陳 震，屈長(zhǎng)剛

（河北冀中邯峰礦業(yè)有限公司 馬頭洗選廠，河北 邯鄲 056046）

0 引 言

馬頭洗選廠是冀中能源邯峰公司的主力中央型煉焦煤選煤廠，自2007年完成全重介技術(shù)改造后，設(shè)計(jì)能力4.0 Mt/a，采用不脫泥無(wú)壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分選+煤泥直接浮選工藝。自改造以來(lái)，馬頭洗選廠通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新與管理創(chuàng)新，對(duì)介質(zhì)消耗的控制進(jìn)行攻關(guān)，2014年將改造初期的2.30 kg/t原煤介耗不斷降低至0.80 kg/t原煤以下。但受到選煤生產(chǎn)成本不斷壓縮的影響，進(jìn)一步降低介質(zhì)消耗也成為近些年馬頭洗選廠成本管控的重點(diǎn)課題。介質(zhì)損失包括技術(shù)損失與管理?yè)p失，馬頭洗選廠通過(guò)對(duì)介質(zhì)質(zhì)量加強(qiáng)驗(yàn)收管理、介質(zhì)回收設(shè)備進(jìn)行創(chuàng)新改造、生產(chǎn)過(guò)程嚴(yán)抓管控等多項(xiàng)措施將馬頭洗選廠介質(zhì)消耗降低至0.60 kg/t原煤以下，有效地降低了生產(chǎn)成本。

1 提高介質(zhì)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

馬頭洗選廠自2019年以來(lái)，介質(zhì)合同中對(duì)磁鐵礦粉的驗(yàn)收粒度要求為-325目，占量高于85%正常接收，-325目占量低于80%不予接收，-325目占量在80%～85%采取扣噸結(jié)算的方式進(jìn)行接收。但自2020年初以來(lái)，受介質(zhì)成交價(jià)格、磨礦成本以及其他外界因素影響，到廠介質(zhì)粒度-325目占量多數(shù)介于80%～85%，2020年1—9月整體介質(zhì)粒度-325目占量?jī)H為84.69%，介質(zhì)粒度較正常接收值偏低，2020年10月后，到廠介質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)均較此前有所提升，尤其是-325目占量提升4.33%，在工藝、煤質(zhì)并未發(fā)生變化的情況下，介質(zhì)損耗也得到一定降低，見(jiàn)表1。通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，馬頭洗選廠提高了介質(zhì)合同標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于滿足-325目占量低于85%、水分高于12.0%、磁性物含量低于95%、真密度低于4.2 g/cm3中任一條件的介質(zhì)不再接收，真密度低于4.4g/cm3大于4.2 g/cm3時(shí)加倍扣噸，同時(shí)加大對(duì)介質(zhì)入廠檢測(cè)關(guān)的管控力度，減小介質(zhì)質(zhì)量對(duì)介耗的影響。

表1 2020-2021年馬頭洗選廠介質(zhì)及消耗統(tǒng)計(jì)表Table 1 Statistics of medium and consumption in Matou washing plant from 2020 to 2021

2 過(guò)程管控降低技術(shù)損失

在生產(chǎn)過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品帶介以及磁選機(jī)尾礦帶介量的檢查，其中檢查一般分為2種，一種為快速檢查，這種檢查由崗位司機(jī)進(jìn)行操作，使用磁鐵對(duì)脫介篩篩上物與磁選尾礦進(jìn)行快速吸附試驗(yàn)，能夠在生產(chǎn)中快速判斷出介質(zhì)損耗點(diǎn)，并通過(guò)調(diào)量、增加補(bǔ)水等手段進(jìn)行快速調(diào)整，降低生產(chǎn)過(guò)程中的管理?yè)p耗；另一種為技術(shù)檢查，由質(zhì)檢部門對(duì)帶介量進(jìn)行專項(xiàng)的精細(xì)檢測(cè)，用于指導(dǎo)生產(chǎn)車間對(duì)脫介設(shè)備入料量、磁選尾礦限流口大小、磁選機(jī)入料濃度等進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，對(duì)介耗實(shí)現(xiàn)精細(xì)化調(diào)控。

2014年技改后，為保證噴水效果，直線振動(dòng)篩噴水壓力提高至0.20 MPa以上，同時(shí)馬頭洗選廠采用1臺(tái)脫介篩對(duì)應(yīng)1臺(tái)磁選機(jī)的介質(zhì)回收工藝，精煤分流量由分料箱按需分配到各臺(tái)磁選機(jī)中，該種生產(chǎn)工藝對(duì)生產(chǎn)控制要求較高，噴水量、帶煤量、篩板磨損、噴頭堵塞、轉(zhuǎn)排桶液位等都會(huì)造成磁選機(jī)回收效率的波動(dòng)，其中精煤分流量由分料箱進(jìn)行分配時(shí)常常出現(xiàn)液面波動(dòng)的情況，直接造成磁選機(jī)尾礦液面時(shí)有時(shí)無(wú)，介質(zhì)流失較多。技術(shù)人員在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行長(zhǎng)期觀察后總結(jié)出出現(xiàn)箱體液位不穩(wěn)定的原因主要是分流箱底流管（磁選機(jī)煤泥管）沒(méi)有設(shè)置排氣閥，煤泥管閘門開(kāi)度一般較小，從而導(dǎo)致管路內(nèi)產(chǎn)生氣壓，影響管路中循環(huán)液的正常流動(dòng)。對(duì)此技術(shù)人員在分流箱管道入口中各插入1根4 m長(zhǎng)的6分鍍鋅管，用以及時(shí)排出入料管內(nèi)積存的氣體，從而使分流管內(nèi)液體能夠連續(xù)不斷均勻地流出，進(jìn)而穩(wěn)定磁選機(jī)液位，降低帶介量。實(shí)際應(yīng)用圖如圖1所示。

圖1 分流箱改造現(xiàn)場(chǎng)Fig.1 Reconstruction site of shunt box

3 嚴(yán)查回收設(shè)備工況

3.1 保證弧形篩的回收效果

70%～90%的懸浮液需要通過(guò)弧形篩進(jìn)行回收，因此弧形篩的脫介效果必須得到保證。受老廠房改造影響，馬頭洗選廠整體工藝布局較為緊湊，旋流器出料緩沖垂直距離短，會(huì)造成弧形篩的入料壓力與速度偏大，弧形篩磨損速度會(huì)加快，脫介效果會(huì)相應(yīng)變差，部分選煤廠在定壓箱內(nèi)增設(shè)了跌落板以減緩入料速度，但實(shí)際應(yīng)用中跌落板上易積存物料，在原煤中雜物較多時(shí)，如不及時(shí)清理鉤掛雜物，跌落板的增加一定程度上會(huì)使弧形篩入料分量不均勻，影響脫介效果，因此對(duì)弧形篩給料箱進(jìn)行橫向擴(kuò)大改造，改善弧形篩入料的緩沖效果；弧形篩入料需通過(guò)調(diào)整配重來(lái)確保切向入料，提高弧形篩實(shí)際使用面積；建立弧形篩使用臺(tái)帳，對(duì)不同廠家、不同規(guī)格的弧形篩的使用周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，定期對(duì)弧形篩進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，確保篩條的切割刃口鋒利[1]。

3.2 直線振動(dòng)篩的維護(hù)與改造

3.2.1 篩板的維護(hù)與改造

目前馬頭洗選廠每臺(tái)精煤、矸石脫介篩配備4道噴水，中煤脫介篩配備3道噴水，為最大限度發(fā)揮每道噴水的脫介能力，將原來(lái)比較混亂的篩板重新布置，并做出調(diào)整。

（1）按順煤流的方向，噴水需安置在每排擋水堰后150 mm處，利用此處煤層最薄的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行高效脫介。

（2）每道噴水距篩面垂直高度260 mm，為保證橫斷面沒(méi)有漏點(diǎn)，每道噴水需配足14個(gè)噴頭，每個(gè)噴頭相距244 mm，相鄰噴頭短接長(zhǎng)度為100 mm、50 mm交錯(cuò)布置。

（3）每臺(tái)脫介篩按照噴水管數(shù)量配備相應(yīng)的擋水堰數(shù)量，其它篩板一律采用平直篩板。

所有脫介篩篩板進(jìn)行編號(hào)，檢查更換篩板進(jìn)行記錄，定期將更換下來(lái)的磨損程度小但透水效果差的篩板后側(cè)的絨毛狀纖維進(jìn)行清理，清理后的篩板重新投入使用，不僅能夠降低材料費(fèi)用，還能夠確保篩板的透篩效果[2]。

3.2.2 噴咀改造

馬頭洗選廠直線振動(dòng)篩的噴水水源來(lái)自生產(chǎn)循環(huán)水池，該水池位于戶外濃縮機(jī)旁側(cè)，易進(jìn)入樹(shù)葉等雜物，雖采取了除雜等手段，但是仍有少量噴咀在長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)車后堵塞，進(jìn)而影響直線振動(dòng)篩的脫介效果。

在制定了脫介篩噴咀的清理制度后，噴咀在停車后能夠得到有效的清理，為后續(xù)生產(chǎn)的脫介效果提供有力保障。但受到噴咀接頭拆卸困難、多次拆卸后連接不牢靠易掉落等因素的影響，職工勞動(dòng)強(qiáng)度增加的同時(shí)也造成清理效果差導(dǎo)致介耗升高。為此，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研，特購(gòu)置了活接卡扣式的快速接頭用于噴咀與管路的連接，不僅提高了固定效果，同時(shí)便于清理噴咀中的雜物和積存煤泥，實(shí)際應(yīng)用情況如圖2所示。

圖2 快接噴咀在脫介篩上的應(yīng)用Fig.2 Application of quick nozzle on medium-removal screen

生產(chǎn)時(shí)物料在振動(dòng)過(guò)程中易向直線振動(dòng)篩兩側(cè)篩幫方向堆積，造成篩側(cè)幫處物料較厚且脫介效果差、重介精煤少量帶介，不僅影響介耗，同時(shí)產(chǎn)品帶介對(duì)生產(chǎn)灰分的檢測(cè)結(jié)果也有一定影響，進(jìn)而造成重介密度操作的誤判。為此，特引進(jìn)了新型雙幕噴咀，專用于兩側(cè)篩幫處的物料脫介，實(shí)際應(yīng)用情況如圖3所示。

圖3 雙幕噴咀在脫介篩噴水管兩側(cè)安裝應(yīng)用Fig.3 Application of double curtain nozzle on both sides of the spray pipe of the medium-removal screen

3.3 提升磁選機(jī)回收效率

3.3.1 減少瞬時(shí)入料量波動(dòng)

加強(qiáng)對(duì)地溝水的管理，馬頭洗選廠地溝水的來(lái)源主要是泵的盤(pán)根水以及跑冒滴漏，地溝水泵在達(dá)到一定液位時(shí)會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟，將物料排放至中煤脫介篩上，間歇性的物料排放會(huì)造成中煤磁選機(jī)的瞬時(shí)入料量變大，進(jìn)而造成液面紊亂、尾礦帶介。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)泵的盤(pán)根水加強(qiáng)管理，避免盤(pán)根大量跑水，同時(shí)對(duì)跑冒滴漏也要采取臨時(shí)封堵的措施，減少地溝水量；停車后除打掃衛(wèi)生用水外，其余水源一律關(guān)閉。

3.3.2 提高磁選機(jī)滾筒筒面介質(zhì)的回收效果

磁選機(jī)卸礦水管是磁選機(jī)高效脫介的重要輔助手段，卸礦水管的噴水效果如何在一定程度上影響介質(zhì)消耗指標(biāo)的好壞。馬頭洗選廠磁選機(jī)原精礦卸料方式是增設(shè)卸礦噴水管，在噴水鐵管上開(kāi)小孔，循環(huán)水以一定壓力通過(guò)小孔噴射在滾筒表面將磁鐵粉介質(zhì)沖洗掉。2018年1月將脫介篩噴頭應(yīng)用到磁選機(jī)噴水管上，用以改善噴水效果。磁選機(jī)噴水最早采用直接在噴水管上開(kāi)孔的方法，由于噴水管較長(zhǎng)，開(kāi)孔數(shù)多達(dá)58個(gè)左右。后采用在噴水管上加裝扁嘴脫介篩噴頭的方式，增加噴水面積，在出水孔直徑不變的情況下，數(shù)量減少為15個(gè)，同時(shí)增大了噴水壓力。實(shí)際應(yīng)用中，效果顯著，在節(jié)水、增壓上有明顯地改善，滾筒表面的磁鐵粉基本都能沖刷掉。

由于卸礦噴水使用的是循環(huán)水，原噴水管噴咀偶爾會(huì)堵塞，空間狹小清理費(fèi)力，尤其當(dāng)噴咀距離滾筒較近且需要清理時(shí)，容易被筒皮上焊接的用于處理跑粗事故的刮塊方鋼碰到手，造成不必要的傷害。為此增設(shè)了卸礦噴水管旋轉(zhuǎn)接頭，不僅解決了卸礦水管與磁選機(jī)滾筒距離不合適而出現(xiàn)的磕絆噴咀、卸礦壓力小等問(wèn)題，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的情況，自由調(diào)整噴水管距離滾筒的距離，從而保證良好的卸礦效果。并在噴水管堵頭處增設(shè)了限位檔桿，保證了噴咀距離滾筒的最近距離，避免了調(diào)節(jié)不當(dāng)導(dǎo)致噴咀的磕絆。磁選機(jī)卸礦噴水管旋轉(zhuǎn)接頭改造前后示意如圖4所示。

圖4 磁選機(jī)卸礦噴水管旋轉(zhuǎn)接頭改造前后示意Fig.4 Before and after the transformation of the rotary joint of the ore discharge water jet pipe of the magnetic separator

3.3.3 改進(jìn)磁選機(jī)液面調(diào)整機(jī)構(gòu)

馬頭洗選廠磁選機(jī)尾礦液面一直沿用限流板，即在一塊不銹鋼板上鉆取不同尺寸的孔，在生產(chǎn)中無(wú)法做到隨著入料量大小的變化而調(diào)整，常常出現(xiàn)磁選機(jī)翻花或者溢流過(guò)小的現(xiàn)象。后經(jīng)過(guò)改進(jìn)，制作了便攜式尾礦調(diào)整機(jī)構(gòu)，能夠做到根據(jù)來(lái)料變化而及時(shí)調(diào)整，穩(wěn)定磁選機(jī)尾礦液面，提高磁選機(jī)回收效率。

4 提高放介后的回收效率

由于馬頭洗選廠因老廠房改造，整體一樓布局較為緊湊，合介泵周邊無(wú)法建造較大容積的專用于存放介質(zhì)的事故池，因此在檢修合介泵及其泵前閘門等設(shè)備需要放空合介桶時(shí)，桶內(nèi)介質(zhì)只能臨時(shí)存放至地溝，通過(guò)掃地泵備用管道將介質(zhì)回收至合介桶中，據(jù)統(tǒng)計(jì)，此前每次相關(guān)檢修后介質(zhì)損耗均在10 t以上，因此介質(zhì)的存放與回收是影響當(dāng)月介質(zhì)整體消耗的一個(gè)重要影響點(diǎn)。為降低檢修放介后的介質(zhì)損耗，馬頭洗選廠特制定了相關(guān)的管控方法與措施：保證放介檢修前合介桶的低液位操作，并提前清理周邊地溝；增設(shè)地溝插板，放介前將地溝用插板封堵，減少地溝間的物料流通；使用沙袋將周邊地面以及插板上方地溝篦子進(jìn)行圍堵，形成一個(gè)臨時(shí)的存放池；檢修結(jié)束后，將地溝內(nèi)的介質(zhì)通過(guò)高壓水的沖洗進(jìn)行回收，泵坑內(nèi)也需要重點(diǎn)清理。通過(guò)多項(xiàng)措施，馬頭洗選廠放介檢修后的介質(zhì)損耗均能控制在2 t以下，提高了放介后的回收效率。

5 效益分析

自各項(xiàng)改造實(shí)施以來(lái)，馬頭洗選廠本部介質(zhì)消耗已可以從0.80 kg/t原煤控制在0.60 kg/t原煤以下，2021年馬頭洗選廠本部全年入洗272.95萬(wàn)t原煤，每年可降低介質(zhì)消耗545.9 t，按照介質(zhì)800元/t計(jì)算，每年可節(jié)約生產(chǎn)成本43.67萬(wàn)元[3]。

6 結(jié) 語(yǔ)

馬頭洗選廠通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)與管理措施，圍繞介質(zhì)回收設(shè)備的技術(shù)改造，有效地提升了介質(zhì)回收設(shè)備的回收效率，通過(guò)過(guò)程管控降低介質(zhì)技術(shù)損失，噸原煤介質(zhì)消耗得到了降低，節(jié)約了大量的生產(chǎn)成本，同時(shí)為相同工藝的其它選煤廠的介耗管理提供了借鑒依據(jù)。