選煤廠藥劑損耗的分析與改善

段莉莉

選煤廠藥劑損耗的分析與改善

段莉莉

(晉煤煤業(yè)洗選加工部，山西 晉城 048000)

通過使用“質(zhì)量分布圖”這一全面質(zhì)量管理的重要工具，對(duì)選煤廠藥劑使用量這一基礎(chǔ)生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并研究;找出藥損的波動(dòng)范圍，并與實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)結(jié)合，判別生產(chǎn)過程有無異常。對(duì)目前藥損較高的現(xiàn)狀及時(shí)查找原因，進(jìn)行糾正，以達(dá)到最佳使用效果。通過近兩年的實(shí)踐并應(yīng)用，藥劑費(fèi)用顯著降低，所以數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法提供的工具—質(zhì)量分布圖是一個(gè)有力的工具，是判別生產(chǎn)過程有無異常的重要手段，能確保變異得到有效控制，并促進(jìn)持續(xù)改進(jìn)。

洗煤;質(zhì)量管理;統(tǒng)計(jì)技術(shù);絮凝劑

數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法提供了一個(gè)有力的工具，即質(zhì)量管理分布圖。質(zhì)量管理圖是全面質(zhì)量管理的重要工具，是監(jiān)督產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的波動(dòng)是否超出范圍，判斷生產(chǎn)過程有無異常的重要手段。下面是這一統(tǒng)計(jì)方法在選煤廠藥劑損耗改善過程中的一個(gè)重要應(yīng)用。

1 藥劑損耗現(xiàn)狀

藥劑是洗煤廠處理煤泥水所用的絮凝劑、凈化劑，學(xué)名是聚丙稀酰胺，俗稱“白藥”。目的是加速煤泥沉淀，保證洗煤用水的澄清度，保證清水洗煤。是一種消耗品，隨洗煤量增大而損耗增大，或者說隨煤泥量的增加而消耗量加大。噸煤泥消耗量有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。某礦洗選廠某兩年的藥劑消耗情況見表1，表1與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行了對(duì)比。

表1 藥劑消耗表

從表1可以看出，藥劑損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過國家標(biāo)準(zhǔn)，而且它在材料費(fèi)中屬于A類重點(diǎn)控制對(duì)象，故應(yīng)對(duì)其進(jìn)行分析研究，找出原因，降低消耗。

2 藥劑損耗的分析與改善

藥劑在選煤廠中最主要的用途是提高澄清、濃縮設(shè)備固液分離的效果，加速微細(xì)顆粒在煤泥水中的沉降速度，得到澄清的溢流水供選煤作業(yè)，滿足其用水要求，防止細(xì)泥在煤泥水體系中循環(huán)積累，造成惡性循環(huán)。并且保證全部洗水循環(huán)使用，即使有少量的水需要外排，也能保證外排水符合環(huán)保要求，不致造成污染。提高沉淀煤泥的濃度，適應(yīng)下一作業(yè)的需求，利于煤泥廠內(nèi)回收。

為了充分發(fā)揮絮凝劑的作用，應(yīng)將其配制成水溶液使用，其濃度一般低于1%。選煤廠常使用0.1%～0.15%的聚丙烯酰胺水溶液。如果濃度太高，可能溶解不完全，使活性下降，影響使用效果。為了充分發(fā)揮絮凝劑的作用，加速煤泥體系中煤泥顆粒的沉降速度，必須使絮凝劑在煤泥水體系中充分分散。比較理想的混合條件是：快速攪拌，使絮凝劑充分分散，在煤泥水體系失穩(wěn)后，轉(zhuǎn)入比較穩(wěn)定的絮凝沉降環(huán)境。如在尾煤濃縮機(jī)中添加藥劑，加藥點(diǎn)與濃縮機(jī)中心給料管之間有一定的距離，并以此調(diào)節(jié)攪拌分散時(shí)間。在溜槽、管道中的快速流動(dòng)起到攪拌作用，進(jìn)入濃縮機(jī)后就開始絮凝沉淀。有下列n種藥劑添加方式：1)多點(diǎn)加到溜槽中;2)多點(diǎn)加到管道中;3)用噴射器進(jìn)行混合。應(yīng)盡量采用藥劑多點(diǎn)添加，使之更均勻地和整個(gè)礦漿混合，提高藥劑性能。

2.1 控制現(xiàn)狀測(cè)量

現(xiàn)從某年每天的藥劑用量數(shù)據(jù)中運(yùn)用隨機(jī)抽樣的方法取出105個(gè)數(shù)據(jù)，收集后列入表2，用做直方圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

表2 某洗煤廠藥損現(xiàn)狀數(shù)據(jù)收集表

計(jì)算平均值x：

代入表2數(shù)據(jù)，得：

計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差S：

代入表2數(shù)據(jù)，得其值為0.078。

式中：

xi—每一個(gè)隨機(jī)數(shù)值;

n—數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)。

確定數(shù)據(jù)的極差：

由于標(biāo)志值的變動(dòng)比較均勻，分組可取相等組距。首先確定組距。可根據(jù)斯特奇斯經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算組距，其計(jì)算公式為［2］：

組距h=全距/(1+3.322lg N)

式中：

N—代表標(biāo)志值個(gè)數(shù)，取105。

按公式本可求組距h=0.06。所以以0.06為組距，相應(yīng)的組數(shù)則為0.46/0.06≈7。

又本題分組變量為離散型變量，根據(jù)“劃分離散變量的組限時(shí)，相鄰組限可以間斷”這一原則，做以下分組，見表3。

表3 藥劑使用量頻數(shù)分布表

從表3可看出列表法比較精確，但不太直觀。為了更直觀地顯示這些數(shù)據(jù)的特征，方便能進(jìn)行有效的觀察分析，用表2中的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)繪制了藥劑用量頻數(shù)直方圖，見圖1。并進(jìn)一步在直角坐標(biāo)系中取各組組中值繪制了相應(yīng)的折線圖，見圖2。

對(duì)藥劑用量數(shù)據(jù)直方圖(結(jié)合折線圖)進(jìn)行分析：

1)從圖形看，本圖屬于偏向型，分析其數(shù)據(jù)分布類型不服從正態(tài)分布，判斷數(shù)據(jù)有明顯異常。

2)可直觀地判斷分布中心已偏離規(guī)格中心，判斷數(shù)據(jù)分布的散差(分布范圍)不能滿足規(guī)格范圍的要求，必須采取縮小散差的技術(shù)性措施，才能避免產(chǎn)品不合格品率。

3)又用數(shù)理統(tǒng)計(jì)中的統(tǒng)計(jì)檢驗(yàn)法——偏度－峰度檢驗(yàn)法進(jìn)行了進(jìn)一步的驗(yàn)證，對(duì)其是否服從正態(tài)分布進(jìn)行了進(jìn)一步的檢驗(yàn)。計(jì)算以下統(tǒng)計(jì)量：

樣本均值為0.352，樣本標(biāo)準(zhǔn)差為0.078，樣本方差為0.006，偏度系數(shù)統(tǒng)計(jì)量計(jì)算值為1.190，峰度系數(shù)統(tǒng)計(jì)量計(jì)算值為5.323。判定規(guī)則為：當(dāng)偏度系數(shù)統(tǒng)計(jì)量值接近于0或者峰度系數(shù)統(tǒng)計(jì)量值接近于3，則可判定其服從正態(tài)分布，否則不服從正態(tài)分布?？梢钥闯?，本題結(jié)果不服從正態(tài)分布。并且通過其值一個(gè)大于0，一個(gè)大于3，可知其為正偏，且尖峰形狀。

2.2 分析用量失控原因

藥劑用量主要跟添加溶液量、溶液濃度、添加方式有關(guān)。絮凝劑的用量除了直接影響絮凝效果外，還影響選煤廠的成本，其用量應(yīng)選擇恰當(dāng)。其原因如下：絮凝劑在礦物表面的覆蓋量約為50%時(shí)，可以達(dá)到最佳絮凝效果。用量過小，效力不足;用量過大，反而產(chǎn)生保護(hù)膠體作用，促使顆粒處于分散狀態(tài)。高分子絮凝劑本身價(jià)格昂貴，用量無窮大，造成選煤成本增加。經(jīng)過專家專題討論，并與澳大利亞朗艾道公司、申克公司有關(guān)專家人員共同探討，得出主要原因，畫出因果分析樹見圖3。

圖3 藥劑損耗量大的因果分析樹

3 幾點(diǎn)思考

3.1 硬件方面

1)購買2臺(tái)與加藥泵配套的變頻器，末煤集控將煤量信號(hào)輸出到藥劑添加泵的孌頻器當(dāng)中，用煤量控制變頻器的輸出功率，變頻器控制泵的轉(zhuǎn)速，以控制其流量，實(shí)現(xiàn)藥劑添加與煤量大小同步，適時(shí)、適量控制，并且及時(shí)停機(jī)停藥。

2)在循環(huán)水池上安裝水位監(jiān)測(cè)裝置，及時(shí)報(bào)警，補(bǔ)水自動(dòng)化(高低位控制)，控制沖地水和補(bǔ)加水，避免“脹肚”現(xiàn)象，杜絕外排水，減少藥劑損失。

3.2 軟件方面

1)加強(qiáng)人員培訓(xùn)，使加藥人員熟練掌握操作規(guī)程。

2)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)與檢修，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3)把好原料進(jìn)貨關(guān)，確保原料性能穩(wěn)定。

4)根據(jù)具體情況修改操作規(guī)程，使攪拌時(shí)間適當(dāng)。

4 結(jié)語

該礦洗煤廠在進(jìn)行了相關(guān)改進(jìn)后連續(xù)2年的藥劑消耗情況見表4，將表4與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行了對(duì)比。

表4 改進(jìn)后藥劑消耗表

從表4可以看出，選煤廠通過對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)監(jiān)控并分析改進(jìn)，能及時(shí)判別生產(chǎn)過程的異常狀況，并查找原因后，積極采取有力管理措施。確保這種變異得到了有效控制。同時(shí)降低“白藥”取得良好效果，使藥劑損耗控制在了國家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，噸煤泥耗量同比下降156.4，按正常情況下(即煤質(zhì)較好時(shí)候)所使用的普通介質(zhì)12 000元/t計(jì)算，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

［1］ 全國統(tǒng)計(jì)專業(yè)技術(shù)資格考試用書編寫委員會(huì).統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)理論及相關(guān)知識(shí)［M］.北京：中國統(tǒng)計(jì)出版社，2005：26－27.

Analysis and Improvement of Reagent Loss in the Coal Preparation Plant

Duan Li－li

According to the use of quality distribution chart which is an important tool for qulity management，it has analysed and researched the basic production data of pharmaceutical use to find the fluctuation range and distinguish the abnormal condition with the actual production experience.For the current status of higher reagent loss，we need to find the reason and try the best to correct it to achieve the best results.After two years’practice and application，the cost of reagent has reduced obviously.From all the results，we can find that the quality distribution is really a powerful tool for identifying the abnormal conditions and making sure that variation gets an effective control.

Coal preparation;Quality management;Statistic technique;Flocculant

TD926

A

1672－0652(2012)01－0008－03

2011－12－19

段莉莉(1968—)，女，山西晉城人，1990年畢業(yè)于山東礦業(yè)學(xué)院濟(jì)南分院，統(tǒng)計(jì)師，主要從事煤質(zhì)選煤技術(shù)統(tǒng)計(jì)管理工作(E － mail)duanlili@jccoal.com