重介选煤介耗降低策略分析

重介选煤介耗降低策略分析

苏健

神东煤炭集团公司 陕西省榆林市神木 719315

摘要：选煤厂的煤炭洗选作业作为实现煤炭使用效益优化的有效途径，对于推动煤炭产业的健康发展意义重大，而重介洗选技术作为高效的煤炭洗选工艺，在众多选煤厂被广泛应用。但在重介洗选作业中，介耗问题一直是制约选煤厂综合效益提升的难点所在。有鉴于此，针对重介选煤介耗问题开展分析探究，总结行之有效的介耗降低策略，对于推动煤炭洗选产业更好的发展意义重大。

关键词：选煤厂；重介选煤；介质；介耗降低

引言

近年来，重介选煤工艺的应用日益普遍，随着选煤技术的发展，设备、非标及管道的耐磨性能已能满足生产需要，重介选煤工艺的分选精度及效率高且易于实现自动化。介耗是影响重介选煤厂经济效益的重要经济指标，也是衡量选煤厂设计和管理水平的重要指标。《煤炭洗选工程设计规范》第5.3.8条规定“分选每吨煤的磁铁矿粉技术耗量，块煤应小于0.8kg；混煤、末煤应小于2.0kg”^[3]。造成重介选煤厂介耗的源头有精煤、矸石等产品带走的介质，磁选效率，生产管理损失。为此，从源头分析降低介耗思路。

1概述

布尔台选煤厂为现代化大型选煤厂，煤炭洗选能力可达30.0Mt/a，其主要洗选布尔台矿、寸草塔矿、柳塔矿的煤，主要洗选工艺为：25.0～200mm煤块采用重介浅槽分选机分选；2.0～25.0mm末煤采用重介质旋流装置分选；煤泥采用分级旋流装置分选，粗煤泥选用煤泥离心装置脱水，细煤泥通过浓缩加压后予以回收。但整个洗选系统在长时间的生产使用中，受到工艺限制和设备老化等问题干扰，其洗选介质消耗量持续增加。为了降低作业成本，需采取针对性举措，降低吨煤介耗，增加综合效益。

2洗选作业介耗降低原因分析

1. 原有重介分选系统悬浮液密度控制可实现补水阀开度自动控制，重介分流控制采用集控手动模式，即重介分流阀开度控制方式为人工手动设定，操作员通过现场观察来更改分流阀开度，存在操作断续现象，且选煤厂分流悬浮液采用通过自流直接进入磁选机完成磁铁粉回收和脱泥作业。这种工艺设计再加上分流人工断续控制，导致磁选机入料波动较大，介质消耗不稳定且偏大。现场操作经验是通过较大的分流阀开度维持正常生产。然而这种操作过程存在一个水平衡和介质平衡均为过平衡的现象，即如果分流阀开度较大，导致合介桶密度过高，此时只能通过增加补水阀开度来保证悬浮液密度，无形中增加了系统的流量，降低磁选机的回收率，重介消耗增加。尽管该操作模式也建立了水平衡和介质平衡，但这种平衡称为水平衡和介质平衡的过平衡现象。增加了无效的介质消耗和水耗，很显然现有密控系统存在较大的局限性，需要采用全新的控制方法和技术加以解决。

2. 生产管理方面生产管理损失主要是指在介耗的运输、转载和添加等作业过程中，因操作不当而引起的损失，主要包含介质的制备、存储、转运和添加等环节损失^[2-3]。对于布尔台选煤厂而言，主要涉及以下内容：a)介质入库检验不够严格。在订购的介质入库存储验收时，对介质质量按照相关规定进行了检验，但由于送检过程存在人为干扰，使得检验结果的准确度存在误差，影响正常使用。b)介质存储管理未实现全封闭。介质的日常存储管理不够严格，不但存储地点能够随意进出且未实现有效封闭，而且在长时间存储过程中，外界环境中的灰分和水分会逐渐渗透进介质中，从而导致介质使用效果大打折扣。c)在末煤分选中，选用带压的重介旋流装置，分选过程中一旦末煤的密度、固液比、介质循环量、入料压力等参数无法达到作业需求，便会导致末煤在旋流装置中无法得到充分分选，进而造成分选介质自旋流装置底流口排出，引起末煤跑煤现象。而当跑煤量较大时，还会导致固定筛和矸石筛脱介效果降低，从而增大介质损耗。

3降低洗选介质损耗的策略和改造措施

通过技术检查化验分析，得出块煤系统介耗0.48kg/t,末煤系统介0.95kg/t。由此可见，末煤系统的介耗将近块煤系统接好的两倍。重点问题需要重点解决，降低洗选介质损耗从降低末煤洗选入手。

3.1提高筛分效率

为了进一步提高选煤厂重介质分选工艺的工作效率，相关工作人员可以在当前的选煤工作任务中借助提升筛分效率的方法，实现工艺的进步与工作效率的加快。通常情况下，筛分设备应该实现颗粒的分级，小于筛缝的煤大部分漏到筛下，而党筛板的筛缝堵塞之后，大部分煤在筛板上结在筛板上出现凝固结片，因此这些现象都会导致运输管路出现堵塞，甚至严重情况下还会增加介耗，而这些问题的原因都可以归结为原煤分级筛与脱泥筛的筛孔过小。因此，在工作过程中加快筛分效率是解决上述问题的重要突破点。工人可以在原有的筛分面积不变情况下提高喷水，从而让筛分的效率进一步提升，除此之外，工人还可以借助一些筛后冲水的方法加强脱泥筛的筛分速度。另外也可以借助入料量的调整，降低机器设备的负荷，实现工作效率的迅速增长。

3.2重介分选密度智能控制

现有密度控制系统通过控制补水阀开度来实现控制密度，严重偏离现场工况，必须实现自动分流才能满足现场要求。传统重介悬浮液密度控制系统，采用人工分流，控制精度不稳定，导致磁选机长期高负荷运转，能耗高、回收率低。重介悬浮液密度自动控制系统是以PID控制器为核心的自控系统，是一个集输入（密度值、磁性物含量给定、桶位和自动补水阀开度给定）和输出（自动补水阀和自动分流阀）的系统。针对密度、煤泥含量、桶位、补水阀开度等变量间的耦合关系，确立了补水采用PID，分流控制由于各影响因素与分流阀开度之间建立精确的数学模型。实现重介悬浮液密度的自动控制，在实现密度自动控制基础上，利用智能控制方法实现在煤质发生变化和波动时，自动优化悬浮液密度设定值。

3.3改善末煤系统效果

末煤系统入洗末原煤先经单层筛湿法脱泥，筛孔2mm，筛上物料经重介混料桶混料后进入重介旋流器分选，精煤经单层香蕉筛脱介脱水，脱介筛缝2mm、0.5mm，脱介筛2～25mm筛上物经小块精煤离心机脱水后进入混煤仓。精煤、矸石脱介筛筛下稀介质收集后经泵打入磁选机磁选，磁选精矿同块精煤脱介筛合格段筛下物、矸石筛合介段一起返回合介桶。磁选尾矿水进入煤泥桶。矸石采用单层香蕉筛脱介脱水后，直接做为最终矸石。合介桶收集到的合格介质除少部分分流至稀介桶外，其余部分均作循环介质循环利用。提高末煤脱泥筛的脱泥效果，通过改变脱泥筛板的型号，更换聚氨酯的筛板，提高末煤系统的脱泥效率。使小于2mm的煤泥含量下降，减少进入介质循环系统的细颗粒含量来降低介耗。在脱介脱水筛上增加挡板，增加颗粒在筛板上的停留时间提高脱介效率来降低介耗。

3.3介质系统中跑冒滴漏的回收

重介洗选系统在运行过程中经常出现跑冒滴漏现象，这其中都含有一定量的磁性物，因此，跑冒滴漏应收集、磁选处理，以减低介耗。但要注意只收集介质系统的跑冒滴漏，其它系统的跑冒滴漏中不含磁铁矿粉，也不进入磁选作业环节。

3.4规范生产操作

生产水平还影响经济效益，主要是由于频繁开机、频繁停机和系统不稳定造成的，导致时间过长，并规定了以下措施:(1)工作场所与生产部门之间进行适当沟通，以减少经常关机和系统不稳定造成的损失。(2)开机前，应有适当的容器和风扇，应有10分钟的风机及时通风，以保证介质的充分平等，并出于特殊原因，不带风机地将介质系统置于运行约5分钟的闲置循环中。(3)如该介质装有新介质，应调节空气流通量超过15分钟，将截止阀安装在压力管道上，以及介质进入的速度。

结束语

重介选煤技术作为一种高效的煤炭洗选工艺，针对其使用介耗偏大的问题开展针对性探究，总结行之有效的介耗降低举措，对于提升煤炭洗选的综合效益意义重大。布尔台选煤厂针对重介洗选介耗大的问题，通过分析得出末煤系统介耗偏高，通过解决末煤系统的问题，采取综合性举措，将末煤介耗从0.95kg/t降低至0.76kg/t，每年可减少成本投入超过500万元，为选煤厂创造了巨大的经济效益。

参考文献

[1]于新国.重介选煤介耗问题分析及解决策略[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(20):144-145.

[2]韩耀琴.洗煤工艺中介质损耗原因分析及管控技术研究[J].化学工程与装备,2019(07):265-266.

[3]尤龙.重介选煤介耗问题分析及解决策略[J].江西煤炭科技,2019(02):201-203.