精煤產(chǎn)品中雜物控制研究

陳海鈺

(中煤集團(tuán)大屯公司 煤炭貿(mào)易公司，江蘇 沛縣 221610)

隨著煤炭加工利用及煉焦技術(shù)的發(fā)展和冶金煤市場競爭的日趨激烈，精煤產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量：灰分、水分、硫分、發(fā)熱量等指標(biāo)，已不能完全滿足客戶對精煤產(chǎn)品的質(zhì)量要求，精煤產(chǎn)品的外在質(zhì)量，即精煤中的雜物含量，已經(jīng)成為衡量精煤質(zhì)量的重要指標(biāo)，越來越受到客戶的關(guān)注。

中煤集團(tuán)大屯公司選煤中心下轄3個冶金煤選煤廠，負(fù)責(zé)礦區(qū)的原煤準(zhǔn)備、洗選加工、產(chǎn)品裝車外運(yùn)等。目前總洗選能力820萬t/a，最高入洗能力900萬t/a。精煤產(chǎn)品主要銷往國內(nèi)大型鋼鐵及焦化企業(yè)，部分出口日本、韓國等?！按笸兔骸逼放圃趪夜ど叹肿粤松虡?biāo)，冶煉精煤產(chǎn)品曾獲“國家銀質(zhì)獎”、“產(chǎn)品質(zhì)量國家免檢”、“煤炭工業(yè)質(zhì)量獎”等榮譽(yù)，在華東地區(qū)享有較高聲譽(yù)。早在2005年，公司就實(shí)施了在原跳汰再洗系統(tǒng)進(jìn)行重介質(zhì)選煤技術(shù)改造，形成了跳汰─浮選、重介質(zhì)─浮選雙系統(tǒng)選煤工藝，重介質(zhì)分選系統(tǒng)投產(chǎn)后以重介質(zhì)—浮選系統(tǒng)生產(chǎn)為主。重介質(zhì)選煤工藝提升了選煤廠精煤產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量的保證能力，同時，其外在質(zhì)量也越來越被關(guān)注和重視，控制精煤產(chǎn)品中的雜物含量，已被公司作為精品戰(zhàn)略工程來實(shí)施，旨在進(jìn)一步增強(qiáng)市場競爭力，維護(hù)大屯精煤在市場上的聲譽(yù)和品牌形象。能否充分認(rèn)識雜物的來源和控制方法，增強(qiáng)產(chǎn)品外在質(zhì)量意識，不斷分析控制結(jié)果，改進(jìn)控制方法，是關(guān)系到精煤產(chǎn)品外在質(zhì)量是否像內(nèi)在質(zhì)量一樣具有可靠控制方法的關(guān)鍵。

1 精煤產(chǎn)品中雜物來源

精煤產(chǎn)品中的雜物來源主要有以下4類：

(1)在原煤開采、運(yùn)輸過程中混入的雜物，即通過選煤生產(chǎn)過程未能除去而混入精煤產(chǎn)品中的原生雜物，這類非煤物包括井下煤體固化材料(馬麗散)、木質(zhì)物、雷管、炮線、其它金屬物、矸石、柔性編織物、棉紗帶等，一般可以通過煤炭洗選加工過程除去，但有些煤體固化材料(馬麗散)的密度與分選密度接近，很難選出，從而進(jìn)入精煤產(chǎn)品。

(2)在選煤生產(chǎn)過程中二次混入的雜物，包括鐵板(塊)、鐵錘、鍬頭、錨鏈、鐵絲、鐵鍬把、螺母、螺釘、木棒(條)、膠帶、電纜線皮、電纜線、皮尺、鑄石、皮管、濾布、擋皮、建筑垃圾、生活垃圾等，這類雜物是不應(yīng)該混入的非煤物，在精煤裝車過程中可以由人工撿出。

(3)精煤裝車車皮本身帶入的雜物，如水泥、沙石、草木、包裝材料、紙屑、柔性編織物等，此類雜物可通過清理車皮除去。

(4)修補(bǔ)壞車皮時使用的鐵絲、竹笆子等在精煤卸車的過程中脫落而混入精煤產(chǎn)品中，在修補(bǔ)壞車皮時應(yīng)對此類雜物進(jìn)行加固，防止其脫落。

雜物對精煤產(chǎn)品的使用有較大影響，是影響精煤產(chǎn)品外在質(zhì)量的重要因素。

2 精煤中的雜物控制現(xiàn)狀

2.1 工藝控制

把好原煤入廠關(guān)，除去原煤中大于300 mm的雜物。原煤卸車受煤坑上鐵篦子孔徑保持300mm×300mm，大于300 mm矸石、木塊、鐵器等雜物被篩出，防止進(jìn)入原煤倉。

以大屯選煤廠為例，原煤準(zhǔn)備車間設(shè)置4臺除鐵器，各除鐵器分別對應(yīng)不同的帶式輸送機(jī)。為防止漏鐵，除鐵器先于輸送機(jī)開啟，后于輸送機(jī)停止，可除去大部分易于吸附的鐵器類雜物。

原煤預(yù)先篩分篩出大于50 mm的矸石、軟雜物、大塊煤，手選撿出矸石、軟雜物，大塊煤經(jīng)破碎機(jī)破碎至50 mm以下，與篩下物混合入洗。

重力分選除雜。原煤準(zhǔn)備車間除鐵器漏吸鐵器類雜物和其他密度較大的雜物，可通過重選設(shè)備隨矸石從原煤中分離出來。

跳汰系統(tǒng)除雜器除雜。在跳汰機(jī)二段中部設(shè)置除雜篦子，脫除棉紗、編織袋、炮線等雜物。在跳汰機(jī)溢流口安裝自動除雜機(jī)，清除溢流中密度低于精煤的漂浮雜物，主要是原煤預(yù)先篩分篩下或手選不易被撿出的形狀細(xì)小的木類雜物。

2.2 管理控制

2.2.1 制定預(yù)防措施，防止雜物混入

(1)對生產(chǎn)現(xiàn)場的檢修、施工及設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)作出明確規(guī)定。作業(yè)人員要規(guī)范物品的堆放，與產(chǎn)品易混入的區(qū)域進(jìn)行隔離，檢修和施工完畢做到工完、料凈、場地清。嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備巡回檢查和定期檢修制度，防止因失修而使零、部件掉入產(chǎn)品中。加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，防止鑄石等脫落，在生產(chǎn)現(xiàn)場和生產(chǎn)設(shè)備區(qū)域禁止放置任何建筑材料，以防止其誤入產(chǎn)品中。在清理地面及設(shè)備上的積煤時，非煤物品嚴(yán)禁混入產(chǎn)品中。若不能確認(rèn)煤的質(zhì)量等級，則不得將煤摻入高級別的產(chǎn)品中，混有不可分離的非煤物時，只能作為臟雜煤處理。

(2)對精煤車皮清掃作出規(guī)定。清車過程中車門全部打開，采用鐵鍬、掃帚等工具清理、清掃兩側(cè)。清車后確保車底、車幫內(nèi)外壁與幫上無各類雜物。

(3)實(shí)行全員控制。任何人員使用的生活、生產(chǎn)垃圾及產(chǎn)品包裝物，嚴(yán)禁丟入產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備和產(chǎn)品中含有上述物時必須及時清除。

2.2.2 制定補(bǔ)救措施，撿出雜物

由于礦井工作面地質(zhì)條件的變化，為確保頂板安全，使用較多的馬麗散固化物，導(dǎo)致煤中含有大量的馬麗散雜質(zhì)，嚴(yán)重影響洗精煤的質(zhì)量。為穩(wěn)定精煤質(zhì)量，維護(hù)大屯煤優(yōu)質(zhì)品牌，安排工作人員在精煤篩口撿除馬麗散，確保精煤產(chǎn)品質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定。

任何人員將使用的工具或其他物品掉入產(chǎn)品中時，都要采取積極有效措施進(jìn)行尋找，尋找特別困難或已進(jìn)入產(chǎn)品倉中，應(yīng)立即匯報廠調(diào)度，作好記錄，當(dāng)班調(diào)度通知運(yùn)銷科聯(lián)辦，要求在產(chǎn)品裝車過程中設(shè)法查找，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3 完善質(zhì)量管理體系

隨著ISO9000標(biāo)準(zhǔn)的深入貫徹實(shí)施，大屯公司煤炭質(zhì)量管理工作也已走上規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的道路。2003年，大屯公司為優(yōu)化管理體系運(yùn)行，將質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全3個管理體系進(jìn)行整合，建立了3合1管理體系，并不斷更新完善，把滿足用戶要求、保障職工職業(yè)健康安全、實(shí)現(xiàn)社會承諾3個目標(biāo)統(tǒng)一管理和考慮，相互融洽和促進(jìn)。通過逐級宣貫培訓(xùn)，職工關(guān)注產(chǎn)品外在質(zhì)量的程度有所增加、意識有所增強(qiáng)。體系文件《生產(chǎn)過程控制程序》將選煤生產(chǎn)過程中雜物的控制作出程序化的規(guī)定?！恫缓细衿房刂瞥绦颉穼貉b車過程中發(fā)現(xiàn)雜物異常情況作出程序化規(guī)定?！豆に嚬芾碇贫取窂纳a(chǎn)工藝上對雜物控制作出制度化的規(guī)定。除鐵器、破碎機(jī)等技術(shù)操作規(guī)程對除雜設(shè)備的使用進(jìn)行規(guī)范化，保證設(shè)備的正常運(yùn)行?！犊刂凭寒a(chǎn)品中雜物的管理辦法》制定了雜物的監(jiān)督檢查、追查及獎罰辦法，明確相關(guān)部門責(zé)任，納入《績效工資考核辦法》，實(shí)行量化考核，并在每月的績效工資中兌現(xiàn)。

2.4 雜物控制效果

據(jù)統(tǒng)計，2019年大屯選煤廠共入洗原煤753萬t，其中原煤準(zhǔn)備、手選除雜24 300 kg，達(dá)到萬噸原煤除雜32 kg。精煤裝車撿雜較以前大幅度減少，偶爾檢修鐵器雜物混入產(chǎn)品入倉，通過提前預(yù)報都能夠在裝車過程中撿出，沒有隨產(chǎn)品帶走。人工在精煤篩口撿出馬麗散約8萬t。除鐵器除雜約12 000 kg。

此外，從港口、客戶反饋信息來看，港口精煤卸車除雜、場地人工撿雜、裝船除雜過程撿雜數(shù)量較以前明顯減少，沒有用戶的不良反應(yīng)。

3 雜物控制存在的問題

(1)生產(chǎn)工藝方面，重介選煤存在細(xì)小軟雜物影響精煤產(chǎn)品外在質(zhì)量的現(xiàn)象。2006年大屯選煤廠開始采用重介質(zhì)系統(tǒng)選煤，其他工序仍采用原系統(tǒng)，與跳汰選煤系統(tǒng)相比，在軟雜物的控制上存在缺陷。重介質(zhì)旋流器的工藝布置無法使用跳汰系統(tǒng)的除雜設(shè)施和設(shè)備。跳汰系統(tǒng)通過除雜篦子和自動除雜機(jī)除去的飄浮性軟雜物，重介質(zhì)旋流器無法除去。目前雖然安排人工在精煤篩口撿馬麗散的同時撿出軟雜物，但仍然存在細(xì)小軟雜物影響精煤產(chǎn)品外在質(zhì)量的現(xiàn)象。

(2)從精煤裝車撿雜情況來看，選煤生產(chǎn)過程中雜物二次混入的現(xiàn)象不能被有效制止和杜絕，人為原因造成雜物進(jìn)入精煤產(chǎn)品中的現(xiàn)象依然不能杜絕，現(xiàn)場管理還需加強(qiáng)。從被撿出雜物的來源看，不易預(yù)料、間接人為原因而混入精煤產(chǎn)品中的雜物約占20%，例如：皮尺測量倉存時被刮斷而落入精煤倉內(nèi)、刮板輸送機(jī)鑄石脫落而混入煤流等。80%的雜物是在設(shè)備檢修、維護(hù)時，直接人為原因使檢修廢料混入煤流造成的，有些作業(yè)人員甚至為方便故意把雜物放入煤流。針對檢修鐵器雜物混入產(chǎn)品時有發(fā)生的問題，需要及時采取補(bǔ)救措施，嚴(yán)格落實(shí)重獎重罰考核，落實(shí)進(jìn)入責(zé)任則重罰，落實(shí)撿出責(zé)任則重獎，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入雜物不及時匯報則加重罰。通過采取一系列措施，目前精煤裝車時撿出雜物量較以前大幅度減少，但還需要加強(qiáng)檢修質(zhì)量及責(zé)任心教育，提升“工完料凈，場地清”標(biāo)準(zhǔn)化水平。

(3)對于港口反饋的精煤產(chǎn)品質(zhì)量信息，缺乏分析，不能追溯到具體的生產(chǎn)過程。每月港口交貨時反饋的精煤產(chǎn)品中雜物信息，只能提供港口精煤卸車除雜、場地人工撿雜、裝船除雜過程雜物清除的數(shù)量及分類，不能準(zhǔn)確反映出進(jìn)港精煤中雜物來源的具體批次號及數(shù)量。這樣就很難追溯到選煤廠精煤的裝車日期、裝車方式、生產(chǎn)日期、生產(chǎn)班次、當(dāng)班生產(chǎn)情況信息，只能根據(jù)撿出雜物的具體名稱、尺寸大小等，大致判斷雜物的來源或混入渠道，再通過具體情況具體分析，采取相應(yīng)措施，持續(xù)改進(jìn)雜物控制，不斷滿足客戶要求。

4 建議對策

4.1 重視開采過程的源頭控制

(1)建議對煤礦開采及原煤生產(chǎn)過程中雜物的含量要從源頭引起重視并加強(qiáng)管理，從原煤生產(chǎn)過程加強(qiáng)雜物的控制，減少原煤中雜物的含量，從而減少精煤產(chǎn)品的軟雜物含量。隨著井下地質(zhì)條件及開采工藝的不斷變化，煤體固化材料(馬麗散)的使用已較為普遍。由于重介質(zhì)選煤方法不能很好地將目前這種普遍使用的固化材料(馬麗散)從精煤中分選出來，極易造成精煤質(zhì)量波動較大，特別是多個采樣單元之間檢測質(zhì)量的不穩(wěn)定。針對這種情況，一是要優(yōu)化開采工藝、加強(qiáng)和改進(jìn)工作面支護(hù)工作，盡可能少用或不用煤體固化材料；二是要對煤體固化材料實(shí)施分類采購管理，對于非井下防火必須的固化材料，要求新型固化材料必須滿足固化后灰分不大于5.00%，最高反應(yīng)溫度不大于140 ℃，膠結(jié)性能滿足頂板加固要求；三是加強(qiáng)對固化材料的科技攻關(guān)，在保證產(chǎn)品基本性能的前提下，加強(qiáng)產(chǎn)品性狀研究，如：將材料密度提高到1.5 kg/m3以上，可使加固材料不進(jìn)入精煤產(chǎn)品。

(2)加強(qiáng)重介系統(tǒng)選煤除雜技術(shù)的研究，達(dá)到跳汰系統(tǒng)選煤的除雜效果。

4.2 加強(qiáng)生產(chǎn)現(xiàn)場管理

(1)加強(qiáng)監(jiān)督、考核，加大宣傳和教育力度，增強(qiáng)職工雜物控制意識，摒棄不良作業(yè)行為。

(2)對生產(chǎn)系統(tǒng)中可能易混入雜物的地點(diǎn)進(jìn)行全封閉改造，例如：封閉帶式輸送機(jī)機(jī)尾、設(shè)備交叉口處、精煤倉倉口，防止人為因素造成雜物的混入。

(3)在生產(chǎn)現(xiàn)場合理設(shè)置垃圾箱，方便雜物回收，將雜物的回收管理工作納入考核體系。

(4)要繼續(xù)加強(qiáng)對馬麗散的人工揀選工作，穩(wěn)定精煤質(zhì)量。

4.3 加強(qiáng)港口精煤產(chǎn)品質(zhì)量管理和信息反饋分析

加強(qiáng)與港口和客戶的溝通和聯(lián)系，及時獲取港口信息，包括進(jìn)港精煤的批次號及數(shù)量、撿出雜物的名稱、尺寸大小及數(shù)量等。通過分析，追溯到具體的選煤生產(chǎn)過程，采取措施，持續(xù)改進(jìn)對雜物的控制。