降低介耗,本文介绍得足够细!

小纪汗煤矿洗煤厂隶属于陕西华电榆横煤电有限责任公司,由华电煤业集团有限责任公司和榆林矿业集团有限责任公司共同出资组建,是一座年生产能力为1000万吨的矿井型重介洗煤厂。洗煤厂自投产以来,介质消耗一直不稳定,有时高达1.0kg/吨以上,严重影响洗煤厂的技术评价指标、产品质量和经济效益。

1、小纪汗煤矿洗煤厂洗选工艺

小纪汗煤矿洗煤厂采用+13mm块煤重介浅槽分选,分选出精煤产品和矸石,-13mm末煤不入洗,直接作为末煤产品。块煤产生的煤泥经分级旋流器分级,分级后的粗煤泥(3-0.25)mm经弧形筛和煤泥离心机进行脱水,-0.25mm的细煤泥经两台加压过滤机和一台板框压滤机联合脱水,脱完水后的煤泥(-3mm)回掺至末煤产品中销售。

2、存在问题及降耗措施

2.1 加强介质数质量管理

小纪汗煤矿洗煤厂使用磁铁矿粉作为加重质时,要求磁铁矿粉的水分小于8%,真密度大于4.5g/cm³,磁性物含量大于95%,粒度小于0.074mm含量大于90%。由于投产初期,小纪汗煤矿洗煤厂对介质的计量、入库、质量化验管理不严格,致使介质的入库损失严重,部分介质的质量不达标,导致介质消耗进一步增加,甚至影响洗煤厂的正常生产。

针对上述问题,洗煤厂派专人加强介质的计量、入库、质量化验及结算管理,每批介质必须由物供、洗煤厂、厂家共同计量、签字方可生效,而介质入库前由化验室对每批介质进行质量检测,保证每批介质质量控制在合理范围内,对超出质量指标的介质按照协议扣重或禁止入库,介质入库前后要求厂家对场地进行清扫,保证入库时介质损耗降到最低。从2014年1月份至2016年5月份,通过加强介质质量验收及入库验收,总计扣回介质45.32吨,降低介耗约0.005kg/t,节约介质费用约3.9万元。

2.2  介质添加方式的改变

设计加介泵坑时,泵坑周围箅子的面积设计太小,导致加介速度缓慢,同时加介磁选机的尾矿水不能及时进入泵坑,导致加介泵壳周围积水较多,影响库存介质的质量,使部分库存结团成块,造成加介困难,致使后期介质的添加采用清扫水稀释介质,加介磁选机的尾矿水返回至稀介桶。

这种添加方式虽然缓解了加介泵坑的压力,但清扫水稀释介质时冲水量过大导致介质浓度过低,生产过程中经常遇到介质密度短时间内难以提升,同时加介磁选机的尾矿水返回至稀介桶造成稀介桶液位不断升高,稀介磁选机工作负荷增加,导致稀介磁选机尾矿带介增加,造成一定程度的跑介,增加介质消耗。而且稀介磁选机的尾矿水增大,造成煤泥桶液位的增加,进一步影响煤泥水系统的稳定。稀介磁选机尾矿带介增加,导致煤泥质量变差,降低了末煤煤质。

经过考察分析,对加介泵坑进行了改造,将泵坑周围箅子的面积由原来的0.5㎡增加到1㎡,同时将泵坑周围的加介区域重新进行了硬化,使加介循环水能迅速流至加介泵坑内,而加介磁选机的尾矿管也提升到了一定高度与合适的位置,使加介磁选机的尾矿水能够冲释新添加的介质至加介泵坑内。

这样介质的添加方式由手工冲水稀释改为加介磁选机的尾矿水回到泵坑周围对新添加的介质进行冲释,冲释水能够迅速通过箅子进入加介泵坑,泵坑内介质浓度增加,加介磁选机的精矿量增加,悬浮液密度迅速提升,提升相同间隔密度值的加介时间由原来的2小时降低至现在的0.5小时。

同时,不采用手工冲水稀释介质,既减少了冲水对库存介质质量的影响,又减少了稀介系统内的循环水,维持了稀介系统的稳定,降低了稀介磁选机的负荷,使稀介磁选机的尾矿带介量减少,降低了介质消耗。同时,稀介磁选机的尾矿水减少,煤泥水处理系统进一步稳定,尾矿带介减少,末煤煤质得到了保证。

加介时间缩短,加介泵和加介磁选机的开机时间减少,实现了功耗的降低,起到了提质增效的目的。

2.3 脱介筛的优化改造

2.3.1 脱介筛喷水管道的优化改造

设计脱介筛喷水管道时,使用的是普通喷水管道,而小纪汗煤矿洗煤厂的清扫水碱性较大,对普通管道的腐蚀非常严重,致使部分喷嘴的喷水压力和喷水量达不到设计要求,同时生产过程中,部分喷嘴容易脱落,脱介筛上的喷水不均匀,脱介筛的脱介效果变差,介质消耗一定程度的增加。

为了解决此问题,将普通管道全部更换为不锈钢管道,并增加了一部分喷嘴,使喷水均匀分布于脱介筛,对精煤或煤矸石全截面脱介,不留死角。同时,对喷水的角度作了调整,达到喷水的压力。通过喷水管道的优化改造,脱介筛的喷水压力和喷水量均达到了设计要求,提高了脱介筛的脱介效果,减少了洗选产品的带介量,降低了介质消耗。

2.3.2 精煤脱介筛喷水位置的调整

设计精煤脱介筛喷水管道时,上层有两道喷水,下层有一道喷水,而下层喷水点处于上层两道喷水点之间,致使上层靠近出料口的喷水进入下层时,使一部分介质再次粘附于下层煤粒表面,没有喷水来实现再次脱介,造成下层煤粒不同程度的带介,增加了介质消耗。

针对此问题,采取将下层喷嘴向出料口延长,将上层靠近筛机出料口的喷嘴向入料口延长,使下层喷水的喷水点靠近筛机出料口,这样就使上层脱完的介质进入下层时,再次通过下层喷水脱介,使精煤脱介筛的脱介效果达到最佳,降低精煤的带介量,进一步降低介质消耗。

2.3.3 精煤脱介筛筛板优化改造

小纪汗煤矿洗煤厂精煤脱介筛设计时,每套系统只设计了一台精煤脱介筛,而且精煤脱介筛筛面角度较大,重介浅槽分选机分选出的精煤悬浮液迅速流入精煤脱介筛的稀介段,造成重介悬浮液经常串入稀介悬浮液内,使稀介桶的液位和浓度均较高,增加了磁选机的负荷,同时磁选机的入料浓度高,导致稀介磁选机尾矿带介增加,造成一定程度的跑介,增加介质消耗。

同时因一部分重介悬浮液进入稀介系统,造成合介系统液位低,致使合介系统不稳定,一定程度造成介质消耗增加。

针对此问题,洗煤厂对精煤脱介筛的入料口增加档皮,将精煤脱介筛的一部分筛板更换成带档水堰的聚氨酯筛板,对重介悬浮液进行截流,减缓重介悬浮液的流速,使重介悬浮液少进入稀介悬浮液内,保证悬浮液系统的稳定,降低稀介磁选机的负荷,保证重介系统内液位的平衡,降低了介质消耗。

2.4 固定筛的优化改造

固定筛是重介洗煤厂脱介的第一道工序,其脱介效果的好坏直接影响介质消耗的高低,同时也影响后续脱节设备的脱介效果。

洗煤厂设计固定筛的筛面是由8块400mm×800mm型聚氨酯平筛板固定在固定筛横梁上。重介浅槽分选机的溢流通过固定筛预先脱介,未脱除的合介进入精煤脱介筛的合介段进行二次脱介,由于精煤脱介筛筛面的倾角较大,合介流速较快,迅速流至精煤脱介筛的稀介段,造成合介串入稀介系统,造成稀介的浓度及流量增大,稀介磁选机的负荷增加,介质回收效率降低,造成介质消耗一定程度的增加。

为改善固定筛的脱介效果,在浅槽分选机溢流出口与固定筛入口之间的缓冲箱内增加4块400mm×800mm型聚氨酯平筛板,固定在新加工的横梁上,方便损坏筛板的更换。同时在缓冲箱的底部增加固定溜槽,与前期的固定溜槽连通,使脱除的合介全部进入合介桶,此项改造由机电车间钳工班完成。通过增加固定筛筛面面积,相当于增加了合介的透筛概率,增强了预脱介效果,减少了合介进入精煤脱介筛,避免合介串入稀介系统,减轻稀介磁选机的负荷,提高介质回收效率,进而降低介质消耗。

在此基础上,将固定筛板的筛条走向由纵向布置改为横向布置,增大合介流的阻力,进一步增加合介的透筛概率,改善固定筛的预脱介效果,使悬浮液系统得到稳定,提高了介质回收效率,同样降低了介质消耗。

2.5 脱泥筛的优化改造

小纪汗煤矿洗煤厂块煤重介浅槽分选机分选前,对块煤进行了3mm的脱泥,较少煤泥进入重介洗选系统。设计时采用四台脱泥筛对块煤进行脱泥,脱泥筛上设置一道喷水进行脱泥。

由于小纪汗煤矿洗煤厂原煤水分较高,有时高达15%,原煤分级筛分级效果差,入洗块煤的煤泥含量较高,一道喷水不能满足脱泥的要求,一部分煤泥进入重介系统,破坏了重介系统的稳定,使重介向稀介分流较多,造成系统不稳定,稀介磁选机尾矿不同程度的带介,造成介质消耗增加。

针对此问题,对四台脱泥筛均增加一道喷水,改善脱泥筛的脱泥效果,降低重介悬浮液的煤泥含量,提高磁选机的回收效率,同时降低块煤的含泥量,进一步提高块煤的脱介效率,减少块煤的帯介量,降低介质消耗。

在此基础上,将前期脱泥筛的一道喷水管也更换为不锈钢管道,部分筛板也更换为带档水堰的筛板,改善脱泥筛的脱泥效果,降低介质消耗。

2.6 磁选机的优化改造

磁选机是重介质选煤厂重要的介质回收设备,主要用来回收稀介悬浮液中的磁性物,其磁选效果的好坏对介质消耗的高低有着很大的影响。在近几年的生产实践中,磁选机出现过效果不稳定、磁性物回收率低、尾矿带介量大的现象,导致吨煤介耗过大。为了提高磁选机的工作效果,最大限度地回收介质,洗煤厂实施了多项技术改造,并取得了很好的效果。

2.6.1 磁选机尾矿底流量调节装置的优化改造

在实际生产过程中,磁选机的尾矿必须保证一定的溢流量(约占尾矿量的25%)才能取得较好的分选效果,而磁选机尾矿的溢流量是通过调节其底流量的大小来实现的,现有尾矿底流量的调节是通过移动尾矿底流管上的盖板来改变管口的大小实现的,生产时,盖板和底流管口都浸没在矿浆中,操作时看不到,同时还有矿浆产生的压力,所以调节起来很不方便,效果较差,不能保证溢流量的稳定。

鉴于此,拆除了底流管口上的盖板,并在管下连接了一段橡胶软管,在橡胶软管上安装一个夹子,通过调节夹子的松紧来改变流量的大小。改造后,新装置对尾矿底流量的调节既方便又精确,保证了尾矿始终有稳定、适当的溢流量,确保了分选效果。

2.6.2 磁选机精矿卸料装置的优化改造

入料的悬浮液在磁场的作用下,介质被吸附在滚筒的表面并随着滚筒的转动带至精矿排料端,在皮子刮刀的作用下落入精矿槽内。由于磁选机滚筒有不同程度的磨损,皮子刮刀不能将吸附的介质全部刮尽,导致仍有一部分介质被重新带入分选槽内,在矿浆的冲击下流失在尾矿中,造成尾矿带介,介质消耗增加。

通过多方面的借鉴,沿滚筒的全宽安装了一排喷水,并使喷水方向尽量沿滚筒弧面的切线方向以加强脱介效果,这样,未被刮刀刮尽的精矿在喷水的作用下被卸入精矿槽内,避免了精矿损失,降低了介质消耗。

3 效果分析

通过对悬浮液回收与净化工艺系统的一系列技术优化改造,使洗煤厂的介质消耗由2014年的0.56千克/吨入洗块煤降低至2015年的0.50千克/吨入洗块煤,2015年1月至2016年6月共入洗块煤700万吨,累计节省介质消耗:(0.56-0.50)千克/吨入洗块煤×700万吨入洗块煤=420吨;节省费用:420吨×850元/吨介质=35.7万元。

4 结语

通过加强介质数质量管理、介质添加方式的调整、脱介筛的优化改造、固定筛的优化改造、脱泥筛的优化改造、磁选机的优化改造等一系列技术优化,使小纪汗煤矿洗煤厂悬浮液回收与净化工艺系统得到了完善,生产得到了保证,介质消耗实现了降低0.06kg/t,降低了洗煤成本,提高了洗煤厂的经济效益,同时实现了提质增效的目的。

(本文作者陈锋系陕西华电榆横煤电有限责任公司小纪汗煤矿洗煤厂调度室主任)

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