張 陽(yáng)

（霍州煤電李雅莊礦洗煤廠，山西 霍州 031400）

引言

煤泥重介質(zhì)旋流器屬于當(dāng)前分離精度比較高的一種粗泥分離器，其工作原理是選擇阿基米德原理給予懸浮液離心力場(chǎng)分離出來一種密度存在差異的物料。某選煤廠在2014 年完成了新的重型中型技術(shù)改造，其中使用了稠密的中型煤泥旋風(fēng)分離器SDMC550-I 分離粗煤泥，并在試生產(chǎn)后進(jìn)行了調(diào)試。經(jīng)過幾年的運(yùn)行，過程系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和過程效果方面的一些缺陷逐步暴露。對(duì)于當(dāng)前出現(xiàn)的問題，選煤廠完成技術(shù)措施以及改造，并對(duì)系統(tǒng)給予優(yōu)化，讓其能夠?qū)γ耗郒M 生產(chǎn)工藝提出的要求給予滿足。

1 粗精煤分選效果差的原因分析

1.1 粗煤泥分選工藝

煤泥桶中有很多材料主要是源自于原煤的脫碳篩網(wǎng)和巧妙的磁選機(jī)殘?jiān)?。水力旋流器?duì)煤泥進(jìn)行分級(jí)后，底流進(jìn)入TBS 分離裝置，濃縮液和殘?jiān)ㄟ^TBS 分離裝置進(jìn)行脫水后，振動(dòng)篩和離心機(jī)被用作粗清潔煤產(chǎn)品以及中型的煤產(chǎn)品，分別把TBS 濃縮振動(dòng)篩水以及清潔煤離心機(jī)和離心液輸送到煤泥桶，TBS 尾礦振動(dòng)篩水直接進(jìn)入增稠器。中煤離心機(jī)其離心液返回到中煤的脫媒篩。粗泥分離具體可以參照?qǐng)D1 所示。

圖1 粗煤泥分選原則流程圖

1.2 生產(chǎn)指標(biāo)分析

以某選煤廠月度生產(chǎn)指標(biāo)作為例，按月去完成計(jì)算，該洗煤廠當(dāng)月其整體容積效率只有88.70%，其中物料需要進(jìn)行50～1 mm 分選的容積效率可以達(dá)到93.00%，其中＜0.2 mm的物料，其當(dāng)前的分選效率是74.00%，＜0.2 mm 物料其分揀量效率可以達(dá)到98.00%。即便認(rèn)定分選旋風(fēng)分離器會(huì)超出粗粒度的不匹配范圍，并且在浮子中計(jì)算出測(cè)量誤差和其他因素[2]，＜0.2 mm的顆粒分?jǐn)?shù)的計(jì)算效率也相對(duì)較高，粗煤泥分離1～0.2 mm的效率并不是很理想。并且，TBS 尾礦振動(dòng)篩上物料的漂浮以及下沉測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，TBS 尾礦中仍然有非常多的低灰分產(chǎn)品[1-2]。

2 現(xiàn)狀調(diào)查分析

2.1 煤泥重介工藝系統(tǒng)調(diào)查分析

中濃煤泥旋風(fēng)分離器的材料來自于干凈煤制成的弧形篩網(wǎng)、篩網(wǎng)下方的部分以及線性振動(dòng)篩分散部分的第一副篩網(wǎng)。煤泥HM 旋風(fēng)分離器的溢流通過收集容器分配到用于清潔煤的磁力分離器中。在通過磁選機(jī)回收了介質(zhì)之后，殘留物會(huì)進(jìn)入精制煤泥的粗拱篩中完成粗切割。篩子下的物料先完成浮選，篩子上的物料放入斗中，使用凈煤的一種濾網(wǎng)離心機(jī)和一次浮選濃縮液共同完成離心機(jī)脫水，脫水之后的煤變成成品儲(chǔ)存運(yùn)輸；由煤泥HM 旋風(fēng)分離器分離的底流通過集煤箱分配至磁選機(jī)，使用磁選機(jī)完成回收之后將殘留物放入到斜管的濃縮器。對(duì)系統(tǒng)制造過程里存在的問題給予考量，針對(duì)其自身的工藝性能去完成測(cè)試，將煤漿的重介質(zhì)旋風(fēng)分離器的粒徑組成示于下頁(yè)表1，將溢流粒徑的組成示于下頁(yè)表2。下溢粒徑構(gòu)成詳見下頁(yè)表3 所示。

從表1、表2 以及表3 能夠看出，煤泥HM 旋風(fēng)分離器進(jìn)料灰分達(dá)到了26.1%，分離之后的精煤灰可以將其分成23.5%，均值灰分煤灰為29.38%。中間煤中潔凈煤的損失率較高，說明煤泥HM 旋風(fēng)分離器分離效果差。

表1 煤泥重介旋流器入料粒度組成

表2 煤泥重介旋流器溢流粒度組成

表3 煤泥重介旋流器底流粒度組成

2.2 煤泥重介質(zhì)旋流器操作參數(shù)現(xiàn)狀

通過觀察煤泥HM 旋風(fēng)分離器其具體的操作參數(shù)，其中會(huì)存在很大的缺陷，諸如進(jìn)料壓力其產(chǎn)生的大波動(dòng)并不是十分的不穩(wěn)定，產(chǎn)生的這些缺陷對(duì)于分離效果會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響。在把煤泥合格的中間桶抽空，液位低或者并未出現(xiàn)液位的時(shí)候，煤泥旋風(fēng)分離器其產(chǎn)生的壓力只有0.13 MPa，如果煤泥液位合格，則不能滿足生產(chǎn)工藝要求。中桶正常，壓力為0.33 MPa，符合黏液中旋風(fēng)分離器在生產(chǎn)工藝上提出的要求。

3 優(yōu)化煤泥重介工藝系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

按照系統(tǒng)里出現(xiàn)的問題以及具體的操作情況，提出以下設(shè)計(jì)方案以進(jìn)行過程優(yōu)化。

1）在新中街二樓，將713 號(hào)循環(huán)水管上的d108mm鋼管連接到防泥中間桶上，并在離地面1 500 mm 高的地方安裝一個(gè)自動(dòng)控制閥。調(diào)節(jié)器控制秘密控制室中的閥門開度。在原煤重介質(zhì)作業(yè)系統(tǒng)中，由于流速低，當(dāng)無法確保機(jī)筒中的煤泥合格介質(zhì)的液位時(shí)，通過補(bǔ)水向機(jī)筒中添加水以確保機(jī)筒中的工作液位適用于煤泥的中桶。

2）在精煤磁選機(jī)3045 號(hào)精礦段加裝分流器,并且在煤泥合格介質(zhì)分選密度并不高的時(shí)候,運(yùn)用分流器打分流的形式將其中的一部分介質(zhì)融入到煤泥合格的介質(zhì)桶中,通過這樣的方式去對(duì)煤泥重介旋流器當(dāng)前的分選密度進(jìn)行調(diào)整。

4 煤泥重介工藝系統(tǒng)優(yōu)化改造之后獲得的成效

通過針對(duì)煤泥重介工藝系統(tǒng)去對(duì)其給予有效的優(yōu)化以及改造之后,煤泥當(dāng)前合格介質(zhì)桶在操作液位能夠?qū)⑵淇刂圃谶m宜的范圍中,讓煤泥重介旋流器入料產(chǎn)生的壓力可以保持自身的穩(wěn)定性,煤泥重介系統(tǒng)生產(chǎn)上的穩(wěn)定性獲得了有效的提升,相關(guān)指標(biāo)都有所提升。工藝系統(tǒng)優(yōu)化改造前后煤泥重介旋流器工藝對(duì)比見圖2 和圖3。

圖2 工藝系統(tǒng)改造前設(shè)備流程

圖3 工藝系統(tǒng)改造后設(shè)備流程

5 改進(jìn)方案

5.1 改進(jìn)思路

TBS 是目前在中國(guó)廣泛使用的粗泥分離器。它的優(yōu)點(diǎn)是低能耗和低維護(hù)。它能夠完成無人值守以及自動(dòng)操作，通過這樣的方式能夠有效降低緊密介質(zhì)分離產(chǎn)生的消耗，同時(shí)能夠提升浮選的效果?？墒牵?yàn)槠浞诌x機(jī)制產(chǎn)生的制約，顆粒其產(chǎn)生的干擾沉降受粒徑和密度的影響。在分選過程中，不同大小和密度的顆?？梢跃哂邢嗤某两邓俣?，這需要將TBS的進(jìn)料尺寸保持在狹窄范圍內(nèi)，并保持進(jìn)料的組成相對(duì)穩(wěn)定。

為了根據(jù)煤質(zhì)試驗(yàn)的分析結(jié)果得到理想的TBS進(jìn)料組成，必須避免重復(fù)分離分離出的物料，即細(xì)中分離篩和篩下的稀介質(zhì)。挑選適宜的粗加工設(shè)備去完成對(duì)保留煤炭產(chǎn)品進(jìn)行清潔，同時(shí)防止再次分類。第二個(gè)是防止重復(fù)分類低于TBS 分類下限的物料。也就是說，應(yīng)盡可能簡(jiǎn)化進(jìn)入煤泥桶的物料，僅合理安排脫鈣篩下的水和細(xì)磁選殘?jiān)哪康牡?，TBS 濃縮脫鈣篩水和潔凈煤離心液。

5.2 改進(jìn)措施

1）篩下細(xì)粉和中間稀釋劑分開處理。用鋼板將普通的中型圓筒分成兩部分，設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的泵，將原始過程更改為中型和中型中等篩，然后將中型圓筒分別放在篩下，然后將其驅(qū)動(dòng)到一個(gè)單獨(dú)的篩中磁選機(jī)進(jìn)行加工。將細(xì)碳磁選殘?jiān)蚑BS 精礦混合到脫鈣和脫水過程中，中國(guó)磁碳分選殘?jiān)罱K進(jìn)入煤泥桶。

2）將TBS 精礦的脫鈣篩網(wǎng)中的水直接送入浮選過程，將用于清潔煤的離心機(jī)中的離心液與用于清潔煤的稀介質(zhì)一起送入機(jī)筒，然后返回磁力分離器進(jìn)行清潔。并且物料進(jìn)入泥漿桶簡(jiǎn)化為脫鈣的白水和中等重量的磁性碳渣[3-5]。

6 結(jié)語(yǔ)

煤泥-HM 工藝系統(tǒng)在進(jìn)行優(yōu)化改造之后，煤泥-HM 旋風(fēng)分離器當(dāng)前的分離效果能夠獲得有效提升，仍需要不斷改進(jìn)和優(yōu)化煤泥-HM 分離工藝，確保設(shè)備的分選效果。