赵强强
中国平煤神马集团田庄选煤厂 河南平顶山 467000
摘要：分析了精煤水分较高的原因，从生产过程管控、技术改造等方面采取了一系列有效措施，精煤水分明显降低，取得了显著的经济效益。
关键字：浮选精煤脱水 管理创新 设备改造 工艺改造
田庄选煤厂（以下简称田选）于1970年10月建成投产，选择分级入选方式生产，采用块煤重介斜轮、末煤三产品重介旋流器，煤泥浮选联合工艺流程，经多次升级改造后，目前原煤处理能力达到10.00Mt/a。精煤产品由块精煤、末精煤、浮选精煤组成，其占比分别约为10%、60%、30%，对末煤和浮选精煤的水分要求分别是末精煤水分<9.5%，浮精水分<19.5%，块精煤经斜轮分选机分选出后由直线筛进行脱水；末精煤经三产品重介旋流器选出后，由刮板运输机分料至卧式离心机进行脱水；浮选精煤用快开式精煤压滤机和加压过滤机进行脱水。田选销精煤水分控制在13%以下，长期以来，田选生产的“天喜”牌精煤以质量好、品质优受到客户的一致好评。
煤炭水分是选煤厂进行产品质量控制的主要指标，精煤产品水分过高，不仅影响精煤发热量，影响产品质量和市场价格，造成煤炭产品的无效运输，增加运输费用，而且在冬季还会发生冻车事件，给企业带来经济损失，因此对精煤水分的控制是非常重要的。但田选精煤水分不稳定的情况时有发生，在煤炭市场竞争激烈的形势下，精煤水分的不稳定给企业经济效益带来进一步的不利影响，因此找出问题根源，采取针对性措施，稳定精煤水分，增加企业经济效益，是该厂急需解决的问题。
2020年年底，销精煤水分多批次不合格，甚至个别批次超过15%，严重影响了“天喜”牌精煤的声誉，为了降低精煤水分，采取了多种措施对脱水设备进行改造。
原因分析
1.停车检修清理时，多以水为主冲洗清理设备，造成一些水积攒在精煤运输设备上，启车生产后拉进精煤仓，也是影响精煤水分的因素之一。
2.原煤入料量忽大忽小，造成末精煤量忽大忽小，选煤厂的末精煤量即离心力入料量，随原料煤煤质和全厂处理量的波动而变化，生产实践表明，离心机入料量的增减会影响脱水产物的水分，随着处理量的增加，产品水分也增加；同理，向离心机分料不均，个别离心机处理量较大，也会造成精煤产品水分大。
3.精煤压滤机和加压过滤机滤布破损会影响精煤产品水分。
4.加压过滤机罐内压低，造成单机水分偏高；在生产中，发现个别加压过滤机在罐内压低的情况下，卸饼之后，滤布上会有滤液（我们称之为拉水），这种情况下，滤饼水分肯定高。
5.精煤压滤机入料闸门故障率高，头板或者尾板反水，进入已经脱水的浮精中，造成精煤分水高。
6.末精煤和浮选精煤配比不合理，田庄选煤厂两条精煤胶带运输机入仓，两条精煤胶带运输机上的末精煤和浮选精煤要成比例，才能不影响水分和灰分，造成此问题的主要原因是操作人员业务素质的责任心不强，操作不精心。
针对以上问题发生的原因，从管理方和设备改造两方面入手，
一、管理方面
1.启车前清理运输设备上的积水，减少外来水进入。在脱水设备检修中，例如：冲洗滤布，冲洗卧振筛篮等，外来水不可避免的进入精煤运输设备上，为了避免此外来水对精煤水分的影响，要求岗位司机在启车半小时前进行“拉水”，把脱水设备下方运输设备上的水拉到主胶带运输机上，对水进行集中清理，避免水分拉进精煤仓影响精煤水分。对一些经常要清理的精煤溜槽，附近要排风管，尽可能用风进行清理。
2.生产中要求岗位司机至少两个小时检查一次单机水分，并把检查情况拍照发微信群，如有异常及时调整或者反馈。
3.加强滤布的检查和更换。精煤压滤机滤布烂会造成呲料情况的发生，直接影响精煤水分；加压过滤机滤布烂，会造成滤饼水分高，反吹时滤液会进入机内刮板，严重影响精煤水分。针对烂滤布的问题对维修班严格考核，停车检修时及时检查和更换烂滤布，保证滤布的完好性。
4.保证加压过滤机罐内压。保证加压过滤机罐内压不低于0.18MPa，一方面检查跑风漏气的地方，包括分配头、滤布、阀门等，及时维修处理，另一方面保持矿浆槽内合适的液位，一旦液位计与实际显示不符，及时进行液位标定。
5.精确末精和浮精入仓比例。末精通过溜槽翻板调整入仓胶带运输机的给煤量，浮精通过刮板的插板开度调整入仓胶带运输机的给煤量。量化刮板插板开度，精准末精和浮精的比例，管理人员抽查翻板情况，避免比例失衡导致水分超标。
二、设备改造
1.田选所用的精煤压滤机为山东景津制造的快开式精煤压滤机，改造前精煤压滤机是头板和尾板双向入料，头板反吹，使用中出现入料闸门漏料进入脱水后的浮选精煤的问题，为降低漏料反水的概率，改为头板反吹，尾板入料。在不同时段，人为的将头板入料闸门关闭，通过多次现场试验，头板和尾板双向入料和尾板单独入料，进料所用时间几乎无异吗，试验结果如表1。为了解决入料管漏料反水的问题，优化入料和反吹方式，改为头板反吹，尾板入料，保证了精煤水分。
入料时间
入料方式 入料时长1 入料时长2 入料时长3 入料时长4 入料时长5
双向入料 425 453 429 441 450
单向入料 420 460 433 435 458
表1
2. 精煤压滤机头板漏料反水，严重影响了精煤水分，如果频繁更换浮选三楼的上量闸门，费用太大，为了解决这个问题，进行了如下改造，在上量泵上方多加一个上量闸门，防止精煤压滤机尾板的入料闸门关不严，导致漏料反水；在精煤压滤机上量泵上方加一旁通管，并加闸门（旁通闸门），在精煤压滤机非进料状态下，通过信号控制旁通闸门打开，把入料管中的料引流放出。通过以上方法，杜绝了精煤压滤机头板漏料反水的情况。
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工艺改造：
入料的粒度组成均匀且平均粒度较粗时，可得到较低水分的滤饼，这是因为入料粒度组成均匀，可在粗粒构成的间隙中充当适当的细粒煤，这样构成的滤饼，既有利于水的渗透，又不至于使滤饼的通气性太好，而使滤扇内部的真空度下降，煤粒在其表面吸附水，平均粒度较粗的煤泥，其单位重量的总面积较小，故过滤后单位重量煤泥表面携带的水分也较少，因此可得到较低水分的产品。因此，浮选精煤中掺入粗颗粒精煤，有利于浮选精煤水分的降低。
如果过滤的入料中细粒含量较多(小于120网目占80%以上)时，适当掺入一些低灰分的粗烘泥(如角锥沉淀池底流经旅流器分级后的粗煤泥)可改善过滤效果，降低滤饼水分。但掺入的粗煤泥量不宜太多，而且粒度不应大于2mm否则物料在过滤机槽内容易分层、产生沉淀，使过滤机不能正常工作。入料中极细粒(小于200网目)含量较多，尤其是细泥杂质含量较多时，过滤效果将显著恶化。表现在滤饼变薄且水分较大，滤饼卸落困难，滤液中固体含量较多等方面。
在借鉴同行业成功经验与结合本厂实际的基础上，田庄选煤厂决定将现有的CSS粗煤泥分选机部分精煤掺配进入浮选精煤，实现降低浮选精煤水分，提高浮精脱水设备效率的目的。
压滤机精煤和CSS粗煤泥分选机溢流粒度组成分析
通过多次测定加压过滤机滤饼粒度组成，发现浮选精煤滤饼中<0.045mm粒级含量在50%左右，水分为24%~26%，细颗粒偏多。而CSS粗煤泥分选机精煤的溢流粒度较粗，>0.45mm粒级颗粒含量在50%左右(表2)，经过筛缝0.5mm弧形筛脱水降灰后，<0.074mm粒级仅为0.6%(表3)。
CSS粗煤泥分选机溢流粒度组成
粒度 产率 灰分
>0.45 49.83 8.70
0.45~0.2 31.50 10.80
0.2~0.125 8.60 16.65
0.125~0.074 3.17 39.38
0.074~0.045 3.90 48.78
<0.045 2.97 37.48
合计 100 13.43
表2
粒度 筛上水 筛下水
产率 灰分 产率 灰分
>0.45 64.13 7.60 1.00 3.80
0.45~0.2 23.65 9.10 13.71 9.41
0.2~0.125 9.22 13.68 19.73 17.25
0.125~0.074 2.40 33.60 21.07 44.55
0.074~0.045 0.40 40.65 11.72 63.65
<0.045 0.20 41.84 32.77 53.32
合计 100 9.34 100 39.05
总化验 10.20 39.30
CSS粗煤泥分选机精煤叠层筛检查结果
表3
CSS粗煤泥分选机溢流经过叠层筛后，灰分基本在9.50%~10.50%之间，CSS粗煤泥分选机溢流脱泥后灰分符合要求，适宜掺人浮选精煤。因此田庄选煤厂决定将部分CSS粗煤泥分选机溢流掺入浮选精煤，以改善浮精脱水效果。
田庄选煤厂CSS粗煤泥分选机溢流由两台叠层筛脱泥降灰，一般情况下掺入一台叠层筛筛上精煤。
经试验，掺粗前后加压过滤机卸料周期的变化，结果如表4，明显提高了效率。
加压过滤机掺粗前后卸料时间对比
试验条件 2021-1-10 2021-1-11
471#加压过滤机卸料周期 474#加压过滤机卸料周期 471#加压过滤机卸料周期 474#加压过滤机卸料周期
掺前 139 154 145 147
掺后 98 107 111 109
表4
加压过滤机掺粗前后单机水分对比
时间 471#加压过滤机 474#加压过滤机
掺粗前 掺粗后 掺粗前 掺粗后
2021-1-10 22.1 18.8 21.5 18.2
2021-1-11 21.3 18.5 20.9 18.6
2021-1-12 20.8 18.4 21.2 18.4
表5
经试验，掺粗前后加压过滤机单机水分的变化，结果如表5，明显降低了水分。
结束语
通过加强管理和一系列技术改造，取得了明显的效果。改造后，在保证精煤产率的前提下，精煤水分稳定在13%以下，满足了用户的要求，提高了选煤厂的劳动生产率和经济效益。
参考文献:
[1]朱国英.高煤公司选煤厂稳定精煤水分的实践探讨[J]. 中国高新技术企业2016.19（144）
[2]王志强.邯郸洗煤厂精煤掺粗降水提效实践[J].选煤技术2016.4（32）
[3]谢广元.选矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2001
作者简介：赵强强，田庄选煤厂技术员，毕业于安全理工大学矿物加工工程专业，长期从事现场技术管理。