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固定筛在平煤八矿选煤厂“降耗”中的应用实践郝 杰1,李延奇1,翟德平2,王书礼2(1.平顶山天安煤业股份有限公司 八矿选煤厂,河南 平顶山 467000;2.威海市海王旋流器有限公司,山东 威海 264203)摘 要:针对平煤八矿选煤厂存在的介耗偏高问题,分析了影响现场介耗指标的主要因素,介绍了一种高效预脱介设备固定筛,并对原有预脱介弧形筛进行替换改造。应用结果表明,固定筛具有脱介效率高、运行稳定的优点,大大降低工人更换筛板频率的同时,生产吨煤介耗降低至 0.6 kg 以内,经济效益显著。关键词:选煤厂;介耗;固定筛;弧形筛;脱介中图分类号:TD941.3 文献标识码:A 文章编号:1005-8397(2023)07-0004-04The application practice of“reducing consumption”in coal preparation plant of Pingdingshan Tianan No.8 Coal MineHAO Jie1,LI Yan-qi1,ZHAI De-ping2,WANG Shu-li2(1.Coal preparation of Pingdingshan Tianan No.8 Coal Co.Ltd,Pingdingshan,Henan 467000,China;2.Weihai Haiwang Cyclone Co.Ltd,Weihai,Shandong 264203,China)Abstract:In view of the problem of high media consumption in the coal washing plant of No.8 Coal Mine,the main factors affecting the field mesial consumption index are analyzed,and an efficient pre-mediation equipment-fixed screen is introduced in this paper.The original de-media arc screen is replaced and reformed by a fixed screen.The application results show that the fixed screen has the advantages of high disconnection efficiency and operation stablility,greatly reducing the workload of workers to replace the arc sieve panels,and reducing the production consumption of coal to less than 0.6kg,which is of significant economic benefits.Keywords:coal preparation plant;medium consumption;fixed screen;arc-sieve;de-media收稿日期:2023-06-09 DOI:10.16200/ki.11-2627/td.2023.07.002作者简介:郝 杰(1982),男,河南平顶山人,2008 年毕业于河南科技学院机械制造及其自动化专业,工学学士,平顶山天安煤业股份有限公司八矿选煤厂副总工程师,工程师。通讯作者:翟德平(1992),男,山东蓬莱人,2018 年毕业于昆明理工大学矿物加工工程专业,工学硕士,威海市海王旋流器有限公司技术员,工程师。引用格式:郝 杰,李延奇,翟德平,王书礼.固定筛在平煤八矿选煤厂“降耗”中的应用实践 J.煤炭加工与综合利用,2023(7):4-7.目前,无压三产品重介旋流器因其处理能力大、分选精度高、适应性强等特点,应用于诸多重介选煤厂 1。选煤厂的生产成本主要包括设备、电力及生产辅助材料成本,而吨煤生产成本是衡量煤炭生产加工企业生产管理水平和设备先进程度高低的标准,也是各选煤厂提高其经济效益及产品竞争力的有效手段2,3。吨煤洗选的介质消耗量(以下简称“介耗”)是选煤厂生产过程中占比较大的成本支出。据统计,同规模选煤厂,其设备维护费、电耗、水耗等支出相差不大,但吨煤介耗指标相差较大,部分现场可实现小于 0.5 kg/t 的指标范围,但也有高达 5 kg 的吨煤介耗指标4-6。针对以上问题,通过分析平煤八矿选煤厂介耗偏高的原因,进行戊组煤车间预脱介的改造实践,以实现降低介耗的效果。1 概 述平煤八矿选煤厂隶属于平煤神马集团,位于4煤炭加工与综合利用 CAL PROCESSING&COMPREHENSIVE UTILIZATION No.7,2023河南省平顶山市,是一座处理能力 5.00 Mt/a 的矿区型炼焦煤选煤厂,戊组煤车间是八矿选煤厂的子 车 间 之 一,扩 能 改 造 后 主 洗 设 备 采 用WTMC1200/850 旋流器,现场精煤脱介系统采用弧形筛预脱介+直线筛脱介-脱水的模式,生产过程中,存在介耗偏高的问题。现场检查了各脱介筛筛上产品带介和磁选机尾矿跑介情况,对 2022 年 12 月2023 年 3 月指标汇总结果见表 1。表 1 介耗技术检查分析介耗指标/(kgt-1)12 月1 月2 月3 月精煤产品带介0.070.090.080.09中煤产品带介0.080.100.080.10矸石产品带介0.100.130.120.12精煤磁尾带介0.380.390.420.46中煤磁尾带介0.100.050.060.05矸石磁尾带介0.070.080.060.07综合介耗0.800.840.820.89从表 1 数据可以看出,现场综合介耗在0.80.9 kg/t 范围,在现场精煤产率高、煤泥含量大的情况下,存在精煤磁选机尾矿带介偏高的问题。解决现场介耗高的问题,需从精煤磁选机入料及运行环境等方面入手。2 问题分析依据其他现场介质消耗管理经验,介质消耗主要影响因素有介质粉质量、弧形筛预脱介效果、脱介筛脱介效果和磁选机回收效果。根据上述思路,首先对介质粉质量进行排查,现场对 2 批介质粉质量进行分点取样,试验结果如表 2 所示。表 2 磁铁矿粉质量检测记录批次编号磁性物含量/%细度(-325 目含量)/%真密度/(gcm-3)备注1195.2285.224.56合格296.1387.354.72合格395.7788.144.66合格2196.2186.244.65合格295.5587.324.67合格396.2184.924.52合格从介质粉检测结果来看,介质粉质量满足国家标准要求,磁性物含量均95%,小于 325 目含量85%,真密度4.5 g/cm3。通过观察弧形筛运行效果,主要存在以下问题:(1)弧形筛入料为中心入料,来料通过中心入料后,存在分料不均的情况,造成弧形筛筛上堆料、窜料严重,且由于弧形筛出料角度与后续直线脱介筛布置问题,大部分合格介质直接跨过直线脱介筛的第 1 排脱介筛板,造成预脱介效果差7,8。(2)由于合格介质段预脱介效果差,在系统煤泥含量偏高时,弧形筛合格介质段矿浆出量偏低,通过分流控制煤泥含量的作用微乎其微,进入稀介段的介质及煤泥含量偏高,影响后续磁选机回收介质的同时,旋流器分选系统控制难度增加。(3)现场直线脱介筛合格介质段仅为 3 块筛板,长度 1.8 m,如上所述,大部分矿浆直接给入第 2、3 排筛板,造成 1/3 有效合格介质脱介面积的损失,进入稀介段的磁铁矿粉量偏大。(4)在系统煤泥含量偏高的情况下,稀介段整体处理负荷偏高,磁选机入料浓度可达 30%40%9,超过磁选机的最佳入料浓度范围的同时,造成脱介困难及产品带介问题严重。综合来看,平煤八矿戊组煤车间造成介耗偏高的关键问题集中在预脱介环节,若能选择合理的预脱介设备,保证可预先脱除 80%左右的合格介质,是保证系统分流合理、稀介环节磁铁矿粉有效回收以及解决产品带介问题的关键。3 现场脱介设备现阶段,选煤厂中用来进行脱介环节的设备(设备组合)有:弧形筛+直线脱介筛,固定筛+直线脱介筛,香蕉筛 3 类10。从使用效果来看,香蕉筛由于其过流速度快、处理能力大,为部分动力煤选煤厂应用,但使用过程中,当筛缝选择偏小、煤泥含量偏高或处理能力偏大时,其脱介效果较差,产品带介严重,因此,目前仅通过香蕉筛来进行脱介处理的现场应用较少。平煤八矿选煤厂采用的脱介方式为弧形筛预脱介+直线筛脱介,直线筛脱介。脱介弧形筛的规格型号如表 3 所示。弧形筛用于脱介,具有以下不足:(1)弧形筛为固定式,不能沿垂直方向旋转,52023 年第 7 期郝 杰,等:固定筛在平煤八矿选煤厂“降耗”中的应用实践筛板倒头换向很不方便。(2)未设计检修平台,也无空间增设合适的检修平台,更换筛板和维修该设备难度大,安全系数低,更换筛板最少需要 3 人工作,近 2 h 才能完成。(3)不锈钢筛条的耐磨程度及退磁质量的好坏直接影响脱介效果。由于上述因素的影响,该弧形筛不能保持相对恒定的工作状态,脱介效果好的时间短,而脱介效果差的时间长,占整个工作时间的 80%以上,大量的合格介质进入稀介质回收系统,造成生产过程中入洗吨原煤的介耗相对较高。表 3 脱介弧形筛技术参数名称精煤脱介弧形筛筛宽/mm3 400入料粒度/mm50筛缝/mm1.0筛面包角/()60包角半径/mm2 030筛板材质不锈钢条缝筛筛面面积/m27.12台数14 固定筛基于上述问题,经现场实勘后,采用固定筛对现用脱介弧形筛进行替换。固定筛结构如图 1所示。图 1 固定筛结构示意结合现场实际需求,进行如下改进:(1)进料体布料结构的改进。通过采用专利结构布料装置,实现煤及介质悬浮液通过入料管进入布料箱中,形成缓冲料层,减缓块煤对箱底的冲砸力,增加缓冲布料箱的使用寿命。(2)布料缓冲箱实现截面方向均匀出料,保证固定筛筛面布料均匀,防止偏料情况发生。(3)筛板采用防堵型波纹筛板,防止筛孔堵塞造成的窜料问题。(4)放弃切割式脱介模式,采用平板型筛板,保证走料的顺畅性,通过脱介面积计算配置筛体长度,保证料层在前部分筛板呈流动状,直至固定筛末端实现最终介质脱除,防止前端脱介过多造成的积料问题,影响脱介面积。(5)通过筛前溜槽,将预脱介完成的物料引送至后续直线脱介筛的第 1 排筛板,充分利用直线脱介筛的脱介面积,减轻稀介段处理压力。现场固定筛参数如表 4 所示。表 4 固定筛技术参数型号GDS3300入料粒度/mm50筛缝/mm1.0/0.75筛面角度/()12筛板材质聚氨酯筛板筛面面积/m211.88单台脱介量/(m3h-1)9501 188台数1综上所述,相对于脱介弧形筛而言,固定筛具有以下优点:(1)固定筛安装高度低,维修或更换筛板方便安全。(2)固定筛设有入料缓冲槽,既能消除因高差带来的入料冲击,又能沿筛宽方向布料均匀,内衬耐磨陶瓷,使用寿命长。(3)固定筛采用聚氨酯筛板,具有耐磨和不易堵塞的优点,可保持良好的脱介效果。(4)固定筛筛板的固定采用子母扣结构,一是筛板固定牢固,二是拆卸简单易行,一人即可更换筛板。(5)筛板外形尺寸较小:305mm305mm,厚度 30 mm,每块筛板重量 1.5 kg,便于更换,利用率高。(6)固定筛两内侧用聚氨酯板做内衬,消振耐磨噪声低。(7)固定筛筛机两侧设检修平台,检修方便,安全性能高。5 应用效果固定筛投入使用 2 个月后,现场结果表明,6 煤炭加工与综合利用2023 年第 7 期固定筛的脱介效果随着使用时间的增长仍很稳定,2023 年 3 月底改造完成后进行数据积累,介耗数据指标如表 5 所示。表 5 介耗技术检查分析介耗指标/(kgt-1)4 月5 月6 月精煤产品带介0.030.040.03中煤产品带介0.080.070.08矸石产品带介0.120.110.10精煤磁尾带介0.130.120.10中煤磁尾带介0.100.050.06矸石磁尾带介0.070.080.06综合介耗0.530.470.43通过表 5 与表 1 对比可以看出,现场平均介质消耗降低了 0.40.5 kg/t,取得了较为明显的效果。按年入选原煤 5.0 Mt,介质价格 880 元/t计算,每年可减少介质消耗 2 500 t,节省介质成本 220 万元,经济效益显著。6 结 语针对平煤八矿选煤厂戊组煤车间存在的介耗偏高问题,对预脱介弧形筛进行改造,更换为固定筛,结合现场使用效果,结论如下:(1)弧形筛作为预脱介设备,在使用初期,脱介效果好,随着弧形筛使用时间的增加,筛条磨损后变平整,弧形筛脱介效率大大降低,导致稀介段介质量和矿浆量偏高,超过下游磁选机的运行负荷,磁选机回收效果变差,导致介耗指标偏高。(2)由于弧形筛出料结构限制,大部分合介矿浆容易窜出后续直线脱介筛稀介段,直接进入稀介段,导致磁选机入料浓度及入料量均增加,影响介质回收效果。(3)由于固定筛单位面积泄介量约为弧形筛的 70%,因此固定筛设计期间即采用更大的脱介面积,以满足脱介需求。(4)从固定筛使用效果来看,其脱介具有稳定性强的特点,因此其更换周期也大大增长,配合入料缓冲槽、筛上收集槽和筛下管路的非标设计,最终解决了平煤八矿选煤厂戊组煤车间介耗偏高问题,大幅度降低了生产成本,经济效益显著。参考文献1 宁建军.重介选煤厂降低介耗的措施 J.洁净煤技术,2013,19(3):30-33.2 冉银华.降低重介质选煤介耗的探讨 J.煤炭加工与综合利用,2007(2):16-18.3 赵淑成.浅析重介质选煤厂降低介耗消耗的途径 J.煤质技术,2008,23(2):56-58.4 刘艳萍.赵各庄矿选煤厂降低介质消耗的实践 J.选煤技术,2012(4):30-32.5 陈 峰.选煤厂有效降低介耗途径和方法 J.选煤技术,2009(11):18-21.6 王新煜.选煤厂介耗控制实践与分析 J.煤炭加工与综合利用,2015(9):49-52.7 郭 靖.西庞选煤厂降低介耗生产实践 J.煤炭与化工,2015,38(6):145-147.8 李阿庆,沈丽娟,陈伟.涡北选煤厂降低介耗的实践 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