李元軍 張 磊 王 良

（棗礦集團(tuán)柴里煤礦選煤廠，山東 滕州 277500）

棗礦集團(tuán)柴里煤礦選煤廠年處理能力240 萬(wàn)t，生產(chǎn)工藝流程采用重介淺槽+無(wú)壓三產(chǎn)品重介+浮選+尾煤壓濾的聯(lián)合工藝，主要產(chǎn)品為1/3 煉焦煤、洗混煤和煤泥。選煤廠通過(guò)技術(shù)檢查指導(dǎo)洗煤生產(chǎn)，了解生產(chǎn)現(xiàn)狀，評(píng)定生產(chǎn)效果好壞，如果過(guò)程灰分不能準(zhǔn)確的反映出選煤生產(chǎn)實(shí)際狀況，將誤導(dǎo)選煤操作，影響外銷(xiāo)精煤產(chǎn)品的穩(wěn)定與品質(zhì)。

1 柴里煤礦選煤廠煤質(zhì)檢測(cè)現(xiàn)狀

柴里選煤廠產(chǎn)品質(zhì)量目前采用人工采制化檢測(cè)，柴里礦開(kāi)采時(shí)間長(zhǎng)達(dá)五十多年，伴隨著礦井服務(wù)年限的增長(zhǎng)，井下采場(chǎng)點(diǎn)多、接續(xù)頻繁，煤質(zhì)情況變化較大。生產(chǎn)過(guò)程中，精煤快灰數(shù)據(jù)滯后生產(chǎn)一小時(shí)，洗煤司機(jī)根據(jù)產(chǎn)品化驗(yàn)灰分情況調(diào)整生產(chǎn)，因數(shù)據(jù)的滯后性，易于出現(xiàn)操作調(diào)整反應(yīng)滯后，甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤指向的操作，影響生產(chǎn)指導(dǎo)，產(chǎn)品合格率與穩(wěn)定率均得不到保障，影響選煤廠經(jīng)濟(jì)效益。

人工灰分檢測(cè)過(guò)程中，對(duì)采制化操作要求細(xì)致精確，操作過(guò)程中人為因素影響大，對(duì)員工的操作技術(shù)要求比較高，人工采制化工作質(zhì)量受到人員經(jīng)驗(yàn)與責(zé)任心影響較大,容易造成檢測(cè)偏差，影響生產(chǎn)指導(dǎo)。

人工采制化效率低下，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，柴里選煤廠目前采制化人員25 人左右，人員較多。近年來(lái)煤炭市場(chǎng)急劇下滑，煤炭銷(xiāo)售的壓力不斷增加，人員成本大大影響了洗選經(jīng)濟(jì)效益，成為企業(yè)負(fù)擔(dān)。

隨著選煤技術(shù)的不斷發(fā)展，提高洗煤技術(shù)自動(dòng)化程度，采用高效的采制化設(shè)備、儀器和器具，對(duì)減少人工采制化工作量，提高采制化水平有著重要意義[1-4]。

2 無(wú)源灰分儀

柴里選煤廠重介精煤產(chǎn)品灰分范圍為6.0%～9.0%。重介精煤輸送機(jī)寬度為1000 mm，輸送帶速為2 m/s，輸送量500 t/h。該膠帶輸送機(jī)輸送量大，帶速平穩(wěn)，煤流穩(wěn)定持續(xù)，無(wú)源灰分儀測(cè)量環(huán)境較好。

2.1 HC-3500 型無(wú)源灰分儀技術(shù)指標(biāo)

灰分測(cè)量精度：

灰分≤10%，動(dòng)態(tài)精度±0.3%；

灰分＞10%，動(dòng)態(tài)精度±0.5%；

皮帶寬度1000 mm，傾角15°皮帶機(jī)。

重介精煤皮帶滿(mǎn)足于HC-3500 型無(wú)源灰分儀技術(shù)指標(biāo)要求，HC-3500 型無(wú)源灰分儀測(cè)量精度遠(yuǎn)小于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《γ 輻射煤灰分儀的規(guī)定》（EJ/T 1078-1998）中“待測(cè)灰分＜15%，灰分測(cè)量精度應(yīng)優(yōu)于0.5%”的要求，且完全滿(mǎn)足于生產(chǎn)要求[1-3]。

2019 年6 月，柴里選煤廠決定在重介精煤皮帶381 膠帶輸送機(jī)上安裝一臺(tái)HC-3500 型無(wú)源灰分儀，用于在線檢測(cè)重介精煤灰分。

2.2 無(wú)源灰分儀結(jié)構(gòu)

華科HC-3500 型無(wú)源灰分儀的結(jié)構(gòu)組成由測(cè)量系統(tǒng)、儀器控制系統(tǒng)和遠(yuǎn)端工控計(jì)算機(jī)三大部分組成。

2.2.1 測(cè)量系統(tǒng)

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)由探測(cè)器、內(nèi)屏蔽體、外屏蔽體、控制箱組成。外屏蔽體是安裝在帶式輸送機(jī)上的一座“鉛房子”，屏蔽自然環(huán)境中存在的射線。內(nèi)屏蔽體內(nèi)裝探測(cè)器，安裝在上下皮帶之間。

2.2.2 儀器控制系統(tǒng)

儀器控制系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)采集器、譜分析器、數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)、電源及恒溫控制系統(tǒng)和微電腦等重要部件。

2.2.3 工控主計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)運(yùn)算的自控系統(tǒng)

由一臺(tái)工業(yè)控制主計(jì)算機(jī)組成，主要是實(shí)行對(duì)灰分儀系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)運(yùn)算、參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及顯示打印，通過(guò)屏幕窗口選項(xiàng)可隨時(shí)實(shí)行空皮帶校零、標(biāo)定、比對(duì)等多種功能。

3 無(wú)源灰分儀應(yīng)用效果

HC-3500 型無(wú)源灰分儀于2019 年7 月安裝調(diào)試完畢正式投入使用。為了考核該灰分儀的測(cè)試性能，柴里選煤廠于2019 年7 月5 日—7 日連續(xù)組織采樣，進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1。

通過(guò)表1 對(duì)比情況來(lái)看，在線測(cè)灰儀對(duì)重介精煤的測(cè)量值與化驗(yàn)灰分值的差值在±0.3%以?xún)?nèi)，測(cè)量誤差值在允許范圍之內(nèi)。

表1 灰分化驗(yàn)值與無(wú)源灰分儀測(cè)量值對(duì)比

在線測(cè)灰儀能同時(shí)給出分鐘平均灰分、小時(shí)平均灰分及日班平均煤灰分值，可存儲(chǔ)10 年數(shù)據(jù)，供工作人員隨時(shí)掌握儀器工作狀況，并可打印建檔，必要時(shí)還可將1 min 平均值通過(guò)接口反饋給生產(chǎn)工藝操作人員，及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)工藝流程，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定，還可通過(guò)局域網(wǎng)接口將系統(tǒng)數(shù)據(jù)反饋給有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和管理人員，隨時(shí)掌握生產(chǎn)運(yùn)行狀況，準(zhǔn)確指導(dǎo)生產(chǎn)。

重介精煤采用在線測(cè)灰儀后，采制化自動(dòng)化程度提高，大大降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了煤質(zhì)檢測(cè)工作效率，減少了6 名采制化人員，每年可減少職工薪酬支出40 余萬(wàn)元。

4 結(jié)語(yǔ)

柴里選煤廠采用在線測(cè)灰儀指導(dǎo)生產(chǎn)后，洗煤司機(jī)能根據(jù)產(chǎn)品實(shí)時(shí)灰分情況調(diào)整生產(chǎn)過(guò)程控制，保證了精煤產(chǎn)品質(zhì)量，確保產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)合理，使選煤廠能夠科學(xué)、合理地管理和指導(dǎo)生產(chǎn)，產(chǎn)品合格率與穩(wěn)定率得到提高。HC-3500 型無(wú)源灰分儀的應(yīng)用不但有利于生產(chǎn)，還降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度。精煤灰分采用無(wú)源在線測(cè)灰儀在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，是提升選煤廠自動(dòng)化水平的重要手段，對(duì)于提高選煤廠的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益具有積極作用。