選煤廠介質(zhì)管理的途徑

訾 濤,魯和德,韓恒旺

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院,江蘇 徐州 221008;2.神火煤業(yè)有限公司梁北選煤廠,河南 禹州 461670)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,重工業(yè)對(duì)潔凈能源的需求不斷加大,極大地推動(dòng)了選煤技術(shù)的進(jìn)步,選煤工藝也從傳統(tǒng)跳汰 +浮選二段分選,發(fā)展為重介 +粗煤泥分選 +煤泥浮選三段分選。與傳統(tǒng)工藝相比重介分選工藝具有自動(dòng)化程度高、處理量大、分選精度高等優(yōu)點(diǎn),因此,重介分選工藝是選煤自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)。在重介分選工藝中介質(zhì)的消耗與回收,在重介選煤廠成本控制中占有很大的比例,如何降低介耗以及提高介質(zhì)的回收率是各個(gè)重介選煤廠成本管理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 選煤廠介質(zhì)管理的切入點(diǎn)

綜合分析選煤廠介耗偏高的原因一般有以下幾個(gè)方面：1)介質(zhì)的質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)。2)重介分選工藝缺陷。3)設(shè)備管理即各弧形篩、脫介篩、磁選機(jī)的管理存在缺陷。4)介質(zhì)的添加方式不合理。5)介質(zhì)的儲(chǔ)存不合理。6)其他損耗介質(zhì)的因素。

2 選煤廠介質(zhì)管理的方法

1)加強(qiáng)介質(zhì)管理是降低介耗的重要措施之一,對(duì)于新購(gòu)進(jìn)的介質(zhì),要認(rèn)真檢測(cè)各個(gè)指標(biāo),尤其是磁性物含量,-0.045mm級(jí)含量和水分。磁性物含量是反映介質(zhì)質(zhì)量的核心指標(biāo),磁性物含量越高,介質(zhì)消耗相應(yīng)的就會(huì)降低,行業(yè)要求磁性物含量應(yīng) ＞95%。 -0.045 mm級(jí)含量越高,介質(zhì)粒度越細(xì),重介懸浮液穩(wěn)定性越好,分選效率越高,但重介質(zhì)損失的概率增大;相反,-0.045mm級(jí)含量越低,重介質(zhì)越粗,重介懸浮液穩(wěn)定性越差。水分影響介質(zhì)的質(zhì)量,介質(zhì)水分高,噸煤計(jì)算介耗將偏高。故各個(gè)選煤廠應(yīng)根據(jù)本廠煤質(zhì)情況綜合考慮,選擇適應(yīng)本廠生產(chǎn)的磁鐵礦粉,不但要和介質(zhì)供應(yīng)商簽訂介質(zhì)質(zhì)量合同,嚴(yán)禁質(zhì)量不合格介質(zhì)進(jìn)廠,同時(shí)還要對(duì)進(jìn)廠的每一批介質(zhì)建立介質(zhì)使用臺(tái)賬,記錄介質(zhì)的使用情況,以便對(duì)比分析介質(zhì)的消耗情況。

2)工藝方面影響介耗的原因主要是重介系統(tǒng)內(nèi)煤泥含量的控制。

a)完善工藝系統(tǒng),即原生煤泥含量大的選煤廠增加原生粗煤泥回收工藝,提高重介分選下限,減少重介系統(tǒng)內(nèi)煤泥的含量。例如：神火集團(tuán)梁北選煤廠試生產(chǎn)時(shí),洗選工藝為重介 +浮選二段分選工藝,2007年,平均噸原煤介耗達(dá)到 3.6 kg,有時(shí)高達(dá) 10 kg以上,生產(chǎn)無(wú)法正常進(jìn)行,在增加粗煤泥分選工藝后,介耗降至1.1 kg噸原煤,原煤小時(shí)入洗量也大大提高。

b)脫介弧形篩、脫介篩合介段篩孔的選擇,該部分篩面能把大部分介質(zhì)脫掉,并且該篩下物料直接進(jìn)入合介質(zhì)桶,篩孔大小的選擇直接決定篩下物料粒度、濃度、黏度等參數(shù)[4]。篩孔選擇過(guò)小會(huì)導(dǎo)致脫介篩稀介段介質(zhì)含量增加,從而增加磁選機(jī)的負(fù)荷影響介質(zhì)回收的效果;篩孔選擇過(guò)大會(huì)導(dǎo)致重介系統(tǒng)內(nèi)煤泥的積聚循環(huán)從而影響脫介篩的脫介效果,因此,在選擇篩孔時(shí)一定要經(jīng)過(guò)合理計(jì)算、生產(chǎn)試驗(yàn)等階段確定最佳的篩孔尺寸。

c)分流量的控制。分流的作用是降低重介系統(tǒng)內(nèi)煤泥含量,促進(jìn)脫介效果和介質(zhì)回收效果。因?yàn)榇胚x機(jī)的回收效率不可能達(dá)到 100%,因此分流量越大介質(zhì)損耗就越多,而在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)普遍存在通過(guò)加大分流量來(lái)提高重介分選密度的操作誤區(qū)。該操作會(huì)造成重介系統(tǒng)液位偏低,而需補(bǔ)加新介質(zhì),進(jìn)而通過(guò)磁選機(jī)損失補(bǔ)加的介質(zhì)的惡性循環(huán),所以規(guī)范重介操作、合理的調(diào)節(jié)分流量是控制介耗的方法之一。

3)介質(zhì)的設(shè)備管理也稱為技術(shù)管理。設(shè)備管理重點(diǎn)有四個(gè)方面：

a)對(duì)預(yù)脫泥重介系統(tǒng)的管理,脫泥篩的脫泥效率直接影響重介系統(tǒng)入料的下限,重介系統(tǒng)入料下限的降低增加了重介系統(tǒng)內(nèi)煤泥的含量,容易造成脫介篩脫介效率的降低[3]。

b)對(duì)脫介弧形篩的管理。首先通過(guò)對(duì)脫介弧形篩篩面物料的分布及流速狀態(tài)的觀察,要使物料均勻在篩面分布且流速不宜過(guò)快,可以通過(guò)調(diào)整弧形篩布料箱、弧形篩包角角度來(lái)實(shí)現(xiàn),也可以在弧形篩篩面增加橫向擋皮來(lái)降低物料的流速[2]。其次由于物料的沖刷,弧形篩篩條的傾角磨損不均勻,可對(duì)篩面每周進(jìn)行調(diào)頭來(lái)增加弧形篩分級(jí)脫介效率,弧形篩的使用壽命一般 3個(gè)月左右,到期應(yīng)及時(shí)更換,以保證對(duì)懸浮液分級(jí)脫介的效果[2]。

c)對(duì)脫介篩的管理。對(duì)脫介篩的管理重點(diǎn)應(yīng)放在篩板、噴水壓力及噴水量上,脫介篩篩板磨損嚴(yán)重時(shí),應(yīng)及時(shí)更換,嚴(yán)禁用鋼板進(jìn)行補(bǔ)焊,補(bǔ)焊一塊脫介篩就損失一塊有效篩分面積。脫介篩的噴嘴高度一般是最大入料粒度的 3倍,噴水壓力在 0.15～0.2M Pa為宜,噴水方向應(yīng)和物料在篩面上越過(guò)溢流堰下落的方向交叉,這樣有利于產(chǎn)品的的潤(rùn)濕及產(chǎn)品與介質(zhì)的分離。同時(shí)噴水量要充足,噴水要覆蓋篩面整個(gè)斷面。

d)加強(qiáng)對(duì)磁選機(jī)的管理。磁選機(jī)是介耗控制的最后一道環(huán)節(jié),通用磁選機(jī)的磁性物回收率在99.8%以上,選煤廠的現(xiàn)場(chǎng)管理要達(dá)到該磁性物回收率,必須使磁選機(jī)在最佳的工作狀態(tài)運(yùn)行。首先加強(qiáng)磁選機(jī)的現(xiàn)場(chǎng)管理,即在生產(chǎn)中保證磁選機(jī)入料均勻、尾礦排料暢通且磁選機(jī)溢流量是底流量的 1/3左右,停機(jī)后對(duì)磁選機(jī)布料室及尾礦排料槽進(jìn)行清理,其次在磁選機(jī)精礦卸料處增加噴水或刮皮強(qiáng)制磁選精礦卸料,促進(jìn)介質(zhì)回收。最后每月對(duì)磁選機(jī)進(jìn)行單機(jī)檢查,以保證磁選機(jī)在最佳的運(yùn)行狀態(tài)下工作。

4)應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理,減少介質(zhì)無(wú)所謂的消耗。長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),介質(zhì)泵在上壓初始階段,重介質(zhì)懸浮液不穩(wěn)定,局部濃度較高,容易導(dǎo)致弧形篩和直接振動(dòng)篩脫介效果差,跑介嚴(yán)重,每停車一次,合介介質(zhì)桶液位都將損失 10%以上。故開機(jī)前及安全生產(chǎn)事故超過(guò) 10m in以上的,都必須對(duì)合格介質(zhì)桶和煤介混送桶進(jìn)行鼓風(fēng),使桶內(nèi)懸浮液攪拌均勻,解決懸浮液中局部濃度過(guò)高的的問(wèn)題。開車后,要分時(shí)段逐步升高重介分選壓力,延長(zhǎng)壓力上升周期,使介質(zhì)流量連續(xù)穩(wěn)定的加大。另外,根據(jù)原煤煤質(zhì)情況,嚴(yán)格把握控制每小時(shí)原煤入洗量,合理配料,粒度均勻,有利于保證脫介設(shè)備的正常工作狀態(tài)。

5)常用的介質(zhì)添加方式有干加與濕加兩種方式。干加介質(zhì)一般采用皮帶或提升器將干介質(zhì)直接加至合介質(zhì)桶內(nèi)[1]。這種介質(zhì)添加方式,介質(zhì)不易在合介桶內(nèi)形成穩(wěn)定的懸浮液,介質(zhì)沉淀速度較快,以至帶來(lái)介質(zhì)的損失,而濕加介質(zhì)是預(yù)先將介質(zhì)配置成高密度的懸浮液用泵將懸浮液泵送至合介質(zhì)桶內(nèi),這種添加方法穩(wěn)定且有利于介質(zhì)在重介系統(tǒng)內(nèi)迅速與物料混合形成懸浮液。其缺點(diǎn)是在比較寒冷的北方選煤廠濕加介質(zhì)管道容易上凍,造成介質(zhì)添加不上,通過(guò)在重介系統(tǒng)分流箱流向合介桶的管路內(nèi)添加干介質(zhì),即能解決直接添加干介質(zhì)的沉淀問(wèn)題,又能使重介系統(tǒng)密度迅速提高。

6)介質(zhì)應(yīng)存放在專用的介質(zhì)庫(kù)內(nèi),受潮、暴曬都能使重介質(zhì)發(fā)生物理化學(xué)變化,同時(shí)還能預(yù)防雜物對(duì)重介質(zhì)的污染。

7)選煤廠應(yīng)設(shè)專門的技術(shù)人員對(duì)洗選介質(zhì)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)管,綜合分析關(guān)于介質(zhì)管理的各項(xiàng)數(shù)據(jù),通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的分析把握介質(zhì)的使用情況。對(duì)影響介質(zhì)消耗的因素要明確責(zé)任、落實(shí)到人,通過(guò)經(jīng)濟(jì)手段促進(jìn)介質(zhì)的管理。

3 結(jié)束語(yǔ)

介質(zhì)與煤炭都屬于不可再生資源,國(guó)家大力提倡節(jié)能減排,同時(shí)介耗的控制也是選煤廠一項(xiàng)重要的技術(shù)指標(biāo),是一個(gè)選煤廠管理水平、技術(shù)水平的綜合體現(xiàn)。低水平的介質(zhì)消耗能夠減輕企業(yè)對(duì)人力資源的投入,同時(shí)也能給企業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。