哈尔乌素选煤厂降低介耗的研究

杨伟民

（神华哈尔乌素选煤厂生产技术部，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

选矿工程

哈尔乌素选煤厂降低介耗的研究

杨伟民

（神华哈尔乌素选煤厂生产技术部，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

神华哈尔乌素选煤厂采用重介浅槽分选工艺，通过查找介质消耗的原因，对介质回收系统进行了改造，改造后吨煤介耗由原来的0.82 kg/t下降至现在的0.54 kg/t以下，有效地提高了介质的回收率，取得了显著的经济效益。

介质消耗；介质回收；脱介筛；喷水系统

0 引 言

神华哈尔乌素露天煤矿选煤厂生产能力为3 000万t/a，其中2 000万t生产系统于2008年12月份建成投入生产，2012年12月份1 000万t扩建系统投入运行，主要生产工艺为200～13 mm块煤重介浅槽洗选；－13 mm末煤不入洗，直接进入产品仓，主洗设备采用重介质浅槽分选机。

1 介质系统存在问题

哈尔乌素选煤厂至投产以来介质消耗一直偏高，尤其是扩建系统试运行开始后，介质消耗明显增加。而吨煤介质消耗的高低是衡量重介质选煤厂生产工艺水平和管理水平的重要技术经济指标，介质消耗过大，不但造成介质的损失，污染产品，降低产品质量，造成经济上损失，而且影响重介系统正常、稳定的运行。介质消耗较高的情况引起哈尔乌素选煤厂的高度重视，哈尔乌素选煤厂对介质系统进行一系列技术改造并取得了较好的效果。

2 介质消耗高的原因分析

影响重介质洗选系统介质消耗高的原因可归纳为管理损失和技术损失。技术损失是指正常生产条件下的重介质损失和由操作技能造成的重介质损失;管理损失指贮运、添加中的损失和管理不当而发生机械事故、误操作等造成的损失。介质的损失贯穿于介质使用的全过程，除去正常生产条件下的重介质损失，重介质质量、生产工艺设备运行质量及员工操作技能质量等都有可能成为介质损失、介质消耗超标的主要原因。所以，从生产系统介质使用着手，强化过程控制，是达到减少介质损失、降低介质消耗有效途径。根据以上情况对哈尔乌素选煤厂介质使用的各环节进行疏导分析，主要损失为技术损失，归纳如下：①磁选机入料不稳定，液位波动，磁选机回收率较低；②精煤脱介筛、矸石脱介筛脱介喷水系统设计不合理，导致脱介筛介质回收率较低，系统介耗较高；③系统设计采用洗水一级闭路循环系统，精煤脱介筛、矸石脱介筛脱介喷水使用循环水导致喷水管堵塞严重，存在喷水断流状况，使脱介筛介质回收率降低，系统介耗增高。

3 对存在问题进行研究

3.1 对磁选机入料系统进行改造

3.1.1 对现有介质系统分析

磁选机是重介质选煤厂回收介质的重要设备，哈尔乌素选煤厂洗选工艺系统设计了6台磁选机，选用美国艺利（ERIEZ）公司生产的48×96 HMDA型湿式磁选机，负责对生产系统的介质进行回收。其工艺过程为：精煤脱介筛、矸石脱介筛的筛下稀介质液及分流的合格介质液通过回收管路进入稀介桶，再由变频稀介泵打入6台磁选机分离、浓缩，回收其中的磁性介质。为保证稀介质系统平衡同时为避免稀介质桶打空使稀介泵出现气蚀现象造成泵上料不畅及损坏泵体。稀介泵采用变频泵，编制控制程序通过控制稀介泵的运行频率从而控制稀介桶液位在20%～50%，使稀介桶液位与稀介泵频率达到动态平衡。在这种控制方式下为保证稀介桶液位稳定稀介泵的频率一直在变化中，稀介泵频率变化导致磁选机的入料量波动。磁选机入料波动将直接导致磁选机的回收率降低。

3.1.2 针对磁选机入料不稳定进行改造

磁选机回收率降低将直接导致系统介质损失增加。为保证磁选机入料尽量稳定，将现有变频泵改造为定频泵。具体改造：在现有稀介桶上安装补水管路，使用循环水为稀介质系统补水，补水管道配有阀门及电动执行机构，阀门开度信号接入集控系统。在集中控制系统编制程序，在稀介泵频率固定在45 Hz运行的前提下，通过识别稀介桶液位控制补水阀的开度从而保证稀介桶液位稳定在40%左右保证系统正常运行，同时集控操作员可以直接介入进行人工操作如遇故障时可以保证稀介泵全频运行。

3.1.3 改造前后效果对比

稀介泵定频改造前后在其它参数未调整的前提下测得磁选机的回收率见表1。

改造后，磁选机回收率达到99.34%，较未改造前提高0.89%，改造效果明显。

3.2 对脱介筛脱介喷水系统布置位置进行改造

3.2.1 对现有脱介筛脱介喷水系统布置位置分析

表1 稀介泵定频改造前后磁选机回收率检测数据

重介选煤工艺中，为回收分选介质（磁铁粉）减少介质消耗及保证煤质，必须对精煤及矸石使用筛子进行介质脱除。哈尔乌素选煤厂精煤脱介筛和矸石脱介筛选用双层香蕉振动筛，上层筛板为正方形筛孔边长为25 mm，下层筛板为2 mm的聚氨酯条缝筛板。介质回收分为2部分，由垂直于筛上物料流动方向中间部位分段，靠近入料端1/2筛面为合格介质段，主要靠筛子振动自然脱除；靠近筛子出料端的1/2筛面为稀介段，物料进入稀介段筛面后经过喷水冲洗后脱除介质。脱介筛共设计4根喷水管道，其中上层筛面稀介段安装2根，下层筛面稀介段安装2根，改造前脱介筛喷水管安装示意图如图1。

图1 改造前脱介筛喷水管安装示意图

经过对脱介后的精煤及矸石进行化验分析，精煤及矸石中介质含量较高，改造前脱介筛产品介质含量测定见表2。

表2 改造前脱介筛产品介质含量测定（kg·t－1）

分析以上数据并对现厂脱介筛的脱介过程作进一步的分析研究，认为造成脱介筛脱介效率低的主要原因是脱介筛喷水系统布置不合理。

3.2.2 针对脱介筛喷水管布置不合理进行改造

将脱介筛上层筛面上靠近出料端第1根喷水管向入料方向移动600 mm；将脱介筛下层筛面上靠近出料端第1根喷水管向出料方向移动600 mm；改造后保证上层物料经过最后一道喷水脱除的介质落在下层物料上后还可经过下层物料喷水进行脱除，提高脱介筛的脱介效率，改造后脱介筛喷水管安装示意图如图2。

图2 改造后脱介筛喷水管安装示意图

改造后对脱介后的精煤及矸石进行化验分析，精煤及矸石中介质含量明显降低，改造后脱介筛产品介质含量测定见表3。

表3 改造后脱介筛产品介质含量测定（kg·t-1）

3.2.3 改造前后效果对比

改造后较改造前下层筛面筛上物料介质含量明显降低，精煤脱介筛下层筛面筛上物料介质含量降低0.26 kg/t，降低38.24%。矸石脱介筛下层筛面筛上物料介质含量降低0.22 kg/t，降低37.93%。本改造主要提出了一种脱介筛喷水系统布置方案，通过具体试验数据对比说明本方案在实际现场使用中效果非常好。

3.3 针对脱介筛喷水系统堵塞问题进行改造

3.3.1 对脱介筛喷水系统堵塞问题分析

哈尔乌素选煤厂设计采用洗水一级闭路循环，这样导致脱介筛、脱泥筛及磁选机的喷头水必须全部采用循环水，否则无法实现洗水一级闭路循环。哈尔乌素选煤厂浓缩机设计全部为露天式（无上部顶棚）不可避免的有部分杂物进入浓缩机从而进入循环水系统，这样导致循环水内经常有煤泥及其它杂物，进而造成脱介筛喷头经常堵塞。脱介筛使用双层筛面香蕉筛，其下层由于筛子全部封堵，喷头喷水情况检查不到，在检查下层喷头喷水情况时必须停下筛机、停电以后将上层喷水管阀门关闭，只开下层喷水管，人员站到上层筛面上才能检查到。如果设备在运行时，无法检查筛机下层喷头是否正常出水，这样就容易造成筛机在下层喷头没有喷水的情况下运行，造成大量的介质流失，严重制约着选煤厂的生产运营。

3.3.2 对脱介筛喷水系统堵塞问题进行改造

对脱介筛喷水系统进行改造，在脱介筛外部喷水主管上安装Y型过滤器，Y型过滤器安装示意图如图3。

图3 Y型过滤器安装示意图

图3 中1为Y型过滤器，Y型过滤器内部安装有2 mm孔径的不锈钢过滤网，过滤网2 mm孔径小于鸭嘴喷头5 mm孔径，这样的设置保证循环水中的杂物进入喷水系统后即被Y型过滤器截除，不会进入喷头导致喷头堵塞。Y型过滤器安装在脱介筛外部且Y型过滤器下方安装闸阀，这样的安装方式能够在脱介筛不停工的情况下，通过关闭闸阀检查Y型过滤器是否堵塞，并在检查到堵塞时方便清除造成堵塞的杂物，防止因喷水管堵塞喷水不连续造成物料不经喷淋而直接进入产品，使粘附在煤块表面的介质粉不能冲洗去除。

3.3.3 改造前后效果对比

Y型过滤器的安装既保证了喷水的实时通畅，确保了脱介筛的脱介效率，同时也保证了设备运行的连续性。

4 结论

通过上述技术改造措施的实施，哈尔乌素选煤厂目前生产运行良好，在降低介质消耗方面取得了理想的效果。哈尔乌素选煤厂介耗已从2013年的0.82 kg/t逐渐控制在了2016年的0.54 kg/t以下（按照入洗块煤计算介耗），创造了良好的经济效益。同时为继续开展挖潜降耗、降本增效积累了宝贵经验。

4.1 经济效益及计算依据

哈尔乌素选煤厂设计产能为年产3 000万t产品煤，入洗率为48%左右，入洗块煤为1 440万t/a，如果介耗按照未改造前0.82 kg/t计算，每年共消耗介质粉1.18万t，而介耗按照改造后0.54 kg/t计算，每年共消耗介质粉0.78万t。介质价格按680元/t计算，每年将节约资金272万元。

4.2 社会效益

通过技术改进，哈尔乌素选煤厂介质消耗显著降低，严格控制哈尔乌素选煤厂的介耗，不但是企业小环境之所求，也符合当今节能降耗的社会大环境要求。作为国家能源的供给者，更应为节能降耗做出表率，为重介质洗煤的发展提供强有力的技术支持。这不但是经济效益问题，也能取得丰厚的社会效益，为构建和谐社会做出应有的贡献。

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Study of reducing dielectric loss in Ha'erwusu Coal Preparation Plant

YANG Weimin
(Production Technology Department,Shenhua Ha'erwusu Coal Preparation Plant,Ordos 010300,China)

Shenhua Haerwusu Coal Preparation Plant adopted the separation process of heavy medium shallow trough.By looking for the reasons for media consumption,the plant reformed the medium recovery system.After transformation,the consumption of tons of coal dropped from the original 0.82 Kg/t to 0.54 Kg/t below,which effectively improved the recovery rate of the medium,and achieved remarkable economic results.

medium consumption;media recovery;stripping screen;sprinkler system

TD455

B

1671－9816（2017）11－0033－04

10.13235/j.cnki.ltcm.2017.11.010

杨伟民.哈尔乌素选煤厂降低介耗的研究［J］.露天采矿技术，2017，32（11）：33－35.

2017－07－04

杨伟民（1988—），男，汉族，助理工程师，本科，包头土默特右旗人，毕业于内蒙古科技大学矿物加工过程专业，现任神华准能选煤厂生产技术部副经理。

【责任编辑：张 夙】