閆庭成

（山西焦煤集團(tuán)西山煤電股份有限公司西曲礦，山西 古交 030200）

離心脫水是選煤廠(chǎng)控制產(chǎn)品水分的關(guān)鍵，西曲選煤廠(chǎng)的中煤產(chǎn)品由兩部分組成：①三產(chǎn)品旋流器分選出的中煤產(chǎn)品，經(jīng)中煤離心機(jī)脫水后，由702 中煤皮帶入中煤入倉(cāng)；②浮選尾煤經(jīng)高頻篩和沉降離心機(jī)脫水后經(jīng)703皮帶入中煤倉(cāng)。近年來(lái)，隨著井下地質(zhì)條件的變化，原煤中的煤泥含量增多，給原煤的洗選加工帶來(lái)諸多不便，浮選尾礦跑粗現(xiàn)象嚴(yán)重，造成浮選尾礦回收系統(tǒng)的能力不足，沉降離心機(jī)入料濃度大，故障率多，脫水效果差，致使中煤水分增高，中煤指標(biāo)變差，影響中煤外運(yùn)，尤其到冬季，容易發(fā)生凍車(chē)現(xiàn)象，間接影響到系統(tǒng)停車(chē)時(shí)間長(zhǎng)，影響全年生產(chǎn)任務(wù)的完成。針對(duì)XX選煤廠(chǎng)中煤水分較高的問(wèn)題，本研究提出了進(jìn)一步強(qiáng)化中煤離心脫水的方法，研究在系統(tǒng)中增加三臺(tái)高頻篩，用三臺(tái)煤泥離心機(jī)取代三臺(tái)沉降離心機(jī)，分析了升級(jí)強(qiáng)化后的系統(tǒng)的產(chǎn)品水分以驗(yàn)證系統(tǒng)升級(jí)效果。

1 系統(tǒng)升級(jí)方案與樣品性質(zhì)測(cè)定

1.1 系統(tǒng)升級(jí)方案

在系統(tǒng)中增加三臺(tái)高頻篩，用三臺(tái)煤泥離心機(jī)取代三臺(tái)沉降離心機(jī)，提高中煤脫水系統(tǒng)的處理能力，降低中煤水分，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì)原有工藝進(jìn)行技術(shù)改造，采用的工藝流程：浮選尾礦經(jīng)濃縮機(jī)（601、602）澄清后，底流由煤泥泵（605～608），打入濃縮旋流器再進(jìn)三臺(tái)高頻篩+末煤離心機(jī)的工藝，末煤離心機(jī)處理高頻篩篩上物，進(jìn)一步降低篩上物水分，取代浮選尾礦經(jīng)濃縮機(jī)（601、602）澄清后，底流由煤泥泵（605～608），打入濃縮旋流器再進(jìn)三臺(tái)高頻篩加沉降離心機(jī)的工藝，沉降離心機(jī)處理高頻篩篩下物。

除此之外，為了進(jìn)一步降低中煤水分，還采取了如下措施：首先加強(qiáng)浮選操作管理，加強(qiáng)浮選回收，維護(hù)檢修好322、323 高頻篩，使其正常高效運(yùn)行，保證其處理能力。其次在保證濃縮機(jī)底流泵電流不超限的情況下，適當(dāng)減小高頻篩上旋流器的底流嘴直徑，以提高高頻篩的入料粒度和減少入料量，保證其脫水效果。再次在不超過(guò)357 中煤離心機(jī)處理能力的前提下，降低TBS的分選密度或者降低重介系統(tǒng)的分選密度以增加702皮帶的上量。其次檢修維護(hù)好357中煤離心機(jī)，保證其正常運(yùn)行，確保702皮帶上物料的水分。然后在原煤有泥化現(xiàn)象，浮選回收受到嚴(yán)重影響時(shí)，TBS分選系統(tǒng)應(yīng)開(kāi)兩個(gè)系統(tǒng)，并適當(dāng)加大504 旋流器的底流嘴直徑。使末煤大量用TBS分選，減輕浮選壓力，從而降低703上量。最后在尾煤回收流程中，增加末煤離心機(jī)以降低703皮帶的產(chǎn)品水分。

1.2 系統(tǒng)升級(jí)方案確定及采取的相關(guān)措施

在系統(tǒng)中增加三臺(tái)高頻篩，用三臺(tái)煤泥離心機(jī)取代三臺(tái)沉降離心機(jī)，提高中煤脫水系統(tǒng)的處理能力，降低中煤水分，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì)原有工藝進(jìn)行技術(shù)改造，采用的工藝流程：浮選尾礦經(jīng)濃縮機(jī)（601、602）澄清后，底流由煤泥泵（605～608），打入濃縮旋流器再進(jìn)三臺(tái)高頻篩+末煤離心機(jī)的工藝，末煤離心機(jī)處理高頻篩篩上物，進(jìn)一步降低篩上物水分，取代浮選尾礦經(jīng)濃縮機(jī)（601、602）澄清后，底流由煤泥泵（605～608），打入濃縮旋流器再進(jìn)三臺(tái)高頻篩+沉降離心機(jī)的工藝，沉降離心機(jī)處理高頻篩篩下物。除此之外，為了進(jìn)一步降低中煤水分，還采取了如下措施：

（1）加強(qiáng)浮選操作管理，加強(qiáng)浮選回收，維護(hù)檢修好322、323高頻篩，使其正常高效運(yùn)行，保證其處理能力。

（2）在保證濃縮機(jī)底流泵電流不超限的情況下，適當(dāng)減小高頻篩上旋流器的底流嘴直徑，以提高高頻篩的入料粒度和減少入料量，保證其脫水效果。

（3）在不超過(guò)357 中煤離心機(jī)處理能力的前提下，降低TBS的分選密度或者降低重介系統(tǒng)的分選密度以增加702皮帶的上量。

（4）檢修維護(hù)好357中煤離心機(jī)，保證其正常運(yùn)行，確保702皮帶上物料的水分。

（5）在原煤有泥化現(xiàn)象，浮選回收受到嚴(yán)重影響時(shí)，TBS分選系統(tǒng)應(yīng)開(kāi)兩個(gè)系統(tǒng)，并適當(dāng)加大504旋流器的底流嘴直徑，使末煤大量用TBS分選，減輕浮選壓力，從而降低703上量。

（6）在尾煤回收流程中，增加末煤離心機(jī)以降低703皮帶的產(chǎn)品水分。

2 系統(tǒng)升級(jí)改造前中煤產(chǎn)品水分分析

表1為系統(tǒng)升級(jí)前中煤產(chǎn)品水分。表中結(jié)果顯示，系統(tǒng)升級(jí)前中煤產(chǎn)品的水分達(dá)到了14.7%。中煤產(chǎn)品主要是703皮帶和702皮帶上產(chǎn)品混合物，由上述兩者的702皮帶和703皮帶上產(chǎn)品的產(chǎn)量和水分決定，中煤產(chǎn)品最終的銷(xiāo)售水分如下公式：

表1 系統(tǒng)升級(jí)前中煤產(chǎn)品水分（來(lái)自2015年6～7月商品煤部分臺(tái)帳）

Mt=(m1×Mt1+m2×Mt2)/(m1+m2)

所以中煤最終產(chǎn)品水分有以下因素決定。

（1）703皮帶的產(chǎn)品是浮選尾礦和中矸磁選尾礦的混合物，經(jīng)過(guò)旋流器濃縮的底流用322、323高頻篩的脫水的產(chǎn)品，水分較高一般在20%～23%。

（2）702 皮帶的產(chǎn)品是重介系統(tǒng)中間產(chǎn)物和TBS分選機(jī)的底流混合物，經(jīng)過(guò)357中煤離心機(jī)脫水后的產(chǎn)品。水分較低一般在5%～6%。

（3）在原煤性質(zhì)正常的情況下（沒(méi)有泥化現(xiàn)象或者氧化現(xiàn)象時(shí)），浮選機(jī)的操作管理不好，回收不完全，就會(huì)導(dǎo)致浮選尾礦濃度較大。原煤小于0.5mm的煤泥中高灰物質(zhì)含量較大時(shí)，導(dǎo)致中矸磁選尾礦的濃度較大，將加大322、323高頻篩的入料濃度，703皮帶的產(chǎn)品的產(chǎn)量較大，影響中煤最終的水分偏高。

（4）在原煤性質(zhì)有泥化現(xiàn)象時(shí)，嚴(yán)重影響浮選機(jī)的回收，浮選尾礦濃度急劇升高，將超過(guò)322、323 高頻篩的入料濃度，入料量將超過(guò)322、323 高頻篩的處理量，嚴(yán)重影響高頻篩的脫水，出現(xiàn)跑水現(xiàn)象，703 皮帶的產(chǎn)品的水分和產(chǎn)量較大，使得中煤最終的水分偏高。

（5）原煤中末煤含量較大時(shí)，影響中煤脫介篩316的脫水、脫介效果，導(dǎo)致316 脫介篩出現(xiàn)跑水、跑介現(xiàn)象，篩上物與TBS尾礦混合后，在經(jīng)過(guò)357中煤離心機(jī)脫水時(shí)，出現(xiàn)糊篩網(wǎng)現(xiàn)象，影響離心機(jī)脫水，導(dǎo)致702皮帶產(chǎn)品水分偏高。

（6）原煤有泥化現(xiàn)象，在生產(chǎn)停車(chē)后，進(jìn)行尾煤泥回收時(shí)，由于回收循環(huán)的原因，使得高頻篩入料的細(xì)粒泥化煤含量較高，嚴(yán)重影響高頻篩脫水，出現(xiàn)跑水現(xiàn)象，703皮帶的產(chǎn)品的水分較高。

綜上所述決定中煤產(chǎn)品水分較高的本質(zhì)是703 皮帶的中煤水分較高。

3 系統(tǒng)升級(jí)改造及中煤產(chǎn)品水分

表2為系統(tǒng)升級(jí)后中煤產(chǎn)品水分。表中結(jié)果顯示，中煤產(chǎn)品的水分從系統(tǒng)升級(jí)前的14.7%下降到了11.35%，外運(yùn)中煤水分在技改后明顯下降。為了降低中煤水水分，本研究在系統(tǒng)中增加三臺(tái)高頻篩，用三臺(tái)煤泥離心機(jī)取代三臺(tái)沉降離心機(jī)，提高中煤脫水系統(tǒng)的處理能力，降低中煤水分，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì)原有工藝進(jìn)行技術(shù)改造，采用的工藝流程：浮選尾礦經(jīng)濃縮機(jī)（601、602）澄清后，底流由煤泥泵（605～608），打入濃縮旋流器再進(jìn)三臺(tái)高頻篩+末煤離心機(jī)的工藝，取代浮選尾礦經(jīng)濃縮機(jī)（601、602）澄清后，底流由煤泥泵（605～608），打入濃縮旋流器再進(jìn)三臺(tái)高頻篩+沉降離心機(jī)的工藝。中煤水分是由702皮帶和703皮帶上產(chǎn)品綜合決定的，工藝的升級(jí)改造能夠達(dá)到調(diào)節(jié)兩條皮帶物料量的比例和控制各自產(chǎn)品的水分的目的，從而控制中煤最終水分。下面對(duì)離心脫水的效果進(jìn)行了進(jìn)一步的分析。

表2 系統(tǒng)升級(jí)后中煤產(chǎn)品水分（來(lái)自2016年4月商品煤部分臺(tái)帳）

通過(guò)對(duì)425中煤離心機(jī)脫水效果檢查及試驗(yàn)結(jié)果，可以看出此設(shè)備脫水效率不高，只有48.6%，但是產(chǎn)品的外在水分為12.0%，能夠滿(mǎn)足中煤水分指標(biāo)要求。730皮帶裝倉(cāng)中煤產(chǎn)品水分在15%以下，洗水濃度達(dá)到正常指標(biāo)要求。425離心機(jī)小篩分實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)對(duì)高頻篩和煤泥離心機(jī)中煤泥離心機(jī)單機(jī)試驗(yàn)，結(jié)果表明，細(xì)粒高灰物料在離心機(jī)脫水后的中煤產(chǎn)品中明顯減少，說(shuō)明這種工藝能應(yīng)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中煤質(zhì)變化（原煤中含有泥化現(xiàn)象）、末煤量大等情況，并能保證中煤產(chǎn)品的灰分和降低中煤產(chǎn)品的水分。

4 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益分析

通過(guò)降低中煤水分，研究實(shí)現(xiàn)了如下經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益：①由于水分降低，將減少外運(yùn)費(fèi)用300萬(wàn)/年。②減低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少30 個(gè)工作日，減少勞動(dòng)費(fèi)用支出50 萬(wàn)/年。③降低了703 皮帶和707 刮板機(jī)的磨損，延長(zhǎng)使用周期，間接降低配件成本投入70萬(wàn)/年。④提高中煤脫水系統(tǒng)的處理能力，避免了尾煤濃縮池濃度高而停車(chē)回收的現(xiàn)象。⑤降低了尾煤回收時(shí)間，節(jié)約了電耗。⑥保證了煤泥水的洗水濃度。

5 結(jié)論

為了降低中煤水水分，通過(guò)高頻篩和離心機(jī)聯(lián)合工藝流程對(duì)浮選尾煤和中矸磁選尾礦處理，降低中煤產(chǎn)品水分：在系統(tǒng)中增加三臺(tái)高頻篩，用三臺(tái)煤泥離心機(jī)取代三臺(tái)沉降離心機(jī)，提高中煤脫水系統(tǒng)的處理能力，降低中煤水分，保證生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。對(duì)原有工藝進(jìn)行技術(shù)改造，采用的工藝流程：浮選尾礦經(jīng)濃縮機(jī)（601、602）澄清后，底流由煤泥泵（605～608），打入濃縮旋流器再進(jìn)三臺(tái)高頻篩+末煤離心機(jī)的工藝，取代浮選尾礦經(jīng)濃縮機(jī)（601、602）澄清后，底流由煤泥泵（605～608），打入濃縮旋流器再進(jìn)三臺(tái)高頻篩+沉降離心機(jī)的工藝。經(jīng)過(guò)技術(shù)改造后，西曲選煤廠(chǎng)就中煤技術(shù)指標(biāo)取得：①提高了中煤脫水系統(tǒng)的處理能力，保證了中煤水分，保證703皮帶的中煤水分在15%以下，洗水濃度達(dá)到正常指標(biāo)要求；②外運(yùn)中煤水分在技改后明顯下降。通過(guò)提高中煤脫水系統(tǒng)的處理能力，避免了尾煤濃縮池濃度高而停車(chē)回收的現(xiàn)象，同時(shí)降低了尾煤回收時(shí)間，節(jié)約了電耗，增加中煤產(chǎn)率，提高經(jīng)濟(jì)效率，并且保證了中煤外運(yùn)暢通，降低了產(chǎn)品外運(yùn)的費(fèi)用。