蔣玉建

（霍州煤電集團辛置洗煤廠，山西 霍州 031400）

辛置洗煤廠設(shè)計入洗能力335 萬t/a。主要入洗辛置礦2#、10#原煤，內(nèi)調(diào)配洗干河2#、紫晟2#等原煤，產(chǎn)品主要有10 級冶煉肥精煤、4000 kcal洗混煤等。一車間設(shè)計年入洗能力為75 萬t，生產(chǎn)工藝采用脫泥有壓三產(chǎn)品重介旋流器分選、煤泥浮選、尾煤濃縮壓濾回收的聯(lián)合工藝；二車間設(shè)計年入洗能力為260 萬t，生產(chǎn)工藝采用淺槽排矸、50～0 mm 不脫泥無壓給料三產(chǎn)品重介旋流器分選+煤泥重介、-0.5 mm 級直接浮選、浮精壓濾+過濾脫水、尾煤兩段濃縮、沉降離心機和壓濾聯(lián)合回收。從2018 年5 月開始， 因礦井煤質(zhì)發(fā)生變化，導致生產(chǎn)系統(tǒng)多個環(huán)節(jié)存在問題，對生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)進行改造后[1-2]，當前生產(chǎn)系統(tǒng)運行平穩(wěn)。

1 煤泥水藥劑自動添加系統(tǒng)的改造

1.1 原有藥劑自動添加系統(tǒng)存在的問題

辛置洗煤廠采用SZJ 型自動加藥系統(tǒng)，該系統(tǒng)為單點加藥模式，加藥點位于濃縮池中心紊流桶內(nèi)煤泥管路出口處，藥劑在濃縮池紊流桶內(nèi)與煤泥水完成混合與沉降的全過程，煤泥水沉降所需藥耗較高。SZJ 型自動加藥系統(tǒng)加藥泵采用變頻控制，最低加藥量3000 L/h，洗煤廠實際需要1000 L/h，遠大于洗煤廠實際需要（降低加藥濃度），洗煤廠為保證沉降效果只能采用人工間隔時間加藥（加藥泵無法通過控制出口閥門控制加藥量，關(guān)小閥門會造成加藥螺桿泵定子損壞）。

1.2 加藥系統(tǒng)改造

在進入濃縮池的煤泥水入料管路上方開孔，改造加藥管路，在入料管增加兩處加藥點，將單點加藥改為三點加藥，在各加藥支管增加調(diào)節(jié)閥，通過閥門控制各加藥點加藥比例。在濃縮池內(nèi)增加加藥緩沖桶（考慮冬季防凍因素），緩沖桶下方設(shè)置流量漏斗，直觀確定藥劑添加量，自動加藥裝置配置藥劑后，一次性將藥劑打入加藥緩沖箱，通過緩沖箱下閥門控制藥劑添加量，實現(xiàn)持續(xù)加藥。

1.3 改造前后效果對比

在煤質(zhì)基本一致的情況下列出了兩年同一時段8～10 月份辛置洗煤廠水洗系統(tǒng)噸煤藥劑消耗表（表1），噸煤藥劑消耗量同比降低2.56 g/t，效果顯著。后期因礦井工作面發(fā)生變化，煤質(zhì)變差，藥劑消耗量增加，無對比性，故數(shù)據(jù)使用2019 年與2020 年同期煤質(zhì)相同時數(shù)據(jù)。

表1 辛置洗煤廠藥劑消耗統(tǒng)計表

2 刮板機機頭機尾增加副溜槽改造

2.1 原有刮板機存在問題

辛置洗煤廠303 原煤配篩刮板輸送機機頭機尾部原設(shè)計為弧形引煤板，實際生產(chǎn)過程中因煤質(zhì)原因，原煤濕黏，機頭機尾鏈輪部分經(jīng)常出現(xiàn)因積煤導致刮板卡堵、斷鏈、斜鏈等情況發(fā)生，刮板機長期運行阻力大，電流較高。經(jīng)常需要在生產(chǎn)過程中停機清理機頭機尾鏈輪部分積煤，影響生產(chǎn)連續(xù)性，增加員工勞動強度，同時存在安全隱患。

2.2 改造方案

在刮板機機頭、機尾鏈輪部正下方開孔，新增加引煤溜槽，將刮板機機頭機尾部煤流引入原煤分級篩。

改造投資：制作303 刮板機機尾副溜槽消耗鋼板約1.1 t，鋼材約2000 元/t，共需費用1.1 t×2000元/t=2200 元。

2.3 改造前后效果對比

改造前，303 刮板機機頭頻繁憋死，刮板、鏈條損壞，機頭防護罩變形，螺栓飛濺傷人，刮板、鏈條更換頻繁，材料消耗大。每天2 人清理機頭積煤平均耗時1 h，2 人修復壞刮板、圓環(huán)鏈、護罩需2 h。按每月至少10 次計算，則年耗時：（1+2）h×4 人×10 次×12 月=1440 h。改造后未出現(xiàn)卡堵現(xiàn)象，不用清理積煤，大幅降低人員勞動強度。

3 342 刮板機改造分析

3.1 342 刮板機改造

洗煤廠原有原煤分級篩下-25 mm 末煤經(jīng)342刮板輸送機轉(zhuǎn)載至343 轉(zhuǎn)載帶式輸送機，再通過802 產(chǎn)品上倉帶式輸送機進入末煤產(chǎn)品倉。-25 mm末煤轉(zhuǎn)載刮板輸送機在運行過程中刮板機維修量大，配件費用高，耗能高且安全隱患較大。

342 刮板機為重型刮板機，寬1200 mm，長10.62 m，處理量950 t/h。刮板、圓環(huán)鏈、連接環(huán)每3 個月整體更換一次，每次耗費L=990 重型刮板24 根，Ф26×92-9-C 圓環(huán)鏈50 件，Ф26×92連接環(huán)50 件。342 刮板機電機功率55 kW，配用M3RSF50+F 型進口減速器。因煤質(zhì)原因，末煤在刮板機底板容易產(chǎn)生黏附，造成末煤轉(zhuǎn)載刮板機經(jīng)常出現(xiàn)鼓包現(xiàn)象。刮板機在使用過程中因底部鼓包絮煤，經(jīng)常造成刮板鏈條斷鏈、飄鏈、掉鏈、機頭不正、底座不平、兩條鏈的松緊不一致、刮板嚴重歪斜、過度彎曲、減速器過熱等故障。故障出現(xiàn)后，處理人員必須進入刮板機箱內(nèi)部進行處理，使用銅軒鐵紙等工具進行長時間清理槽箱作業(yè)，人員勞動強度大，存在極大的安全隱患。

為解決此問題，經(jīng)技術(shù)人員現(xiàn)場測繪、計算、分析，將現(xiàn)有342 刮板機和放料液壓閘板拆除，在已有的兩個放料口位置進行不同的改造。在304 原煤分級篩下料口位置安裝一臺給煤機，上方溜槽直接接入給煤機；305 原煤分級篩下料溜槽進行重新制作接入原342 末原煤刮板機液壓閘板下料口，擴大下方溜槽后連接至343 末原煤轉(zhuǎn)載輸送機入料溜槽。改造后可完全避免現(xiàn)有刮板輸送機帶來的維修作業(yè)工作量及槽箱清理作業(yè)工作量。改造后不僅可以解決以上問題，同時可帶來可觀的經(jīng)濟效益。

3.2 電費節(jié)支

按照平均生產(chǎn)時間16 h，平均電價0.55 元/kW·h 計算，改造后用一臺給煤機（18.5 kW）代替重型刮板輸送機（55 kW），每小時可節(jié)約電耗約36.5 kW·h，每年可節(jié)約電耗1.927×104kW·h，節(jié)約電費約10.61 萬元。

3.3 維修材料費節(jié)支

刮板、圓環(huán)鏈、連接環(huán)每3 個月整體更換一次，每次更換需耗費990 型鑄鋼重型刮板24 根，Ф26×92-9-C 圓環(huán)鏈50 件，Ф26×92 連接環(huán)50件。一次更換耗材料費約39 452 元，一年耗材料費15.78 萬元。每年維修及清理積煤所需人工費用約26.4 萬元。

安裝給煤機故障少，維修工作量小，設(shè)備安全運行有保障，大大減輕了職工勞動強度，每臺設(shè)備定期潤滑保養(yǎng)，每年更換兩次膠帶即可，需要皮帶材料費約0.24 萬元，每年制作更換廢舊皮帶所需人工費約0.10 萬元。直接安裝溜槽每年需更換3 次溜槽底板，底板規(guī)格為1.2×3.6=4.32 m2，所需鋼板重量約0.54 t，每年更換底板耗材料費約0.43 萬元，更換底板人工費約0.11 萬元。與使用刮板機對比分析可知，每年可節(jié)約材料費約為15.11 萬元，每年可節(jié)約維修及清理的人工費約26.19 萬元。

全年可減少支出51.91 萬元。

4 其他方面改造

4.1 原煤分級篩板選用彈性桿篩板

辛置洗煤廠入洗原煤主要來自辛置煤礦，毛煤灰分36.69%，水分14.2%，發(fā)熱量15.12 kJ/g，原生煤泥產(chǎn)率10.3%，次生煤泥產(chǎn)率22.0%，次生煤泥灰分高達68.41%，原煤極易泥化。原煤分級篩使用約翰芬雷FLZ-1-3661X 香蕉篩，因原煤煤質(zhì)較差，直接制約原煤篩分效果。為保證篩分效率，洗煤廠原煤篩分選用彈性桿篩板，這種篩板是聚氨酯包邊，其承載桿件有一定的彈性，并且因篩桿較穿孔細，篩桿在香蕉篩運行過程中可產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。這種篩板在使用過程中，如遇到黏煤粘在彈性桿上，彈性桿可以轉(zhuǎn)動，同時伴隨篩箱的振動，可以使物料脫離篩板。經(jīng)試驗，此種篩板25 mm 分級時，可以提升分級篩分效率5%。

4.2 溜槽防絮堵改造

因入洗原煤煤質(zhì)較差，原煤含矸量、灰分、水分、黏度較大，洗煤廠生產(chǎn)運行過程中，各轉(zhuǎn)載溜槽頻繁發(fā)生絮堵。正常生產(chǎn)時，每生產(chǎn)4～5 h 需對各轉(zhuǎn)載溜槽停機清理至少2 h，不但影響正常生產(chǎn)且員工勞動強度大。303、304、305 下料溜槽高度較大，清理時人員需進入溜槽內(nèi)部，存在較大安全隱患。經(jīng)技術(shù)人員現(xiàn)場試驗，對溜槽內(nèi)部鋪設(shè)不銹鋼板同時在各溜槽外壁加裝型號為ⅤBB-20156-W、152 kW 的振動電機后，在生產(chǎn)過程中，崗位人員巡檢發(fā)現(xiàn)溜槽絮堵時，及時開啟振動電機，5 min 后，溜槽內(nèi)部積煤可以自行滑落。

4.3 棧橋沉降縫防漏水改造

為解決棧橋沉降縫防漏水問題，經(jīng)技術(shù)人員研究，在沉降縫前方20 mm 處設(shè)置擋水堰，在中間裝設(shè)管道跨過伸縮縫，使水從管道內(nèi)通過，在擋水堰處用水泥抹出一個斜坡，水到擋水堰處全部通過管道流出。改造后，洗煤廠運行至今，沉降縫未發(fā)生大面積漏水情況。

5 結(jié)語

辛置洗煤廠針對工藝環(huán)節(jié)存在的各類問題進行了優(yōu)化改造研究，提高了系統(tǒng)處理能力，增加了工藝靈活性，減少了各項材料消耗，降低了工人的勞動強度，為企業(yè)創(chuàng)造了較好的安全經(jīng)濟效益。