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        同忻選煤廠分流系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

        2018-07-20 08:58:18仝秀忠
        選煤技術(shù) 2018年3期
        關(guān)鍵詞:氣動(dòng)閥精煤選煤廠

        仝秀忠

        (大同煤礦集團(tuán) 大地選煤工程有限責(zé)任公司,山西 大同037003)

        同忻選煤廠位于山西省大同市境內(nèi),原煤設(shè)計(jì)處理能力為6.0 Mt/a。該廠生產(chǎn)工藝靈活,兼具生產(chǎn)1/3焦煤和動(dòng)力煤兩種生產(chǎn)方式。原煤破碎到50 mm以下,50~1.0 mm粒級(jí)通過兩段兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選,1.0~0.25 mm粒級(jí)粗煤泥采用煤泥分選機(jī)分選,0.25~0 mm粒級(jí)細(xì)煤泥采用加壓過濾機(jī)和板框壓濾機(jī)聯(lián)合脫水回收,實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán)和零排放。

        該廠采用的重介分選系統(tǒng)具有分選精度高、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整靈活、技術(shù)先進(jìn)、系統(tǒng)可靠、適應(yīng)能力強(qiáng)、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)[1]。在煤炭市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈的今天,煤炭產(chǎn)品洗選過程中能源消耗的多少也成為競(jìng)爭(zhēng)勝敗的關(guān)鍵[2],而在選煤廠生產(chǎn)中分流系統(tǒng)是控制介耗、增加介質(zhì)回收率的重要途徑[3]。該廠重介質(zhì)從合介桶進(jìn)入兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器,再經(jīng)過脫介篩和分流系統(tǒng)分流后,分別進(jìn)入合介桶和稀介桶來保證各桶的液位和密度[4]。分流系統(tǒng)在洗選過程中有著不可替代的作用,能客觀反映出選煤廠整個(gè)洗選系統(tǒng)是否正常運(yùn)行。因此,分流系統(tǒng)的研究對(duì)于保證選煤廠正常生產(chǎn)有著積極的作用[5-6]。

        1 分流系統(tǒng)存在的問題

        同忻選煤廠50~1.0 mm粒級(jí)原煤進(jìn)入兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選[7-8]。精煤通過溢流箱和溢流管路由閘板控制分別進(jìn)入精煤脫介篩和原中煤脫介篩,用于精煤脫水,篩上物通過離心機(jī)脫水后進(jìn)入產(chǎn)品帶式輸送機(jī)[9]。在精煤脫介篩的入料端安裝一排固定篩,篩下設(shè)置分流箱[10](圖1),原中煤脫介篩下沒有設(shè)置分流箱。通過控制分流箱機(jī)構(gòu)開關(guān)的大小來調(diào)節(jié)合介桶的液位和介質(zhì)密度。選煤廠分流系統(tǒng)合格介質(zhì)流原則流程(不涉及稀介流、煤流和水流等)如圖2所示。其在生產(chǎn)過程中存在以下問題:

        圖1 分流箱結(jié)構(gòu)示意圖

        圖2 原有分流系統(tǒng)原則流程

        (1)當(dāng)精煤脫介篩出現(xiàn)故障(篩板翹起、側(cè)壓板脫落、擋皮脫落等)無法正常運(yùn)行時(shí),將精煤脫介篩閘板關(guān)閉后使旋流器溢流只進(jìn)入原中煤脫介篩,然而原中煤脫介篩篩下沒有設(shè)置分流箱,無法進(jìn)行脫介;同時(shí)合介桶液位由于介質(zhì)損耗出現(xiàn)快速下降,因而單獨(dú)使用原中煤脫介篩時(shí)無法保證正常洗選生產(chǎn)。

        (2)由于分流箱機(jī)構(gòu)長(zhǎng)時(shí)間被煤泥覆蓋,并與介質(zhì)接觸等原因,機(jī)構(gòu)磨損嚴(yán)重[11],集控對(duì)分流箱機(jī)構(gòu)開關(guān)大小的操作與生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)節(jié)大小的位置常常不符,分流量不能按比例調(diào)節(jié) ,分流量大小難以控制,使得稀介密度較高,磁選機(jī)回收效果不佳,介質(zhì)回收率低,介耗增大[12-13],故分流系統(tǒng)改造是亟待解決的問題。

        2 分流系統(tǒng)的研究與應(yīng)用

        2.1 分流系統(tǒng)管路改進(jìn)

        精煤脫介篩閘板關(guān)閉后,單獨(dú)使用原中煤脫介篩脫介效果不好,合介桶液位不穩(wěn)定,無法保證正常生產(chǎn)。這一現(xiàn)象的發(fā)生主要是因?yàn)樵忻好摻楹Y入料端沒有設(shè)置固定篩,篩下也沒有設(shè)置分流箱,從而導(dǎo)致合格介質(zhì)無法進(jìn)行分流、介質(zhì)損耗較大。

        故將精煤脫介篩入料端固定篩篩下原有分流箱拆除,并在原有的介質(zhì)分配箱(主要是收集精煤、中煤和矸石脫介篩下的合格介質(zhì))與稀介桶之間通過管路連接并安裝氣動(dòng)閥,使得介質(zhì)分配箱的介質(zhì)可以直接進(jìn)入稀介桶,這樣如果單獨(dú)使用精煤脫介篩或原中煤脫介篩,都可以通過調(diào)節(jié)該管路氣動(dòng)閥來控制合介桶的液位和密度。當(dāng)精煤脫介篩出現(xiàn)故障無法運(yùn)行時(shí),則可單獨(dú)使用原中煤脫介篩生產(chǎn),進(jìn)而減少介質(zhì)的損耗。改造后選煤廠分流系統(tǒng)原則流程如圖3所示。

        圖3 改造后分流系統(tǒng)原則流程

        2.2 分流箱機(jī)構(gòu)改進(jìn)

        分流箱機(jī)構(gòu)在使用一段時(shí)間后由于長(zhǎng)時(shí)間與物料接觸會(huì)出現(xiàn)操作位置與現(xiàn)場(chǎng)位置不相符的現(xiàn)象,例如集控操作調(diào)節(jié)到50%,而現(xiàn)場(chǎng)分流箱機(jī)構(gòu)位置總是大于或者小于集控系統(tǒng)的操作位置。當(dāng)分流機(jī)構(gòu)大于實(shí)際操作位置時(shí),合介進(jìn)入稀介桶造成合介桶液位不穩(wěn)定,介質(zhì)密度升高;當(dāng)分流機(jī)構(gòu)小于實(shí)際操作位置時(shí),合介桶液位快速增高,介質(zhì)密度降低,造成跑煤現(xiàn)象發(fā)生[14-15]。通過對(duì)分流系統(tǒng)管路改進(jìn)并安裝氣動(dòng)閥,把分流箱的機(jī)構(gòu)換成氣動(dòng)閥,在進(jìn)行分流操作時(shí)氣動(dòng)閥開關(guān)大小可以相應(yīng)地進(jìn)行改變,操作更為靈活,有效減少了因分流機(jī)構(gòu)不到位引起介耗增加或介質(zhì)密度降低現(xiàn)象的發(fā)生。新增氣動(dòng)閥結(jié)構(gòu)如圖4所示。

        圖4 氣動(dòng)閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

        3 應(yīng)用效果

        分流系統(tǒng)經(jīng)過改造后,增加了原中煤脫介篩的利用率,在精煤脫介篩出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)使該系統(tǒng)全部停產(chǎn),僅將出現(xiàn)問題的設(shè)備單獨(dú)停車進(jìn)行檢修即可。同時(shí),由于分流機(jī)構(gòu)的改變使選煤廠介質(zhì)系統(tǒng)的控制更加方便,減少了介質(zhì)損失,增加了精煤的回收率,降低了檢修工的勞動(dòng)強(qiáng)度[16]。經(jīng)增加氣動(dòng)閥改造后,檢修工對(duì)分流機(jī)構(gòu)的維護(hù)頻率由每3天一次改為每10天一次,改造前后維護(hù)周期對(duì)比如圖5所示。

        圖5 改造前后維護(hù)時(shí)間

        同忻選煤廠有兩套運(yùn)行系統(tǒng),在沒有對(duì)分流系統(tǒng)進(jìn)行改造之前,如果任意一套系統(tǒng)的精煤脫介篩出現(xiàn)故障,該套系統(tǒng)設(shè)備需都停產(chǎn),煤量由1 000 t/h減至500 t/h;改造之后如果精煤脫介篩出現(xiàn)故障,只需將精煤脫介篩停車即可,還可用原中煤脫介篩進(jìn)行生產(chǎn),煤量由1 000 t/h減至800 t/h,同時(shí)隨機(jī)對(duì)2018年1月精煤脫介篩出現(xiàn)故障時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì),見表1。

        表1 2018年1月精煤脫介篩出現(xiàn)故障時(shí)間

        由表1可知,該月內(nèi)因精煤脫介篩出現(xiàn)故障影響生產(chǎn)的時(shí)間為353 min(按6 h計(jì)算),而帶煤量可由500 t/h增至800 t/h,噸煤洗選加工費(fèi)按11.19元計(jì)算,每年可增加收入11.19元/t×300 d×6 h×12月=24.170 4萬元。分流系統(tǒng)經(jīng)改造后可減少更換分流箱機(jī)構(gòu)的頻率,降低檢修工的勞動(dòng)強(qiáng)度,還可降低介質(zhì)損耗,提高選煤廠的各項(xiàng)綜合效益。

        4 結(jié)語

        重介選煤工藝在國(guó)內(nèi)選煤廠分選工藝中占主導(dǎo)地位,分流系統(tǒng)的穩(wěn)定是整個(gè)選煤廠正常生產(chǎn)的保證。同忻選煤廠對(duì)分流系統(tǒng)的整體改進(jìn)后,不僅提高了設(shè)備開機(jī)率,還減輕了檢修任務(wù),使洗選系統(tǒng)得到更大的優(yōu)化,取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。此次改進(jìn)也為單獨(dú)使用某一設(shè)備造成介質(zhì)損耗突然增高的現(xiàn)象提供了新思路,同時(shí)為其他選煤廠分流系統(tǒng)設(shè)計(jì)和改造提供了參考。

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