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我国年产原煤40亿吨左右,约18亿吨进入洗选,选煤作为煤炭产品增值、降低污染、实现绿色的主要环节对于煤炭行业至关重要。目前世界上采用较多的选煤工艺为重介质选煤,我国90%以上的选煤厂采用重介质选煤工艺,该工艺具有分选精度高、可控性强等优点,所以应用较为广泛。但是,重介质选煤采用磁铁矿粉与水配合形成的介质液作为媒介实现煤和副产品的分离,磁铁矿粉经使用后进行磁选回收,保证成本的降低,理想状态下,磁铁矿粉可以实现完全回收,但目前,我国重介质选煤介质消耗水平较高,远远高于世界水平,介质成本成为重介质选煤成本的重要组成部分,并且,国内外目前采用的介质管控方法定性分析多于定量分析,管理方法多于管理技术,局部改善忽略整体最优,这造成了我国介质消耗水平仍高居不下,因此,本文基于上述实践背景,研究一种集成创新的介质消耗控制体系,解决目前国内外对于介质消耗的理论和实践不足,该研究不仅在理论上可以提供一种集成创新的介质消耗管控方法,在实践上大幅度降低重介质选煤厂的介质消耗,降低成本,增加企业效益。 因此,本文提出了一种介质消耗控制体系,该体系主要解决重介质选煤介质消耗显著影响因素识别、显著影响因素和介质消耗之间的关系研究及参数优化设置三方面问题。首先,通过对介质使用过程的梳理确定介质消耗的主要环节和途径,进而确定影响介质消耗的影响因素,然后采用Plackeet-Burman试验设计方法科学的设计试验,主动的获取试验数据,分析影响介质消耗的显著影响因素,然后以响应曲面分析原理为基础,科学的设计序贯试验,寻找取得最佳值的区域,建立显著影响因素和介质消耗的含二次项的回归模型,并检验模型的有效性,最后将显著影响因子的水平要求和回归模型形成综合约束条件,求解介质消耗最佳时各显著影响因子的参数值,确定最终参数设置。结合C选煤厂介质使用过程,识别出该选煤厂的显著影响因子为脱介水量、合介液煤泥含量和稀介液煤泥含量;三因子与介质消耗的回归模型为:y=b0+b1x1+b2x2+b11x21+b22x22+b12x1x2+…+ε;经优化分析确定显著因子各参数分别取值为:C=1.2Mpa/m3,F=25%,G=31.4%时,Y达到最佳,最佳值为Y=0.27kg/t,且经验证试验证明该体系设计的最优参数试生产之后符合预测范围,是有效的。根据研究结论进行改进之后发现介质消耗明显降低,由原煤的平均1.33kg/t降为0.185kg/t,吨煤单位成本降低1.31元,从而降低洗选成本,维护企业自身利益。