论文部分内容阅读
[摘要]新疆焦煤集团选煤厂根据具体的生产情况，针对影响重介质选煤厂介耗的主要因素，提出通过提高磁选机的磁选效率，控制弧形筛的来料分布，调整脱介筛的喷水装置，加强选煤厂生产现场管理等降低介耗的措施。
[关键词]磁选效率降低介耗技术措施
中图分类号：TQ051.8+95 文献标识码：TQ 文章编号：1009―914X（2013）28―0611―02
前言
新疆焦煤集团选煤厂为矿区型炼焦煤洗煤厂、入洗原煤来自矿区三对生产矿井，即1930平峒、2130平峒和1890平峒，主要煤种为肥煤、焦煤、气煤。精煤主要供宝钢集团八钢公司炼焦使用，目前总设计原煤入洗能力为340万t/a，现有2套相对独立的洗煤生产系统，一套是跳汰洗煤系统，另一套是重介质洗煤系统。跳汰系统是1988年建成投产的，原属于1930平峒配套的矿井型洗煤厂，设计年入洗原煤能力为60万t，2001年改造后能达到年入洗100万吨，采用不分级跳汰、直接浮选联合工艺，入洗易选煤和中等可选煤，分选出精煤、中煤、矸石3中产品；随着八钢公司和矿区的发展，与2009年年初建成投产的重介质洗煤厂，设计采用不脱泥不分级重介质选煤工艺，主要工艺流程为原煤分级→块煤破碎→重介质旋流器→精煤脱介、分级与脱水→0.5～13mm末精煤离心脱水→0～0.5mm精煤泥磁选→0～0.2mm煤泥浮选→精煤泥离心、压滤脱水→尾煤泥斜管浓缩压滤。分选出精煤、中煤、矸石3中产品，工艺流程图见图1。
图1三产品重介质旋流器选煤工艺流程图
1 存在问题
该厂重介质生产系统进入2010年以来，生产技术检查发现介质消耗明显增加，吨原煤介耗达到2.62kg，特别在3月份生产中曾出现一个生产班加16t介质，而悬浮液密度、液位仍未正常，洗出的精煤灰分都不合格，最后被迫停车不加介质。
2 原因分析
2.1 原煤粒度组成
选煤厂在入洗2130矿的原煤和1930矿的4#原煤时，0.5～1mm粒级约占原煤的比例达20%，-0.5mm粒级约占原煤的比例达22.75%，这部分煤的比表面积大，在分选过程中带走大量磁铁矿粉，给后续工艺作业脱除、回收这部分磁铁矿粉带来很大难度。
2.2 脱介筛的问题
弧形筛和振动脱介筛在重介生产中起着很重要的作用，脱介效果的好坏不仅直接影响介质回收，而且影响重介生产系统的稳定。弧形筛的来料分布是否均匀会严重影响其脱介效果，若达不到要求就会增加直线振动筛的负荷，降低脱介效果，从而使大量介质进入稀介质段，增加了磁选机负荷，若磁选机来不及处理，就会造成跑介。脱介筛筛板的筛缝如果发生堵塞就会造成物料聚团，脱介不彻底；另外喷水量的大小和水质也会影响脱介效果。
该厂弧形筛上进料箱的安装不到位，导致入料没有沿切线方向给入，分料也不均匀，有些地方大，有些地方小，造成弧形筛上有些地方挂不住料，有些地方挂的料不下滑，从而造成振动脱介筛筛上物料不均匀；还有振动脱介筛上喷水管的安装高度、角度、位置不符合要求，每段喷水落点靠前，使得喷水总是落在了煤层的最厚处，二是减小了水帘的冲洗力，均造成脱介不彻底。另外，喷水用的循环水浓度常超标，喷水经常堵塞也影响脱介。
2.3 磁选机的磁选效率低
脱介是前提，磁选是关键，这2个环节直接关系到系统的技术介耗的高低。磁选机是重介质选煤厂回收介质的主要设备，大量的稀介质是通过磁选机回收的，磁选机工作的好坏直接关系到系统技术介耗的高低，如果磁选机工作不好，会导致磁性介质损失过大，增加生产成本，严重时可能使分选悬浮液密度失控而影响正常生产。如果磁选机回收率降低一点，磁铁矿损失就增加几十倍，一般要求保证磁选机的回收率在99.0%以上。
该厂稀介质回收采取一段直接磁选，所用设备为DMM914×2438磁选机，该磁选机为湿式弱磁圆筒形逆流式永磁机，此种磁选机扫选区较长，尾矿中损失的磁性矿物较少，回收率高，但精矿品味低。在实际生产中因其流量、进料浓度不稳定，加之磁滚筒卸料不干净，磁选效率经常达不到设计要求，该厂介耗高主要是因为磁选效率低而引起的技术损耗大，通过技术检查和计算后发现磁选效率如表1
表1磁选机工艺指标（%）
月份 精煤磁选机（3台） 尾煤磁选机（1台）
磁选效率 磁选效率
2011-6～7 96.76% 97.55%
2.4 磁铁矿粉储运和添加方式问题
该厂用的磁铁矿粉是直接从外省购买来的成品，每次用汽车长途运输到厂里时，因为不能直接进到介质库卸载，先把汽车停在广场上用装卸机把磁铁矿粉铲到地上，再用翻斗车倒运到介质库，然后人工清扫地面上磁铁矿粉，在这个过程中不但费时费力，还经常混入一些杂物影响介质的质量，所购买的磁铁矿粉磁性物含量、粒度、水分都与要求的指标也有一定的差距。浓介质的添加方式是把磁鐵矿粉加到补加介质桶里用渣浆泵补加，由于介质泵和管道经常堵塞，在补加介质时，补加桶内悬浮液密度高，一桶介质长时间打不完，生产所需介质不能得到及时添加，使生产经常陷入低密度运行与中煤产品带介增加的恶性循环。
2.5 生产现场管理的问题
选煤厂的管理是否到位也会影响介质消耗量。跑、冒、滴、漏事故的发生，以及技术检查是否到位等，都会造成介质流失和浪费。该厂重介质系统在建的时候由于种种原因大部分介质回收系统的管路都是用的普通钢管，在生产1年多后，在管路经常发生磨漏现象，跑、冒、滴、漏事故经常发生，增大了介质的管理损耗。
3 技术措施
针对以上导致介质消耗高的各种原因，采取了如下措施：
（1）在精煤集料箱与一段旋流器的溢流口处安装一道水管。在入洗煤质好和细颗粒含量高的原煤时，所需要悬浮液密度高，悬浮液体积浓度大，补加一部分循环水，稀释弧形筛来料浓度以增加弧形筛的脱介效果。
（2）重新制作安装弧形筛进料箱。将弧形筛进料箱调整为沿切线方向给料，严格控制弧形筛的来料，确保来料分布均匀。对弧形筛加强管理，规定每7个工作日翻转一次，2～3个月更换筛板，并保证出料端有约1/3的筛面形成料堆。经常清理各分料箱里的毛絮等杂物，不能出现堵塞现象，充分保证弧形筛的脱介效果。
（3）保证振动脱介筛的脱介效果。调整喷水管安装高度和喷水角度，高度调整为离筛面250mm，落点离角铁200mm；调整二段斜管浓缩絮凝剂添加制度，确保循环水水质，同时，利用停煤时间及时检查清理喷水孔，防
止因水孔堵塞而影响喷水量，大大改善了脱介效果。
（4）提高磁选机磁选效率。该厂磁选机在实际生产中，因为磁滚筒卸料不干净，表面粘附的细粒铁粉在系统中恶性循环，无形中增大了磁选负荷，降低了磁选效率。在现场通过观察分析，对磁选机强迫卸料清扫装置进行了该机（示意图如图2）：原先清扫装置是顺着磁滚筒旋转方向安装，而且在其上部三角处安装一根水管，钻一排小眼经行冲水清洗，改造前后效果非常明显，不仅卸料干净，而且提高了精矿品味。改造后通过技术检查和计算后发现磁选效率提高，指标如表2.
表2磁选机工艺指标（%）
月份 精煤磁选机（3台） 尾煤磁选机（1台）
磁选效率 磁选效率
2012-8～9 98.76% 99.25%
在磁偏角、分选区间隙大小和圆筒转速预先确定的情况下，通过调节脱介筛上的喷水量和入料泵的变频来满足磁选机对给矿浓度、给矿量的要求。同时，在日常生产中，定期清理磁选机弧形槽体和尾矿槽，防止槽底沉积物料而相应减少尾矿通过磁选机的面积，保证料液流动畅通而不出现翻花现象。
图2磁选机清扫器改造前后示意图
（5）改善介质储运和添加方式。在介质库门口把以前的泥土地面打成混泥土地面；在补加介质桶里加装篦子，防止杂物进入介质泵，同时，对补加介质管路进行改造，防止介质沉淀在管路里造成管路堵塞，每次补加完介质都能使介质回流到补加介质桶或合格介质桶。从源头上严把介质质量关，若不符合要求，则不予购买。
（6）加强选煤厂生产现场管理。为提高职工的责任心和业务水平，选煤厂组织了相关岗位工人进行技术操作培训，要求加强对脱介筛、磁选机的日常维护和检查力度，确保脱介设备保持最佳工作状态，生产中能及时处理跑、冒、滴、漏以及各种堵卡事故，在停机是对磁选机、脱介筛、弧形筛进料箱等设备经行全面清淤。
4 效果评价
通过采取上述一系列技术、管理措施后，对系统介耗重新进行了测试，介耗明显降低，由原来的吨原煤介耗2.62kg降低到了1.55kg，按2012年实际入选原煤184万t计算，1年节约介质1968.8t（1840000×1.07/1000=1968.8），每吨介质按900元计算，可以技术出仅介耗一项，每年节约资金约177万元。
5 结束语
介耗高低是重介质选煤厂衡量全场生产工艺水平和管理水平的重要技术经济指标，介质消耗过大，不但造成介质的损失，污染产品，降低产品质量，造成经济上损失，而且还影响重介质系统生产的正常、稳定。它反映了选煤厂的管理水平，必须足够重视。
参考文献
[1] 中国煤炭加工利用协会组织编写.重介质选煤技术[M].徐州：中国矿业大学出版社.2006
作者简介
杏志峰（1964-），男，新疆人，1993年毕业于北方工业大学工业电气自动化，2000年毕业于甘肃工业大学管理工程专业，现南开大学软件工程在职研究生、在读，本科学历、新疆焦煤集团动力分厂洗煤作业区作业长、工程师。
[关键词]磁选效率降低介耗技术措施
中图分类号：TQ051.8+95 文献标识码：TQ 文章编号：1009―914X（2013）28―0611―02
前言
新疆焦煤集团选煤厂为矿区型炼焦煤洗煤厂、入洗原煤来自矿区三对生产矿井，即1930平峒、2130平峒和1890平峒，主要煤种为肥煤、焦煤、气煤。精煤主要供宝钢集团八钢公司炼焦使用，目前总设计原煤入洗能力为340万t/a，现有2套相对独立的洗煤生产系统，一套是跳汰洗煤系统，另一套是重介质洗煤系统。跳汰系统是1988年建成投产的，原属于1930平峒配套的矿井型洗煤厂，设计年入洗原煤能力为60万t，2001年改造后能达到年入洗100万吨，采用不分级跳汰、直接浮选联合工艺，入洗易选煤和中等可选煤，分选出精煤、中煤、矸石3中产品；随着八钢公司和矿区的发展，与2009年年初建成投产的重介质洗煤厂，设计采用不脱泥不分级重介质选煤工艺，主要工艺流程为原煤分级→块煤破碎→重介质旋流器→精煤脱介、分级与脱水→0.5～13mm末精煤离心脱水→0～0.5mm精煤泥磁选→0～0.2mm煤泥浮选→精煤泥离心、压滤脱水→尾煤泥斜管浓缩压滤。分选出精煤、中煤、矸石3中产品，工艺流程图见图1。
图1三产品重介质旋流器选煤工艺流程图
1 存在问题
该厂重介质生产系统进入2010年以来，生产技术检查发现介质消耗明显增加，吨原煤介耗达到2.62kg，特别在3月份生产中曾出现一个生产班加16t介质，而悬浮液密度、液位仍未正常，洗出的精煤灰分都不合格，最后被迫停车不加介质。
2 原因分析
2.1 原煤粒度组成
选煤厂在入洗2130矿的原煤和1930矿的4#原煤时，0.5～1mm粒级约占原煤的比例达20%，-0.5mm粒级约占原煤的比例达22.75%，这部分煤的比表面积大，在分选过程中带走大量磁铁矿粉，给后续工艺作业脱除、回收这部分磁铁矿粉带来很大难度。
2.2 脱介筛的问题
弧形筛和振动脱介筛在重介生产中起着很重要的作用，脱介效果的好坏不仅直接影响介质回收，而且影响重介生产系统的稳定。弧形筛的来料分布是否均匀会严重影响其脱介效果，若达不到要求就会增加直线振动筛的负荷，降低脱介效果，从而使大量介质进入稀介质段，增加了磁选机负荷，若磁选机来不及处理，就会造成跑介。脱介筛筛板的筛缝如果发生堵塞就会造成物料聚团，脱介不彻底；另外喷水量的大小和水质也会影响脱介效果。
该厂弧形筛上进料箱的安装不到位，导致入料没有沿切线方向给入，分料也不均匀，有些地方大，有些地方小，造成弧形筛上有些地方挂不住料，有些地方挂的料不下滑，从而造成振动脱介筛筛上物料不均匀；还有振动脱介筛上喷水管的安装高度、角度、位置不符合要求，每段喷水落点靠前，使得喷水总是落在了煤层的最厚处，二是减小了水帘的冲洗力，均造成脱介不彻底。另外，喷水用的循环水浓度常超标，喷水经常堵塞也影响脱介。
2.3 磁选机的磁选效率低
脱介是前提，磁选是关键，这2个环节直接关系到系统的技术介耗的高低。磁选机是重介质选煤厂回收介质的主要设备，大量的稀介质是通过磁选机回收的，磁选机工作的好坏直接关系到系统技术介耗的高低，如果磁选机工作不好，会导致磁性介质损失过大，增加生产成本，严重时可能使分选悬浮液密度失控而影响正常生产。如果磁选机回收率降低一点，磁铁矿损失就增加几十倍，一般要求保证磁选机的回收率在99.0%以上。
该厂稀介质回收采取一段直接磁选，所用设备为DMM914×2438磁选机，该磁选机为湿式弱磁圆筒形逆流式永磁机，此种磁选机扫选区较长，尾矿中损失的磁性矿物较少，回收率高，但精矿品味低。在实际生产中因其流量、进料浓度不稳定，加之磁滚筒卸料不干净，磁选效率经常达不到设计要求，该厂介耗高主要是因为磁选效率低而引起的技术损耗大，通过技术检查和计算后发现磁选效率如表1
表1磁选机工艺指标（%）
月份 精煤磁选机（3台） 尾煤磁选机（1台）
磁选效率 磁选效率
2011-6～7 96.76% 97.55%
2.4 磁铁矿粉储运和添加方式问题
该厂用的磁铁矿粉是直接从外省购买来的成品，每次用汽车长途运输到厂里时，因为不能直接进到介质库卸载，先把汽车停在广场上用装卸机把磁铁矿粉铲到地上，再用翻斗车倒运到介质库，然后人工清扫地面上磁铁矿粉，在这个过程中不但费时费力，还经常混入一些杂物影响介质的质量，所购买的磁铁矿粉磁性物含量、粒度、水分都与要求的指标也有一定的差距。浓介质的添加方式是把磁鐵矿粉加到补加介质桶里用渣浆泵补加，由于介质泵和管道经常堵塞，在补加介质时，补加桶内悬浮液密度高，一桶介质长时间打不完，生产所需介质不能得到及时添加，使生产经常陷入低密度运行与中煤产品带介增加的恶性循环。
2.5 生产现场管理的问题
选煤厂的管理是否到位也会影响介质消耗量。跑、冒、滴、漏事故的发生，以及技术检查是否到位等，都会造成介质流失和浪费。该厂重介质系统在建的时候由于种种原因大部分介质回收系统的管路都是用的普通钢管，在生产1年多后，在管路经常发生磨漏现象，跑、冒、滴、漏事故经常发生，增大了介质的管理损耗。
3 技术措施
针对以上导致介质消耗高的各种原因，采取了如下措施：
（1）在精煤集料箱与一段旋流器的溢流口处安装一道水管。在入洗煤质好和细颗粒含量高的原煤时，所需要悬浮液密度高，悬浮液体积浓度大，补加一部分循环水，稀释弧形筛来料浓度以增加弧形筛的脱介效果。
（2）重新制作安装弧形筛进料箱。将弧形筛进料箱调整为沿切线方向给料，严格控制弧形筛的来料，确保来料分布均匀。对弧形筛加强管理，规定每7个工作日翻转一次，2～3个月更换筛板，并保证出料端有约1/3的筛面形成料堆。经常清理各分料箱里的毛絮等杂物，不能出现堵塞现象，充分保证弧形筛的脱介效果。
（3）保证振动脱介筛的脱介效果。调整喷水管安装高度和喷水角度，高度调整为离筛面250mm，落点离角铁200mm；调整二段斜管浓缩絮凝剂添加制度，确保循环水水质，同时，利用停煤时间及时检查清理喷水孔，防
止因水孔堵塞而影响喷水量，大大改善了脱介效果。
（4）提高磁选机磁选效率。该厂磁选机在实际生产中，因为磁滚筒卸料不干净，表面粘附的细粒铁粉在系统中恶性循环，无形中增大了磁选负荷，降低了磁选效率。在现场通过观察分析，对磁选机强迫卸料清扫装置进行了该机（示意图如图2）：原先清扫装置是顺着磁滚筒旋转方向安装，而且在其上部三角处安装一根水管，钻一排小眼经行冲水清洗，改造前后效果非常明显，不仅卸料干净，而且提高了精矿品味。改造后通过技术检查和计算后发现磁选效率提高，指标如表2.
表2磁选机工艺指标（%）
月份 精煤磁选机（3台） 尾煤磁选机（1台）
磁选效率 磁选效率
2012-8～9 98.76% 99.25%
在磁偏角、分选区间隙大小和圆筒转速预先确定的情况下，通过调节脱介筛上的喷水量和入料泵的变频来满足磁选机对给矿浓度、给矿量的要求。同时，在日常生产中，定期清理磁选机弧形槽体和尾矿槽，防止槽底沉积物料而相应减少尾矿通过磁选机的面积，保证料液流动畅通而不出现翻花现象。
图2磁选机清扫器改造前后示意图
（5）改善介质储运和添加方式。在介质库门口把以前的泥土地面打成混泥土地面；在补加介质桶里加装篦子，防止杂物进入介质泵，同时，对补加介质管路进行改造，防止介质沉淀在管路里造成管路堵塞，每次补加完介质都能使介质回流到补加介质桶或合格介质桶。从源头上严把介质质量关，若不符合要求，则不予购买。
（6）加强选煤厂生产现场管理。为提高职工的责任心和业务水平，选煤厂组织了相关岗位工人进行技术操作培训，要求加强对脱介筛、磁选机的日常维护和检查力度，确保脱介设备保持最佳工作状态，生产中能及时处理跑、冒、滴、漏以及各种堵卡事故，在停机是对磁选机、脱介筛、弧形筛进料箱等设备经行全面清淤。
4 效果评价
通过采取上述一系列技术、管理措施后，对系统介耗重新进行了测试，介耗明显降低，由原来的吨原煤介耗2.62kg降低到了1.55kg，按2012年实际入选原煤184万t计算，1年节约介质1968.8t（1840000×1.07/1000=1968.8），每吨介质按900元计算，可以技术出仅介耗一项，每年节约资金约177万元。
5 结束语
介耗高低是重介质选煤厂衡量全场生产工艺水平和管理水平的重要技术经济指标，介质消耗过大，不但造成介质的损失，污染产品，降低产品质量，造成经济上损失，而且还影响重介质系统生产的正常、稳定。它反映了选煤厂的管理水平，必须足够重视。
参考文献
[1] 中国煤炭加工利用协会组织编写.重介质选煤技术[M].徐州：中国矿业大学出版社.2006
作者简介
杏志峰（1964-），男，新疆人，1993年毕业于北方工业大学工业电气自动化，2000年毕业于甘肃工业大学管理工程专业，现南开大学软件工程在职研究生、在读，本科学历、新疆焦煤集团动力分厂洗煤作业区作业长、工程师。