張孝東

(晉能控股煤業(yè)集團(tuán) 煤炭洗選分公司 大地選煤工程有限責(zé)任公司，山西 大同 037003)

精煤脫介篩廣泛應(yīng)用于各重介煤炭洗選加工場(chǎng)所，是選煤生產(chǎn)過(guò)程中的重要脫介設(shè)備，其工況和脫介效果的好壞直接影響煤炭洗選成本和生產(chǎn)效益。一旦精煤脫介篩脫介效果差，出現(xiàn)跑介現(xiàn)象，不僅介質(zhì)浪費(fèi)嚴(yán)重，導(dǎo)致合介桶的桶位也難以保證，如果補(bǔ)介不及時(shí)，合介桶桶位低，密度低，極易發(fā)生壓桶等一系列嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，因此保證精煤脫介篩脫介效果良好是重介選煤廠極其重視的一項(xiàng)工作。對(duì)于降低脫介篩介耗，各選煤廠所用方法幾乎大同小異，但脫介效果不盡相同，如何能快速有效的將脫介篩介耗控制在合理范圍也是各選煤廠正在積極探索和研究的重點(diǎn)問(wèn)題[1]。

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

同忻選煤廠二車(chē)間設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為6.0 Mt/a，年生產(chǎn)330 d，每天工作16 h，大于50 mm塊原煤通過(guò)大塊車(chē)間重介淺槽分選，50～1.0 mm粒級(jí)通過(guò)兩產(chǎn)品旋流器分選，1.0～0.25 mm粒級(jí)粗煤泥通過(guò)煤泥分選機(jī)分選，0.25 mm以下細(xì)煤泥通過(guò)加壓過(guò)濾機(jī)和板框壓濾機(jī)回收。50～1.0 mm物料經(jīng)兩產(chǎn)品旋流器分選后，溢流產(chǎn)物進(jìn)入篩縫1.25 mm的精中煤脫介篩(香蕉篩)，篩下合介段的介質(zhì)回到合格介質(zhì)桶，稀介段的介質(zhì)回到稀介質(zhì)桶。在生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)精煤脫介篩脫介效果不理想，物料進(jìn)入離心機(jī)之前帶有一定量的介質(zhì)造成跑介現(xiàn)象發(fā)生，而中煤脫介篩未發(fā)現(xiàn)有跑介現(xiàn)象。由于介質(zhì)回收效果差，導(dǎo)致合格介質(zhì)桶桶位不穩(wěn)定，為了保證合格的產(chǎn)品指標(biāo)和分選密度，每班需要進(jìn)行加介，致使介耗超過(guò)了合理使用范圍。如果不及時(shí)解決問(wèn)題，一旦出現(xiàn)合格介質(zhì)桶密度低、桶位低，稍有疏忽就會(huì)造成合格介質(zhì)桶壓桶的生產(chǎn)事故，將嚴(yán)重制約選煤廠的正常生產(chǎn)，為選煤廠帶來(lái)嚴(yán)重的安全生產(chǎn)隱患。

2 精煤脫介篩預(yù)脫介研究

2.1 降低精煤脫介篩介耗采取的措施

(1)將脫介篩篩上沖水調(diào)大[2]，但調(diào)大后稀介桶桶位升高較快，篩前水霧較大，不利于降低產(chǎn)品水分，而且影響崗位人員在篩前進(jìn)行其他工作，只能在原有沖水大小基礎(chǔ)上稍微調(diào)大，以滿足脫介要求。

(2)對(duì)小時(shí)帶煤量和是否超過(guò)精煤脫介篩的最大處理量進(jìn)行檢測(cè)[3]。由于同忻選煤廠二車(chē)間的設(shè)計(jì)小時(shí)帶煤量為1 200 t，正常情況下矸石率為35%，則平均每套系統(tǒng)中精煤脫介篩上的物料為200 t/h左右，精煤脫介篩的最大處理量為400 t/h，可以看出，不是因?yàn)楹Y上物料太多導(dǎo)致跑介現(xiàn)象發(fā)生，但為了嚴(yán)控介耗，只能將小時(shí)帶煤量降為1 000 t，從而減少介質(zhì)消耗。

(3)觀察脫介篩下料，查看是否因脫介篩下料太急[4]，導(dǎo)致物料未進(jìn)行充分脫介便進(jìn)入離心機(jī)脫水，為了防止這一情況的發(fā)生，在脫介篩下料口安裝緩沖擋皮，減緩物料下料速度，同時(shí)對(duì)篩上沖水做調(diào)整后又在精煤脫介篩稀介段篩板安裝擋水堰，使物料通過(guò)稀介段能夠更充分地脫介后再進(jìn)入離心機(jī)。

(4)觀察磁選機(jī)的分選效果，對(duì)于分選效果差的磁選機(jī)及時(shí)調(diào)整入料量[5]，為磁選機(jī)安裝水幕來(lái)提高介質(zhì)的回收效果[6]。

(5)為了提高精煤脫介篩合格介質(zhì)段脫介效果，將精煤脫介篩合介段篩板由篩縫為1.25 mm更換為1.5 mm，再將一些篩縫掛毛脫介效果不好的篩板進(jìn)行及時(shí)的清理[7]，通過(guò)以上辦法精煤脫介篩的脫介效果有所好轉(zhuǎn)，但仍有少量跑介現(xiàn)象發(fā)生，未能從根本解決介耗高的問(wèn)題，同時(shí)由于需要頻繁清理和更換篩板，崗位人員的勞動(dòng)強(qiáng)度也有所增加。

2.2 對(duì)精煤脫介篩增加預(yù)脫介裝置改造

通過(guò)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行仔細(xì)地研究各個(gè)設(shè)備的脫介效果，制定了在精煤脫介篩入料溜槽上方安裝預(yù)脫介裝置的改造方案[8]，使物料經(jīng)過(guò)脫介篩之前先進(jìn)行預(yù)脫介，以增加介質(zhì)的回收效果。計(jì)劃精煤脫介篩改造后介質(zhì)的回收效果由目前的1.5 kg/t減少為1.4 kg/t。

增加預(yù)脫介裝置，擬在不影響中煤脫介篩正常入料的情況下，在旋流器下料口到精煤脫介篩入料溜槽之間合適位置增加箱體，在箱體內(nèi)上方鋪設(shè)一層篩板，使物料經(jīng)過(guò)箱體后先進(jìn)行預(yù)先脫介[9]，篩上物料經(jīng)過(guò)管路進(jìn)入精煤脫介篩，篩下物料(即預(yù)脫介質(zhì))通過(guò)管路進(jìn)入合格介質(zhì)桶，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行觀察后選取適合箱體安裝的最佳位置進(jìn)行測(cè)量繪圖，并對(duì)箱體上各個(gè)部分的連接位置進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)劃，以保證使篩上物料和篩下預(yù)脫介質(zhì)能順利通過(guò)管路而不會(huì)發(fā)生堵塞。

圖1 精煤脫介篩預(yù)脫介裝置加工示意

另外對(duì)于箱體的設(shè)計(jì)須考慮其最大通過(guò)量能保證重介旋流器分選后的精煤完全通過(guò)，以免因物料多通過(guò)不及時(shí)發(fā)生堵塞情況[10]。同忻選煤廠二車(chē)間2套系統(tǒng)中所用旋流器為兩產(chǎn)品旋流器，以最大帶煤量1 290 t/h進(jìn)行測(cè)算，每套系統(tǒng)中經(jīng)旋流器分選后的溢流產(chǎn)物為450 t/h，溢流產(chǎn)物分到精、中煤脫介篩物料最大量為300 t/h和200 t/h，對(duì)于箱體設(shè)計(jì)的最大承受量應(yīng)大于物料每分鐘的通過(guò)量5 t，通過(guò)對(duì)精中煤密度進(jìn)行測(cè)算，每立方米物料質(zhì)量至少為1.4 t，所以設(shè)計(jì)的箱體體積應(yīng)為5 m3左右。由圖1精煤脫介篩預(yù)脫介裝置加工示意圖可看出，為了方便對(duì)精中脫介篩物料進(jìn)行合理分配，在進(jìn)入預(yù)脫介箱體的管路上安裝刀閘閥來(lái)對(duì)進(jìn)入精中煤脫介篩的物料進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)預(yù)脫介箱體的處理量可以增加時(shí)，將去中煤脫介篩的刀閘閥關(guān)小，進(jìn)入箱體的物料增加，使預(yù)脫介箱體的作用最大化。在箱體內(nèi)部，篩板安裝的位置和箱體底部距離應(yīng)高于所連接管路的直徑，箱體加工為長(zhǎng)方體，入料和出料端位于長(zhǎng)方體長(zhǎng)度的兩側(cè)，這樣可以使物料經(jīng)過(guò)固定篩板進(jìn)行充分的預(yù)脫介。箱體寬度選取2塊篩板寬度，箱體長(zhǎng)度選取3塊篩板，箱體高度設(shè)定為2 m。

在進(jìn)行箱體加工時(shí)考慮到堵塞問(wèn)題，在連接的管路上開(kāi)觀察孔便于觀察處理[11]，最后檢修人員嚴(yán)格按照制定的技術(shù)措施和操作規(guī)程利用檢修時(shí)間對(duì)精煤脫介篩預(yù)脫介箱體進(jìn)行了整體安裝。

精煤脫介篩預(yù)脫介裝置應(yīng)用后，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的跟蹤統(tǒng)計(jì)，噸煤介耗由原來(lái)的1.5 kg降低到1.25 kg，由表1可以看介耗在進(jìn)一步降低。

表1 預(yù)脫介裝置安裝前后噸煤介耗對(duì)比

3 應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益

3.1 現(xiàn)場(chǎng)效果

改造前，由于介耗高，崗位人員每班至少需要加介2次來(lái)保證分選密度，檢修時(shí)間檢修人員需要對(duì)篩板進(jìn)行頻繁清理和更換，有些篩板未達(dá)到更換周期由于脫介效果不好也不能重復(fù)使用[12]，造成材料極大浪費(fèi)，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也無(wú)形中增加。

改造后，崗位人員加強(qiáng)日常檢查，精煤脫介篩跑介問(wèn)題從根本上得到解決。經(jīng)過(guò)對(duì)介耗統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)介耗明顯下降，加介次數(shù)由原來(lái)的每班2次減少至兩班加1次，篩板的使用時(shí)間明顯增長(zhǎng)，不僅節(jié)約了材料的使用成本，而且降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)成本得到有效控制，生產(chǎn)效率有了明顯提升[13]。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

由圖2可以看出，精煤脫介篩預(yù)脫介改造后，噸煤介耗由原來(lái)的1.5 kg降低為1.25 kg，下降了0.25 kg。同忻選煤廠二車(chē)間年生產(chǎn)能力為80.0 Mt/a，以介質(zhì)費(fèi)用為700元/t計(jì)算，每年可節(jié)省200萬(wàn)元；同時(shí)改造前每套系統(tǒng)的精煤脫介篩因介耗高平均每天比正常情況下需多更換篩板4塊，2套系統(tǒng)多消耗8塊篩板，每月至少要多更換200塊，以每塊篩板800元計(jì)算，改造后每年因介耗問(wèn)題可減少篩板使用金額為192萬(wàn)元，改造后共可節(jié)約資金392萬(wàn)元，大大提高了選煤廠綜合效益[14]。

圖2 精煤脫介篩預(yù)脫介裝置改造前后實(shí)際噸煤介耗

改造后，崗位人員只需隔一段時(shí)間對(duì)預(yù)脫介箱體中的篩板進(jìn)行清理即可，由于所安裝篩板為條縫篩板，篩板下不易掛毛，篩板不易堵塞，篩板清理時(shí)間間隔較長(zhǎng)，而且操作安全簡(jiǎn)便，應(yīng)用效果良好。同忻選煤廠通過(guò)精煤脫介篩預(yù)脫介裝置改造，降低了介耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本，減少了材料配件的使用，降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，也提高了員工隊(duì)伍的自身素質(zhì)和技術(shù)水平[15]。

4 結(jié) 語(yǔ)

同忻選煤廠精煤脫介篩預(yù)脫介裝置改造取得了突破性的成效，在針對(duì)介耗高這一困擾各個(gè)選煤廠的難題時(shí)，該項(xiàng)研究在做好其他選煤廠都采取的傳統(tǒng)辦法(調(diào)整篩上沖水、調(diào)整磁選機(jī)分選效果，頻繁更換和清理篩板、減緩物料從精煤脫介篩下料速度等)的同時(shí)，另辟蹊徑對(duì)精煤脫介篩進(jìn)行預(yù)脫介改造。這一改造基本上解決了選煤廠因脫介篩介耗高引發(fā)的一系列安全生產(chǎn)問(wèn)題，充分滿足了生產(chǎn)需求，同時(shí)也降低了生產(chǎn)和檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。