中國煤炭報:峰峰集團邯鄲洗選廠:原煤介耗去哪了?

發布時間:2021-08-03 08:20:57 冀中能源

稿件來源:《中國煤炭報》2021年7月31日

邯鄲洗選廠:原煤介耗去哪了?

四氧化三鐵(Fe3O4)是目前煤炭洗選行業普遍采用的重介質加工工藝中不可或缺的關鍵物質。翻看冀中能源峰峰集團邯鄲洗選廠(簡稱邯選廠)總工程師郝巧霞的微信朋友圈,可以發現“重介質系統管理”是其出現最多的內容。介質質量檢測管理、介質系統設備維護管理、介質損失監測檢查……是她與工友時常討論的話題,控制住介質損耗比例,就是抓住了成本控制的關鍵。

這幾年,為了降低介質消耗量(簡稱介耗)、降低運行成本,郝巧霞傾注了無數心血。

從跳汰到重介,實現技術跨越

邯選廠是新中國第一座自行設計、施工、安裝的大型中央洗煤廠,1959年正式投產,年設計生產能力150萬噸。

“經多次技術改造,如今年生產能力達到了500萬噸。”邯選廠廠長李紅軍表示,該廠生產工藝的變革,見證了我國煤炭洗選工業發展的清晰脈絡。

1959年至1998年,邯選廠主要采用跳汰—浮選洗選工藝;1999年至2002年,升級為跳汰粗選—重介精選—煤泥浮選工藝;2003年至2010年,改造為跳汰粗選—重介旋流器精選—煤泥分級浮選工藝;2011年至今,采用國際最先進、高效的脫泥無壓三產品重介旋流器+CSS粗煤泥分選+分級浮選工藝。從跳汰到重介,該廠用了51年。

“相比重介洗選工藝,跳汰洗選是一種古老的重力選礦方式,雖然已從原始的人工跳汰發展到上世紀90年代多種不同結構形式的現代跳汰機,但遇到難選、極難洗的特殊煤種時,其分選效率低、精度下降、精煤損失大的弊端就會顯露。”直到現在,李紅軍還對跳汰選煤夸張的循環用水量和洗水系統負荷量耿耿于懷。

2011年,邯選廠投入資金近億元,對全廠生產系統進行技術改造,全重介洗選系統正式投入運行。當原煤進入充滿介質和水配制成的懸浮液的重介旋流器后,小于懸浮液密度的煤隨內螺旋流向上,大于懸浮液密度的矸石(或中煤)隨外螺旋流向下,實現按密度分選。

由此帶來的效果立竿見影:原煤每小時處理量提高了55.56%,效率提升了8.98%,每噸原煤介耗、電耗、油耗和水耗同比分別降低了51.02%、12.99%、30.56%和44.44%,企業效益顯著提升。

“初期,我們每噸原煤的介耗始終在0.8千克的‘高位’運行。”郝巧霞坦言,介耗受煤質影響,每月消耗量并不穩定。

幾經改進,全力降低介耗

介耗是重介質洗煤廠一項主要技術經濟指標。

李紅軍認為,介質的高效回收是控制介耗的關鍵一環。為此,邯選廠建立了完整的介質回收系統。主廠房一樓設有污介池,所有設備檢修放料及事故跑、冒介質,均能通過單獨的管網回流至污介池內,經處理后的介質可以循環使用。

“由于設備檢修維護到位,已使用10年之久的磁選機磁性物回收率仍維持在98%以上。”李紅軍說。

此外,脫介篩噴水量直接影響脫介效果。記者發現,邯選廠脫介篩噴嘴采用鴨嘴式設計,其下端距離篩面280毫米至300毫米,每臺脫介篩設有2排噴嘴,每排有17個噴水短管錯落布置,噴水量足且分散均勻。當混合介質的煤流經過篩板時,借助水壓將介質沖洗至篩下,再進入磁選機進行回收。

黃振剛是洗選車間重介班班長,負責生產介質管理。他每小時檢查一次脫介篩噴水情況。一旦發現噴水壓力不足、甚至噴頭堵塞,他就會及時調整疏通,確保磁選機的脫介效果。

為有效防止異物堵塞噴嘴導致介耗偏高,該廠機電維修車間主任楊志會牽頭發明了Y型除雜器。此項發明不但取得了實用新型專利,還使介耗降低了16.7%,每年為該廠節約介耗成本10余萬元。

在316號精煤脫介篩旁,技術員劉正剛正在用塞尺檢驗篩縫的間隙。“前3排篩板篩縫磨損0.75毫米、其他篩板篩縫磨損超過1.75毫米時,必須更換。”他說,篩縫大小也會影響介耗,“間隙過小,脫介效果不理想,而篩縫間隙過大,又會造成大顆粒物料進入磁選機,影響磁性物回收率。”

近年來,邯選廠不斷加快技術創新步伐,自主研發的全自動絮凝劑添加設備、循環式浮選淺槽分選機、全自動開放式擊打器、新型壓濾精煤均化破碎裝置等創新成果先后取得多項專利,同時很大程度上提高了煤炭洗選效率,降低了生產成本。

截至目前,邯選廠每噸原煤介耗始終控制在0.22千克,遠低于行業標準,處于國際領先水平。

從源頭管控介質質量

“我們使用的洗煤生產介質,主要是細磁鐵礦粉,其質量是否達標,對介耗影響很大。”邯選廠質檢車間主任申瑞紅說,投入生產前,磁性物含量、粒度、真密度、水分含量等4項指標是重點檢驗的關口。

申瑞紅介紹,長久以來,邯選廠形成了一整套自身介質進廠的檢驗程序,除了由多個部門與生產車間聯合跟車監磅外,質檢人員還會在現場細致檢驗介質含水量、顏色是否正常,有無結塊、混有雜物等,從而保證入廠的介質100%達標。

稱重、過篩、磁選、烘干、再稱重……在質檢車間實驗室,記者看到實驗室班長王亞寧正帶領實驗員進行介質指標化驗。一番忙碌后,打印機“吐出”了化驗報告:磁性物含量≥94%,-320目含量≥80%,真密度≥4.3克/立方厘米,水分≤8%……王亞寧長舒了一口氣,一路小跑將化驗結果送至下一道工序。最終,合格的介質交送至洗選車間。

“經過長期探索和完善,我們形成了較完整的介質質量管理模式。”洗選車間主任王志強深有體會地說,“有段時間,每噸原煤的介耗達到了1.0千克,這是從來沒有過的情況。那段時間,我們需要連續不停地添加介質。一方面提升了職工的勞動強度,另一方面提高了生產成本,分選密度低還伴隨著精煤損失。”

為此,邯選廠組織技術人員進行攻關,展開了一系列生產檢驗。“經過檢驗,我們發現工藝和設備無異常,磁性物、-320目和水分等含量也沒有問題,但介耗就是降不下來。”正當技術員李甜甜一籌莫展時,有人提出,要不要對介質的真密度進行檢驗?

“經過檢驗發現,問題還真出在真密度上。”李甜甜說,“真密度是指材料在絕對密實的狀態下單位體積內固體物質的實際質量,也就是去除內部孔隙或者顆粒間的空隙后的密度。”

“我們對問題介質進行了扣款處理,調換了合格產品,維護了精煤生產高效有序。”該廠副總工程師安自謙說。之后,邯選廠率先在行業內將介質的真密度檢驗列為入廠檢驗的硬性指標,杜絕了不合格產品流入生產線。

(王海  李振)


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