基于精细化管理的选煤厂介质消耗控制研究

摘要：随着煤炭工业的快速发展，选煤厂作为煤炭加工的重要环节，其介质消耗问题日益突出。介耗过高不仅造成介质的浪费，更重要的是影响重介系统稳定性，脱介不好易污染精煤，增大精煤灰分。降低介耗可以提高精煤的产品质量，提高资源回收利用率，同时降低选煤厂的生产成本，因此选煤厂降低介耗具有重要的意义。

一、介质消耗现状

重介选煤厂介质消耗主要由管理损失和技术损失两部分组成，其中技术损耗是介质消耗的主要来源。

田庄选煤厂重介质分选系统主要由块煤斜轮分选+末煤三产品重介旋流器主选+中煤两产品重介旋流器再选组成，其中斜轮分选系统两组、三产品重介旋流器五组、二产品重介旋流器一组。配套的主要介质回收设备有可翻转固定弧形筛、固定棒条筛、直线振动筛、磁选机等。

统计2023年3-7月生产及介质消耗数据，发现吨原煤介质消耗在0.40-0.63之间，介质消耗不稳定，平均值为0.53kg/t，介耗偏高。

二、原因分析

原因1：介质质量波动大。通过统计5-7月的介质化验报表，发现来厂介质的真密度、-0.045mm粒级含量、-0.075mm粒级含量、磁性物含量等几个关键指标波动较大，介质质量的波动会造成介质消耗的波动。

原因2：悬浮液配制缺乏统一标准。经过使用过程检测，发现介质库配制的浓介质存在数量、密度变化大的现象。在重介系统中，配制的浓悬浮液如果固相体积分数小，密度则不足，使用过程中需要通过打分流二次浓缩提高分选密度。

原因3：弧形筛、脱介筛脱介效果不理想，产品带介量大。由于弧形筛倒头、更换不及时导致弧形筛在生产过程中存在窜料现象；  直线筛现场观察喷水管高度高低不一致、喷水角度也有偏差，导致喷水穿透性不一，个别直线筛脱介效果差；个别直线筛挡水堰数量不够或挡水堰不连续，物料在筛上速度过快，脱介时间不足，导致产品带介。

原因4：磁选机分选效果差。重介系统在用的16台磁选设备工艺效果试验结果显示，有4台设备磁选尾矿中介质含量较高，磁性物含量在2%以上，磁性物回收率普遍低于98%。

原因5：悬浮液密度调节准确性差。由于悬浮液密度一直采用人工调节方式，因此受个人操作水平影响，往往因分流量大小操作不当造成介质损失增大，从而造成介耗偏高。

原因6：入选原煤质量波动大。因田庄选煤厂入选原煤来自十几个矿井，原煤的粒度组成、密度组成变化较大，当块矸石、末精煤或末矸石某一产品产率过高时，会导致相应的脱介设备超负荷运转，造成介质消耗增加。

三、改进措施

综合分析了上述存在的问题的主要原因后，我们制定了相应的对策对介质系统进行优化。

（1）介质质量波动。 根据生产实际状况制定我厂用介质质量标准，对-0.045含量、磁性物含量、真比重等几个关键指标进行规定，要求供应商提供符合质量要求的介质，同时对来厂介质进行化验复查。

（2）悬浮液配制缺。 严控磁铁矿粉的添加量，在悬浮液配制环节，精确计算磁铁矿粉和清水的添加比例，杜绝过量或缺量，确保悬浮液固相体积分数合格；同时对鼓风和搅拌时间进行规定，确保悬浮液性质均匀稳定在一个合理的范围内；安装浓介桶密度计，保证密度不低于2.1g/cm³。

（3）弧形筛、脱介筛脱介效果。 对弧形筛入料曲线溜槽有磨损的进行更换，将原来的三层隔板曲线溜槽更换为两层隔板的曲线溜槽，减少堵塞情况；定期翻转弧形筛筛面，确保预脱介能力；直线筛合格介质段增设一道挡水堰，提高一段合介脱除量；直线振动筛挡水堰进行统一标准，对非连续的挡水堰、距离喷水管距离过近的进行整改；对所有直线筛喷水管高度和角度进行测量，并要求调整高度至200-270mm高度，角度90°，确保喷水能穿透物料层；加强喷嘴管理，运转班记录，停车班进行清理；

（4）磁选机分选效果 通过在生产中定期检查磁选机工况，对磁选机磁偏角进行合理调整，确保磁偏角磁极法线在磁选精矿排料堰高度的45～50mm处；通过采用开孔大小合适的调节板，使磁选过程中尾矿溢流量保持在总给料量的25%以上，确保磁选机槽体内液面的稳定；田庄选煤厂采用直接磁选工艺，入料量与喷水量有直接关系，对所有脱介筛喷水闸门进行标注，保证磁选机入料量稳定；

（5）悬浮液密度调节。对影响介质系统稳定的几个关键点进行摸排统计，作为岗位操作员日常必查项目，确保悬浮液准确性；对影响密度计显示的混料桶液位进行统一规定，确保密度计显示正常。

（6）入选原煤质量影响。 与化验室结合，对入厂各矿别原煤建立煤质台账，并绘出质量曲线判断煤质变化趋势；与调度室结合，在满足生产前提下避免极差或极好煤集中配选，保持配煤质量稳定，减少介质系统密度波动；生产过程中发现矸石筛或精煤筛带介情况时，与调度协调修改配煤方案，确保各筛上物带介稳定。

四、效果检查

2023年6-8月，田庄选煤厂通过陆续实施上述一系列技术、管理措施，并在生产中加强介质管理，最终使系统介耗逐渐下降。田庄选煤厂介耗统计数据见图3。

由图中数据可知，重介系统介质消耗由7月份之前的0.55kg/t左右降低至0.40kg/t左右。田庄选煤厂年处理原煤量1000万吨，磁铁矿粉价格按照1200元/t计算，则每年可节约生产成本1.2*（0.55-0.40）*10000000=180万元，经济效益明显。

参考文献：

[1]吴林. 重介质选煤厂技术工艺与管理.文化科学，2017-12.

[2]雷卫. 选煤厂煤泥重介质分选工艺分析.，2023-06.