)保证密度计和液位计的准确性；(2)定期调节脱介弧形筛，保证筛面的动态积煤效果；(3)振动筛喷水沿筛面全宽给入，并做到连续、不断流，在保证产品不带介的前提下尽量减少喷水量，以减轻磁选机负荷；(4)定期检查磁选机入料管是否堵塞，保证给料均匀；(5)分流量的控制应视系统内煤泥含量而定；(6)加强对介质输送、贮存及工艺系统中跑、冒、滴、漏的管理，杜绝因管理上的问题造成介质流失。2.3.3加强技术管理(1)加强岗位培训。重介质选煤技术操作的重点是密度、介质泵、磁选机和脱介筛岗位，要对4个岗位的职工重点进行介质回收、设备性能、操作方法、故障排除及介质特性知识的培训，要求职工在日常生产中掌握好重介质系统生产的平衡（给煤量的平衡、设备负荷的平衡、合格介质桶与混料桶液位的平衡）；(2)建立弧形筛和给料箱及脱介筛喷嘴的定期检查制度，严格执行操作规程中对加介系统、磁选机给料箱及旋流器底流箱及时清理的规定；(3)调整密度由手动改为自动操作，尽量避免人为因素造成的密度波动，减少补加水量，合格介质分流量均衡分配；(4)添加介质按照“少加、勤加”的原则，以防突然停机或改洗不同灰分的精煤时，造成介质外流；(5)检查巡视到位，减少小事故的发生。建立介质回收体系，防止因检修放介，导致大量的介质流失。2.4煤质变化的影响煤质的变化也是影响介耗的重要因素，特别是煤泥的含量。适当的煤泥量可以改善悬浮液的稳定性，减少悬浮液密度的波动，实现良好的分选效果。煤泥量过小，悬浮液稳定性差，容易出现分层现象（即悬浮液上下层密度相差大），甚至在槽内沉淀；但若煤泥量过大，会使悬浮液粘度增加，物料进入分选槽的阻力增大，影响了分选效果，使产品带走更多的介质，从而使介耗升高。因此保持合格悬浮液中的煤泥量，并适时、适量地添加新的悬浮液，采取措施尽量减少悬浮液的循环量和密度的波动，有利于降低介耗。3结束语重介质选煤目前普遍存在介耗偏高的问题，而严格控制介质消耗，是降低选煤厂生产成本，提高综合经济效益的重要保证。因此，通过分析生产过程中介耗产生的原因，探讨降低介耗的具体方法与措施，必将对重介质选煤的生产起到指导作用。参考文献：[1]周少雷,单忠健等.中国的选煤与选煤技术[A].第15届国际选煤大会论文集[C].徐州:中国矿业大学出版社,200611~111.[2]刘峰.重介质旋流器选煤技术的研究与发展[J].选煤技术,2006,(5):1~10.[3]王祖瑞,石德明,王振国,等.重介质选煤的理论与实践[M].北京:煤炭工业出版社,1989.作者简介：李彪(1982－)，男，内蒙古乌兰浩特，2006年毕业于华北科技学院，淮南矿业集团选煤部,潘一选煤厂，助理工程师