王務(wù)峰
(西山煤電股份有限公司西曲礦選煤廠,山西 古交 030200)
西山煤電股份有限公司西曲礦選煤廠屬于礦井型、煉焦煤選煤廠,1987年投產(chǎn),設(shè)計生產(chǎn)能力300萬t。經(jīng)過多次的技術(shù)改造,主要的工藝流程已經(jīng)由跳汰選煤+煤泥浮選流程,改為原煤預(yù)先脫泥+三產(chǎn)品無壓重介旋流器選煤+煤泥浮選流程,2006年重新核定生產(chǎn)能力為340萬t。由于是舊系統(tǒng)改造,受廠房條件限制,工藝設(shè)計和設(shè)備選型上存在一定的局限性,2003年重介系統(tǒng)改造完成后,介耗一度出現(xiàn)4.5 kg/t左右的現(xiàn)象。多年來,西曲礦選煤廠一直不斷致力于節(jié)能降耗工作,從優(yōu)化工藝、設(shè)備和加強管理等多方面著手進行,目前已經(jīng)取得了一定的效果,介耗基本穩(wěn)定在2.5~2.8 kg/t范圍內(nèi)。
1)重介系統(tǒng)分兩期進行原煤預(yù)先脫泥改造。
重介系統(tǒng)改造時考慮到成本費用問題,沒有上原煤預(yù)先脫泥工藝,但是在運行過程中發(fā)現(xiàn)存在下列問題:
a)沒有預(yù)先脫泥設(shè)備,進入重介系統(tǒng)的煤泥量只能靠打分流排出,但由于重介系統(tǒng)的自動化控制系統(tǒng)中沒能實現(xiàn)懸浮液流變特性的自動調(diào)節(jié),即分流大小不能根據(jù)懸浮液煤泥含量的多少自動調(diào)整。煤泥含量的調(diào)整依靠手動調(diào)節(jié)分流往往比較滯后,而且與密控工的知識水平和責(zé)任心密切相關(guān)。在原煤細粒煤含量多和洗水濃度高時懸浮液中的煤泥含量不能及時調(diào)整,造成1~0.5 mm粒級原煤的分選效果不理想,影響產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的穩(wěn)定。
b)該廠重介系統(tǒng)共有2套獨立的系統(tǒng),每套系統(tǒng)有2臺3NWX-A1000/700無壓三產(chǎn)品旋流器,共用1臺中煤篩和矸石篩。按年生產(chǎn)能力340萬t計算,則單臺旋流器的處理能力要達到165 t/h,考慮到生產(chǎn)過程中的各種影響因素,實際的處理能力必須達到180~200 t/h才能完成任務(wù)指標(biāo)。原煤中末煤含量多時,精煤脫介篩上的煤粒經(jīng)常出現(xiàn)“打團”現(xiàn)象,脫介效果不理想,只能以減小處理能力保證脫介效果,這又影響到生產(chǎn)任務(wù)指標(biāo)的完成。
細粒煤在脫介篩上的帶介量大,在磁選機中的回收效果差。增加了原煤預(yù)先脫泥工藝后,進入重介系統(tǒng)的煤泥量減少,脫介篩的脫介效率提高;磁選機入料濃度減低,分選介質(zhì)的黏性降低,精礦濃度提高,煤泥重返合格懸浮液中的量減少,有利于重介質(zhì)旋流器的分選;同時,在滿足懸浮液穩(wěn)定性的前提下分流量減小,減少了介質(zhì)的損失。
2)在尾煤二段濃縮池(604)的溢流口與循環(huán)水倉之間增設(shè)了一排篩板,將棉紗、木塊、煤塊等雜物除去,防止進入循環(huán)水系統(tǒng)而堵塞脫介篩噴頭。
3)浮精脫水設(shè)備更新改造。隨著礦井開采年限的增加和巷道的延伸,4#、8#、9#三種煤的數(shù)量和質(zhì)量越來越不穩(wěn)定,在遇到煤質(zhì)發(fā)黏時,原來的加壓過濾機濾餅薄,排料時間長,不能滿足生產(chǎn)需求。而隔膜式快開壓濾機因其對入料粒度組成的適應(yīng)性強,附屬設(shè)施少,自動化程度高等優(yōu)點,近幾年在選煤廠得到快速推廣。該廠將3臺加壓過濾機更換為4臺隔膜式快開壓濾機,提高了脫水效率,濾液濃度降低,進而循環(huán)水濃度降低,改善了脫介篩脫介效果。西曲礦選煤廠重介系統(tǒng)工藝流程圖見圖1。
圖1 西曲礦選煤廠重介系統(tǒng)工藝流程圖
4)原來二系統(tǒng)精煤篩二段篩下水(稀介質(zhì))和分流分別入不同的磁選機(342和344),但是在分流量大的情況下,344的入料量太大,影響回收效果,因此增設(shè)了344去342的分料管路,可以均衡2臺磁選機的入料量和入料濃度,保證入料的均勻性。
5)磁選機的入料濃度保持在15%~30%為宜。為此在入料槽內(nèi)增加了稀釋水,在煤量大或細粒煤含量多時適當(dāng)加開稀釋水,保證最佳的入料濃度。另外在入料槽兩側(cè)各增設(shè)了一塊篦子,當(dāng)遇到脫介篩篩板掉落時,大量煤塊會掉入磁選機,堵塞磁選機,在短時間內(nèi)造成介質(zhì)的大量損失。加設(shè)篦子可防止煤塊進入磁選機槽體內(nèi),避免堵塞現(xiàn)象,不僅減少了介質(zhì)的損失,而且節(jié)約了處理磁選機堵塞的時間。
6)由于重介一、二系統(tǒng)入料刮板的閘板是橫向分料。一系統(tǒng)靠前,因此一系統(tǒng)原煤中細粒級含量比二系統(tǒng)高,所以生產(chǎn)過程中要求適當(dāng)減小一系統(tǒng)的處理量,同時把一系統(tǒng)脫泥篩篩孔由0.5 mm增加為0.75 mm,以提高脫泥篩效率。
7)該廠安裝了一套水流程監(jiān)控系統(tǒng),在每臺脫介篩的噴水管上都安裝了流量計,實現(xiàn)了電腦在線監(jiān)測,告別了以往憑經(jīng)驗判斷噴水壓力的操作方式,準(zhǔn)確性提高,保證了噴水壓力。
1)弧形篩定期翻轉(zhuǎn)和更換。定期用鋼絲刷等工具清理固定篩下面的雜物,停車后要求崗位司機必須清理弧形篩上的積煤,保證固定篩、弧形篩的卸料面積。
2)脫介篩上的噴水壓力要根據(jù)煤量大小和末煤塊煤的比例及時調(diào)整,保證脫介篩上產(chǎn)品不打團、不跑水。遇到處理問題臨時停煤時,要及時關(guān)掉噴水,避免噴水進入合格介質(zhì)桶,下次啟車時密度跟蹤不上,又要通過打分流調(diào)整密度,造成介質(zhì)的損失和帶煤時間的延遲。
磁選機日常管理是否到位,直接關(guān)系到磁選機的工作效果。崗位司機充分利用停車時間清理磁選機底槽和入料槽中的積煤等雜物。生產(chǎn)過程中根據(jù)入料大小及時調(diào)整溢流底流量,使礦漿液面高于滾筒下邊緣30 mm左右。
在重介旋流器選煤過程中,需要不斷地對選煤工藝參數(shù)進行檢測和調(diào)整,以保證產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量的穩(wěn)定。密控工通過觀察壓力、密度、煤泥量等工藝參數(shù)的變化,判斷可能出現(xiàn)的問題,通知相關(guān)崗位司機引起注意。另外,上下崗位也應(yīng)做好煤量、水量大小及故障情況的協(xié)調(diào)工作,避免損失介質(zhì)。
經(jīng)過幾年的節(jié)能降耗工作,西曲礦選煤廠介耗有了明顯的好轉(zhuǎn)。該廠2005年、2009年1-6月介質(zhì)消耗情況見表1。
經(jīng)濟效益:
表1 2005年、2009年1-6月份介質(zhì)消耗情況本
1) 介質(zhì)消耗從 3.4 kg/t降低到 2.8 kg/t,該廠年處理能力340萬t,磁鐵礦粉價格按1 300元計算,則每年可節(jié)約介質(zhì)成本:340×(3.4-2.8)×1 300÷1 000=265萬元。
2)介耗降低后,密度穩(wěn)定,精煤的穩(wěn)定率、回收率提高,按回收率提高0.2%計算,精煤利潤按550元計算,則每年可增加經(jīng)濟效益:340×0.2% ×550=374萬元。
重介旋流器選煤在近幾年得到迅速推廣,但是介耗問題仍是困擾許多選煤廠的難題。雖然西曲礦選煤廠這幾年在節(jié)能降耗方面取得了一定的成績,但與國內(nèi)先進水平相比仍有很大的差距,工藝還有待完善,管理水平還需要進一步提高。目前,該廠正在進行粗煤泥回收系統(tǒng)改造,改造后脫泥篩篩縫將擴大到1.25~1.50 mm,脫泥效率進一步提高,將更有利于重介系統(tǒng)的節(jié)能降耗。