斜沟煤矿选煤厂控制介耗措施

刘小会¹，王建南²

（山西西山晋兴能源有限责任公司 斜沟煤矿选煤厂，山西 兴县  033602）

摘  要：针对斜沟煤矿选煤厂介质循环系统存在的问题，开展了一系列改造，并对改造后的应用效果和经济效益进行分析。结果表明，通过改造，有效降低了吨原煤介质消耗，介耗由改造前的1.8千克/吨原煤降为1.6千克/吨原煤，按照每吨介质1100元算，共节约资金330万元，降低了洗选成本，提高了经济效益。

关键词：介耗控制；经济效益；磁选效率；脱介效果；悬浮液

Control measure of medium consumption in coal treatment plant of Xiegou coal mine

Liu Xiaohui ¹  ，Wang Jiannan ²

(Shanxi Xishan Jin Xing Energy Co. Ltd. Xiegou Coal Mine Preparation Plant,located in Shanxi 033602)

Abstract: In order to solve the problems existing in the medium circulation system of Xiegou coal mine, a series of reforms are carried out, and the application effect and economic benefit are analyzed. The results show that through the transformation, the consumption of raw coal medium was effectively reduced, and the consumption of raw coal before the transformation was reduced from 1.8 kilograms per ton to 1.6 kilograms per ton of raw coal. According to 1,100 yuan per ton of medium, a total of 3.3 million yuan was saved, which reduced the washing cost. Increased economic efficiency.

Keywords: Intermediary control; Economic benefits; Magnetic separation efficiency；Deionization effect；Suspension

0  引  言

斜沟煤矿选煤厂隶属于西山晋兴能源有限责任公司，位于山西省吕梁地区兴县县城以北50km处魏家滩镇，是一座处理能力15 Mt/a现代化矿井型炼焦煤选煤厂，分两期建设安装，现一二期系统均已投入生产运行。主要工艺流程为：150～50mm块煤重介浅槽排矸，50～1.2mm末煤有压两产品重介旋流器主再选，1.2-0.2mm粗煤泥（分级旋流器底流）进入TCS分选机分选，0.2～0.045mm细煤泥（浓缩旋流器底流）沉降离心机脱水回收，-0.045mm极细煤泥快开压滤机脱水回收。

斜沟煤矿选煤厂共有末煤主、再选重介旋流器介质系统及块煤浅槽介质系统共14套，介质循环和净化主要流程为：溢流脱介筛下的合格介质，分流后部分进入稀介质桶，绝大部分与底流脱介筛下的合格介质一起返回到合介桶，继续循环使用；稀介质桶的稀介质，经泵打到磁选机磁选回收，磁选精矿进入合介桶中循环使用。合介泵上料管上设有密度计、介质桶设液位计，通过PLC形成PID回路，自动调节补水阀和分流机构，实现分选密度的自动调节，确保分选密度的稳定和调节方便^[1]。

1  介质系统存在的问题

1.1固定筛预脱介系统串介问题

斜沟选煤厂末煤采用有压两产品重介旋流器主再选工艺，50mm以下原煤经过脱泥筛脱泥后进入混料桶，经混料泵打入重介质旋流器进行分选。分选后，高密度物经底流口排出，低密度物经溢流管排出，其中溢流循环悬浮液占总悬浮液的70%-80%，这部分悬浮液在进入脱介筛前首先要经过固定筛板进行预先脱介，固定筛板脱介占总介质数的70%^[2]；通过现场调研主洗旋流器溢流流速过快，物料流经固定筛面时脱介时间短，有效脱介面积小，预脱介效果不理想，致使主选粗精煤带有大量介质进入再洗混料桶，造成主洗合介桶的桶位降低（必须通过加介来保持桶位的稳定），再洗合介桶的桶位和密度持续升高，直接导致再洗密度失调和精煤灰分超标，制约了选煤厂的正常生产。

1.2分流管直径过大问题

介质分流系统是重介质选煤生产过程中不可缺少的工艺，它的主要作用是增加合格悬浮液的密度或降低合格悬浮液中的煤泥量，是将一部分浓悬浮液通过分流装置分流到稀悬浮液系统，经磁选机回收后排除稀悬浮液中的煤泥和水分，使合格悬浮液中的煤泥量控制在一定范围内，以保证合格悬浮液的密度和粘度，确保重介分选系统的分选效果，因此能否按照生产需要及时分流煤泥，对重介质选煤系统能否正常工作起着举足轻重的作用^[3]。斜沟选煤厂所使用的分流管是直径220mm的分流管，它与脱介筛筛下漏斗一体，位于合介段前。其结构如图1所示：

图1 分流机构示意图

在生产过程中，经常出现稀介桶桶位过高，磁选机回收效果差，磁选机跑介严重，主洗合介密度提不起来的现象。经分析发现，由于分流管直径尺寸过大，打分流时间长短难以控制，较大量的合介进入稀介桶导致磁选机超负荷运行，浓度过大回收效果差^[4]，直接影响了悬浮液密度的稳定，导致产品质量的波动，严重制约选煤厂的正常生产。

1.3主选系统磁选机尾矿带介问题

在生产中，末煤主洗系统要求分选密度在1.7kg/m³左右，末煤再洗系统分选密度在1.45kg/m³左右。为保证主洗系统有较高的分选密度，集控室打分流较多，分流到稀介桶的介质浓度较高，分流时间过长容易造成主洗磁选机入料浓度大，磁选机回收效果差，介质进入磁选尾矿，出现跑介现象^[5]。末煤再洗系统要求分选密度较低，打分流少且系统循环水量小，再洗经常出现稀介桶桶位低，磁选机无溢流现象。经统计，日常添加总介质量的75％在主洗系统。所以对主洗磁尾水和再洗合介系统管路进行改造是极其必要的。斜沟煤矿选煤厂主、再洗系统悬浮液净化回收系统如图2所示。

         图2 斜沟选煤厂主、再洗系统悬浮液的净化回收系统                   

2  针对介质系统问题进行的改造

2.1改造固定筛预脱介系统出料端筛板倾角

经改造，将精煤和粗精煤脱介筛固定筛出料端筛板倾角由原来的0度提高到8度，使得混料中的合介流速减慢，增加了悬浮液在固定筛预脱介系统的停留时间，在不影响物料下料的前提下提高了预脱介效率，从而主洗粗精煤中的介质不再进入再洗混料桶，主洗合介桶的桶位稳定，再洗密度和精煤灰分合格稳定。改造固定筛筛板倾角示意图如图3所示。

图3 改造的固定筛出料端倾角示意图

2.2改造缩小分流管直径

为了解决打分流时合格介质进入稀介质回收系统量过大，导致磁选机入料浓度过大，磁选机尾矿跑介严重的问题，把以前220mm直径的分流管上加装一锥形短节使分流管直径缩小为130 mm，从而降低单位时间的分流量，回到稀介桶中的合格悬浮液量减少，磁选机入料浓度降低，保证了磁选机的回收效果，减少尾矿带介量从而降低了介质损耗^[6]。

2.3改造主洗磁选机尾矿到再洗稀介桶二次回收；加装再洗合介回主洗稀介系统回流管路

将主洗磁尾水管路（料进入再洗磁尾桶）引一根管（管路上加装阀门）入再洗稀介桶，通过阀门的开度将部分主洗磁尾水入再洗稀介桶进行磁选机二次介质回收。这样即使再洗稀介系统桶位稳定保证了再洗磁选机的回收效果^[7]，又使主洗系统未回收进入尾矿损失的介质经再洗磁选机二次回收，回收后的合格介质通过再洗引回流管回流至主洗稀介桶，这样保证了主洗合格介质的桶位、密度的稳定，降低了介质的损耗。改造后的主、再洗系统悬浮液净化回收系统如图4所示（虚线所示为后改造加装管路）。

图4改造后的斜沟选煤厂主、再洗系统悬浮液的净化回收系统

3  改造后的效果

通过一系列相关改造，斜沟选煤厂末煤主再洗系统固定筛改变倾角，彻底解决了主洗介质串到再洗的问题，杜绝了因串介导致的主再洗合介桶液位不稳现象^[8]；通过缩小分流管口径使得单位时间分流量更加容易控制，提高了磁选机回收效果，既保证了正常生产，稳定了产品质量，又降低了介质损耗；通过改造主洗磁选机尾矿到再洗稀介桶二次回收及加装再洗合介回主洗稀介系统回流管路，有效的降低了主洗系统磁选机跑介情况，降低洗选成本又提高了生产效率，同时减少了现场岗位司机的劳动强度。

改造前后磁选机工艺效果对比见表1、2。

对改造前6个月介耗和改造后6个月的介质消耗做统计后得出如表3所示：

表1改造前磁选机工艺效果评价表

表2改造后磁选机工艺效果评价表

表3 改造前、后吨煤介耗对比表

由表1和表2对比可看出，通过改造，提高了主再洗磁选机的磁选效率，有效降低了介质消耗。由表3可以看出改造后介耗由1.8kg/t原煤降低到1.6kg/t原煤，改造成果显著。

4  效益分析

    斜沟煤矿选煤厂年入选原煤1500万吨，介耗由改造前的1.8千克/吨原煤降为1.6千克/吨原煤，按照每吨介质1100元算，共节约资金：1500万*1100*0.2/1000=330万元，经济效益可观，改造效果显著。

5  结  论

斜沟选煤厂以契约化管理为契机，针对介质循环回收系统存在的问题开展改造，有效降低了吨原煤介质消耗，降低了洗选成本，提高了经济效益。对采用两产品重介旋流器主再洗工艺的选煤厂设计和其他兄弟选煤厂介质循环系统的改造提供了很好的参考，也为选煤厂降低成本提供了一种思路，为选煤厂在当前煤炭形势下应对改革和危机提供了新的参考。

参考文献：

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[4] 谢广元,选矿学[M].徐州 中国矿业大学出版社，2011年， 45-47.

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