煤炭洗选加工过程中的粒度控制问题探讨

杜亮亮

摘 要 在社会发展过程中，矿井的数量不断增加。粒度是煤炭开采和加工过程中的重要质量指标，是检验商品煤质量的重要标准，也是确保加工过程顺利进行的关键影响因素。同时，获得认证的产品技术为煤炭生产和处理的安全性和可持续性提供了重要保证，是煤炭清洁过程中的重要控制环节，可以有效减少空气污染问题。

关键词 煤炭洗选加工;粒度控制;技术探讨

引言

矿井和选煤厂生产规模的不断扩大，改变了洗选煤种和生产方式，以及改變了选煤设计和生产过程中的煤炭力度控制的现状，这些改变可能会阻碍选煤生产的正常运行。在这个基础上，文章简单阐述了粒度的主要内容，分析煤炭粒度控制的作用，并探讨了煤炭洗选加工过程中力度控制的主要技术，以推动煤炭企业的进一步发展。

1 粒度的主要内容

粒度是指矿物被破坏后的颗粒组成情况，即颗粒的尺寸。粒度的表示可分为以单个粒子为对象的单一物体的概念和以一组粒子为对象的整体概念。单个粒子的大小由它在空间范围内占据的线性大小表示，通常称为颗粒的粒径。球形颗粒的直径是粒径，习惯上将粒度等价于粒径。非球形颗粒的粒径可以由与其每边都相切的长方体的长度l，宽度b和高度h表示。在实际生产过程中，几乎总是一组具有不同粒径和形状特征的颗粒。，颗粒群的粒径表示是在给定通过率的基础上通过一定尺寸的筛子来测量其粒径。例如，常用的筛分方法是使用一定直径的圆孔筛来筛分物料，并使其通过一定百分比（根据用户自己的标准，筛分范围为80%到100%），这一直径就是这个颗粒群的粒度[1]。

2 煤炭粒度控制的作用

2.1 用户对商品煤粒度的要求

在一般情况下，用于能源发电的煤的粒度要求不够严格，主要是因为火电厂需要特殊的设备和工艺来破碎和磨碎煤。火力发电厂的循环流程化机床锅边煤燃烧技术需要用到8～14mm的煤粒，过大或过小的煤粒，会影响燃烧过程中流化层的形成，导致动力系统无法正常运行。然而，无烟煤生产过程对煤块具有更严格的粒度要求，因为无烟煤用户对块煤造气要求更高，而煤炭的块率是评估煤气产量的关键，必须在煤炭燃烧转化过程中对煤炭进行转载、冲击，实现二次破碎。而用于气化原料的一些褐煤在生产过程中需要达到10～50mm的粒径要求，并且对煤颗粒的尺寸和形状有严格的要求。

由于煤炭利用市场的不断改善，以及商品煤用户使用差异对煤炭粒度的要求不同，如果煤炭的粒度不符合要求，容易导致极端的煤炭销售情况，对煤炭加工企业的经济效益造成直接影响。因此，对煤炭粒度的有效控制是确保商品煤质量和企业经济效益的重要途径。

2.2 确保生产过程顺利进行

煤炭的破碎加工生产过程主要分为两个阶段：第一是井下作业的破碎阶段，该阶段原煤粒径一般超过300mm，粒径较大。通过单辊或锤式粉碎机破碎成300毫米以下的煤炭颗粒，这些经过破碎和处理的煤粒最终被输送到井上。第二阶段，运输到井上的煤粒送到加工厂进行分选，粒度小的煤炭送到洗煤厂洗选，粒度大的经过破碎后再送到洗煤厂洗选。在此阶段，很多煤炭采矿场都采用综采放顶煤的开采模式，这种开采方式容易出现大量的大粒度煤炭，不利于破碎设备的监控管理，不能对整体的原煤粒度进行统一的规划。因此，在煤炭运输过程中，材料层的厚度较大，才可以保证刮板链的速度，此时环锤或迟辊外直径与刮板链的间距超过300mm。在这种情况下，大粒度的岩石、矸石无法被筛出来，这些大颗粒材料对随后的密探加工生产的安全性和稳定性构成了重大威胁。此外，大颗粒材料很容易掉落在高速运输的胶带上，对胶带、留槽以及浅槽等设备造成损坏，减少设备的使用寿命，并且还会导致设备阻塞，造成生产的断节[2]。

3 煤炭洗选加工过程中力度控制的技术途径

3.1 确定产品的最佳粒度标准和合理的破碎比

为了在煤炭洗选加工过程中对煤炭粒度实现有效地控制，煤炭企业需要确定产品的最佳粒度标准，并确保合理的破碎率。通常，破碎机的破碎率由原煤的粒径与破碎产物的粒径之比来确定，这主要是处理后原煤的粒度减小的程度。在煤炭洗选加工过程中，主要通过以下方法计算破碎率，第一，将加工原料的最大粒度与加工后煤炭的最大粒度进行比较，以确定破碎率。第二，用平均粒度计算，这种计算比较复杂，不太实用。长期的实践表明，过高的破碎率会造成资源浪费，并且不能有效地节省成本。因此，在实际操作过程中，工作人员需要根据原煤的实际情况准确计算出破碎率。

3.2 引进先进的设备

在原煤加工过程中，选煤厂要生产出满足粒度要求的煤炭，必须深度加工原煤，可以通过拉伸、折断以及劈裂等方式粉碎煤炭。在粉碎原煤时，根据煤炭自身的属性，工作人员可以通过先进的设备控制破碎机的能耗范围，提高煤炭粉碎效率。通过实践表明，传统的尺辊破碎机要比分级破碎机消耗更多的能源，因此，在实际煤炭加工过程中，分级破碎机最适合现在的煤炭破碎工作。此外，选煤厂也要不断更新工作的设备，并创建自身的设备开发团队，开发出最适合本地煤炭加工的破碎机，推动煤炭洗选工艺的进一步发展。

3.3 对粒度提出准确的技术要求

为了有效地控制煤炭的粒度，选煤厂必须根据实际需要制定粒度的准确技术要求。例如，如果生产粒径要求为50mm，那么当破碎后的煤炭颗粒送入有压给料旋流器时，为了符合严格的粒度要求，l、b、h都要小于50mm;如果是使用大直径无压给料旋流器，则l、b、h有两个需要小于50mm，另外一个方向略大于50mm即可;而如果使用的是跳汰机这类对粒度适应性较强的选煤设备，l、b、h有一个小于50mm即可[3]。

4 结束语

总之，粒度控制在煤炭洗选加工过程中起着重要作用。在实际操作过程中，选煤厂要根据实际需要严格要求粒度标准，通过各种手段，提高粒度控制的实用性和规范性，保证最终产品的规格和质量达到市场和客户的要求，促进我国煤炭洗选行业的长远健康发展。

参考文献

[1] 孙明福.煤炭洗选加工过程中有关粒度控制问题的探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2016，（34）：114-115.

[2] 刘利民.煤炭洗选加工过程中有关粒度控制问题的探讨[J].山东煤炭科技，2016，（1）：195-196，199.

[3] 崔春霞.浅谈煤炭洗选加工过程中的粒度控制问题[J].石化技术，2019，（3）：210.