选煤厂药剂损耗的分析与改善

段莉莉

选煤厂药剂损耗的分析与改善

段莉莉

(晋煤煤业洗选加工部，山西 晋城 048000)

通过使用“质量分布图”这一全面质量管理的重要工具，对选煤厂药剂使用量这一基础生产数据资料进行统计分析并研究;找出药损的波动范围，并与实际生产经验结合，判别生产过程有无异常。对目前药损较高的现状及时查找原因，进行纠正，以达到最佳使用效果。通过近两年的实践并应用，药剂费用显著降低，所以数理统计方法提供的工具—质量分布图是一个有力的工具，是判别生产过程有无异常的重要手段，能确保变异得到有效控制，并促进持续改进。

洗煤;质量管理;统计技术;絮凝剂

数理统计方法提供了一个有力的工具，即质量管理分布图。质量管理图是全面质量管理的重要工具，是监督产品质量指标的波动是否超出范围，判断生产过程有无异常的重要手段。下面是这一统计方法在选煤厂药剂损耗改善过程中的一个重要应用。

1 药剂损耗现状

药剂是洗煤厂处理煤泥水所用的絮凝剂、净化剂，学名是聚丙稀酰胺，俗称“白药”。目的是加速煤泥沉淀，保证洗煤用水的澄清度，保证清水洗煤。是一种消耗品，随洗煤量增大而损耗增大，或者说随煤泥量的增加而消耗量加大。吨煤泥消耗量有行业标准。某矿洗选厂某两年的药剂消耗情况见表1，表1与行业标准规定进行了对比。

表1 药剂消耗表

从表1可以看出，药剂损耗远远超过国家标准，而且它在材料费中属于A类重点控制对象，故应对其进行分析研究，找出原因，降低消耗。

2 药剂损耗的分析与改善

药剂在选煤厂中最主要的用途是提高澄清、浓缩设备固液分离的效果，加速微细颗粒在煤泥水中的沉降速度，得到澄清的溢流水供选煤作业，满足其用水要求，防止细泥在煤泥水体系中循环积累，造成恶性循环。并且保证全部洗水循环使用，即使有少量的水需要外排，也能保证外排水符合环保要求，不致造成污染。提高沉淀煤泥的浓度，适应下一作业的需求，利于煤泥厂内回收。

为了充分发挥絮凝剂的作用，应将其配制成水溶液使用，其浓度一般低于1%。选煤厂常使用0.1%～0.15%的聚丙烯酰胺水溶液。如果浓度太高，可能溶解不完全，使活性下降，影响使用效果。为了充分发挥絮凝剂的作用，加速煤泥体系中煤泥颗粒的沉降速度，必须使絮凝剂在煤泥水体系中充分分散。比较理想的混合条件是：快速搅拌，使絮凝剂充分分散，在煤泥水体系失稳后，转入比较稳定的絮凝沉降环境。如在尾煤浓缩机中添加药剂，加药点与浓缩机中心给料管之间有一定的距离，并以此调节搅拌分散时间。在溜槽、管道中的快速流动起到搅拌作用，进入浓缩机后就开始絮凝沉淀。有下列n种药剂添加方式：1)多点加到溜槽中;2)多点加到管道中;3)用喷射器进行混合。应尽量采用药剂多点添加，使之更均匀地和整个矿浆混合，提高药剂性能。

2.1 控制现状测量

现从某年每天的药剂用量数据中运用随机抽样的方法取出105个数据，收集后列入表2，用做直方图的基础数据进行分析。

表2 某洗煤厂药损现状数据收集表

计算平均值x：

代入表2数据，得：

计算标准偏差S：

代入表2数据，得其值为0.078。

式中：

xi—每一个随机数值;

n—数据个数。

确定数据的极差：

由于标志值的变动比较均匀，分组可取相等组距。首先确定组距。可根据斯特奇斯经验公式计算组距，其计算公式为［2］：

组距h=全距/(1+3.322lg N)

式中：

N—代表标志值个数，取105。

按公式本可求组距h=0.06。所以以0.06为组距，相应的组数则为0.46/0.06≈7。

又本题分组变量为离散型变量，根据“划分离散变量的组限时，相邻组限可以间断”这一原则，做以下分组，见表3。

表3 药剂使用量频数分布表

从表3可看出列表法比较精确，但不太直观。为了更直观地显示这些数据的特征，方便能进行有效的观察分析，用表2中的统计数据绘制了药剂用量频数直方图，见图1。并进一步在直角坐标系中取各组组中值绘制了相应的折线图，见图2。

对药剂用量数据直方图(结合折线图)进行分析：

1)从图形看，本图属于偏向型，分析其数据分布类型不服从正态分布，判断数据有明显异常。

2)可直观地判断分布中心已偏离规格中心，判断数据分布的散差(分布范围)不能满足规格范围的要求，必须采取缩小散差的技术性措施，才能避免产品不合格品率。

3)又用数理统计中的统计检验法——偏度－峰度检验法进行了进一步的验证，对其是否服从正态分布进行了进一步的检验。计算以下统计量：

样本均值为0.352，样本标准差为0.078，样本方差为0.006，偏度系数统计量计算值为1.190，峰度系数统计量计算值为5.323。判定规则为：当偏度系数统计量值接近于0或者峰度系数统计量值接近于3，则可判定其服从正态分布，否则不服从正态分布。可以看出，本题结果不服从正态分布。并且通过其值一个大于0，一个大于3，可知其为正偏，且尖峰形状。

2.2 分析用量失控原因

药剂用量主要跟添加溶液量、溶液浓度、添加方式有关。絮凝剂的用量除了直接影响絮凝效果外，还影响选煤厂的成本，其用量应选择恰当。其原因如下：絮凝剂在矿物表面的覆盖量约为50%时，可以达到最佳絮凝效果。用量过小，效力不足;用量过大，反而产生保护胶体作用，促使颗粒处于分散状态。高分子絮凝剂本身价格昂贵，用量无穷大，造成选煤成本增加。经过专家专题讨论，并与澳大利亚朗艾道公司、申克公司有关专家人员共同探讨，得出主要原因，画出因果分析树见图3。

图3 药剂损耗量大的因果分析树

3 几点思考

3.1 硬件方面

1)购买2台与加药泵配套的变频器，末煤集控将煤量信号输出到药剂添加泵的娈频器当中，用煤量控制变频器的输出功率，变频器控制泵的转速，以控制其流量，实现药剂添加与煤量大小同步，适时、适量控制，并且及时停机停药。

2)在循环水池上安装水位监测装置，及时报警，补水自动化(高低位控制)，控制冲地水和补加水，避免“胀肚”现象，杜绝外排水，减少药剂损失。

3.2 软件方面

1)加强人员培训，使加药人员熟练掌握操作规程。

2)加强设备维护与检修，保证设备正常运转。

3)把好原料进货关，确保原料性能稳定。

4)根据具体情况修改操作规程，使搅拌时间适当。

4 结语

该矿洗煤厂在进行了相关改进后连续2年的药剂消耗情况见表4，将表4与行业标准规定进行了对比。

表4 改进后药剂消耗表

从表4可以看出，选煤厂通过对生产系统的数据监控并分析改进，能及时判别生产过程的异常状况，并查找原因后，积极采取有力管理措施。确保这种变异得到了有效控制。同时降低“白药”取得良好效果，使药剂损耗控制在了国家标准以内，吨煤泥耗量同比下降156.4，按正常情况下(即煤质较好时候)所使用的普通介质12 000元/t计算，经济效益明显。

［1］ 全国统计专业技术资格考试用书编写委员会.统计基础理论及相关知识［M］.北京：中国统计出版社，2005：26－27.

Analysis and Improvement of Reagent Loss in the Coal Preparation Plant

Duan Li－li

According to the use of quality distribution chart which is an important tool for qulity management，it has analysed and researched the basic production data of pharmaceutical use to find the fluctuation range and distinguish the abnormal condition with the actual production experience.For the current status of higher reagent loss，we need to find the reason and try the best to correct it to achieve the best results.After two years’practice and application，the cost of reagent has reduced obviously.From all the results，we can find that the quality distribution is really a powerful tool for identifying the abnormal conditions and making sure that variation gets an effective control.

Coal preparation;Quality management;Statistic technique;Flocculant

TD926

A

1672－0652(2012)01－0008－03

2011－12－19

段莉莉(1968—)，女，山西晋城人，1990年毕业于山东矿业学院济南分院，统计师，主要从事煤质选煤技术统计管理工作(E － mail)duanlili@jccoal.com