摘要：文章針對(duì)東露天選煤廠原生煤泥細(xì)粒級(jí)含量高，加壓過(guò)濾機(jī)處理煤泥時(shí)產(chǎn)生的無(wú)法保證倉(cāng)壓和產(chǎn)品水分高的現(xiàn)狀，提出并實(shí)施了一系列改造方案，改變了加壓過(guò)濾機(jī)入料濃度和粒度組成，成功地解決了“保倉(cāng)壓”和“降水分”的問(wèn)題，保證了選煤廠生產(chǎn)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：東露天選煤廠；加壓過(guò)濾機(jī)；入料濃度；入粒粒度；煤泥水分控制 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TD462 文章編號(hào)：1009-2374（2015）22-0154-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.22.076

東露天選煤廠于2013年1月正式投產(chǎn)，是一座年設(shè)計(jì)處理量2500萬(wàn)噸的特大型動(dòng)力煤選煤廠，入選原煤為東露天煤礦原煤。煤泥處理流程采用粗煤泥（+0.15mm）經(jīng)螺旋分選機(jī)處理，細(xì)煤泥（-0.15mm）進(jìn)濃縮池后經(jīng)加壓過(guò)濾機(jī)處理的工藝。由于入選原煤中細(xì)粒級(jí)原生煤泥含量高，煤泥中含有黏土類礦物易泥化，在加壓過(guò)濾機(jī)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)耗風(fēng)量大、保不住倉(cāng)壓以及煤泥產(chǎn)品水分高等嚴(yán)重問(wèn)題，嚴(yán)重制約了選煤廠生產(chǎn)，亟待解決。文章通過(guò)對(duì)東露天入選煤泥特性和煤泥水處理工藝流程分析，提出了依靠提高加壓過(guò)濾機(jī)入料濃度和粗顆粒含量、改善設(shè)備保養(yǎng)的方案，使問(wèn)題得到了很好的解決。

1 煤泥水處理系統(tǒng)存在的問(wèn)題

1.1 循環(huán)水濃度高，細(xì)粒級(jí)煤泥“打循環(huán)”對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的影響

由于選煤廠入選原煤中細(xì)粒級(jí)煤泥含量高，不能及時(shí)排出煤泥水系統(tǒng)的細(xì)泥，使淺槽、重介旋流器等分選設(shè)備中的懸浮液黏性增加，影響輕重產(chǎn)物（優(yōu)質(zhì)煤與矸石）的分層速度，使它們作浮沉運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力增加，嚴(yán)重地影響分選效率；細(xì)泥存在于懸浮液中并作為懸浮液的組成部分會(huì)產(chǎn)生“假密度”，使密度忽高忽低、不易控制，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量（影響產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性）；細(xì)泥隨輕重產(chǎn)物排出而污染產(chǎn)品。在水力旋流器等分級(jí)設(shè)備中，細(xì)泥的影響類同于上述重介分選旋流器中細(xì)泥的影響。在脫介、脫水等分級(jí)設(shè)備中，如脫介篩、脫泥篩（含弧形篩）、離心機(jī)中，噴水中含有細(xì)泥的影響主要為糊住篩孔，使脫介脫水效果明顯變差。

細(xì)泥在磁選機(jī)中的影響主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面：其一是造成“細(xì)泥覆蓋”影響磁選機(jī)對(duì)介質(zhì)的回收；其二是大量細(xì)泥堆積排泥口，使尾礦量大幅度增加，從而影響磁選機(jī)的工作狀況。高濃度洗水影響濃縮旋流器、濃縮機(jī)等設(shè)備的作業(yè)，細(xì)泥作為一種“介質(zhì)”，使?jié)饪s設(shè)備中的密度增加，不利于其他細(xì)泥（包括自身）的快速沉淀，大量細(xì)泥還帶有靜電，互相排斥，使沉淀藥劑用量增加，從而使底流濃度低而溢流濃度高，高濃度的溢流又回到系統(tǒng)中形成惡性循環(huán)；低濃度的底流則使過(guò)濾、壓濾等環(huán)節(jié)的工作效率大打折扣。

1.2 細(xì)粒級(jí)物料含量大對(duì)加壓過(guò)濾系統(tǒng)的影響

煤泥水系統(tǒng)中細(xì)粒級(jí)煤泥含量高，大量粒度均一的細(xì)粒級(jí)煤泥集聚在濃縮機(jī)底流中，對(duì)加壓處理系統(tǒng)產(chǎn)生了兩方面的負(fù)影響：一是使底流濃度低，二是使加壓過(guò)濾機(jī)在結(jié)餅期結(jié)餅薄。直接導(dǎo)致了加壓過(guò)濾機(jī)保不住倉(cāng)壓，具體表現(xiàn)是加壓過(guò)濾機(jī)運(yùn)行時(shí)上濾液閥門只能開(kāi)啟10%左右（否則倉(cāng)壓下降很快），而且經(jīng)加壓過(guò)濾機(jī)處理的煤泥水分大，詳見(jiàn)表1：

2 現(xiàn)狀調(diào)查分析

追本溯源，我們首先從加壓過(guò)濾機(jī)的入料濃縮機(jī)底流抓起。經(jīng)化驗(yàn)，濃縮機(jī)底流濃度為180～220g/L，0.35～0.5mm粗粒級(jí)含量在5%以下。同時(shí)，加壓過(guò)濾機(jī)濾液水濃度高達(dá)21g/L，而循環(huán)水濃度則在25g/L左右。

多次試驗(yàn)攻關(guān)成敗兩方面的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)告訴我們：濃縮機(jī)來(lái)料粒度偏細(xì)可能是制約我們生產(chǎn)走向良性循環(huán)的桎梏，因?yàn)橛^察加壓過(guò)濾機(jī)的濾餅，厚度明顯不夠、水分高，濃縮機(jī)的工作也表現(xiàn)為底流濃度不是很高，而溢流濃度不是很低，這里指的是在反復(fù)使用多種沉淀藥劑及反復(fù)試驗(yàn)多種藥劑制度的情況下，仍沒(méi)有得到高底流低溢流的效果。這說(shuō)明大量的細(xì)泥仍在濃縮機(jī)中積聚，沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的分層、濃縮效果。在上述對(duì)濃縮機(jī)的藥劑種類及制度、加壓過(guò)濾機(jī)操作等多次攻關(guān)的前提下（雖有改觀但沒(méi)有徹底解決），我們采用倒推法、排除法，最終找到粒度是制約生產(chǎn)的核心問(wèn)題，我們大膽進(jìn)行了嘗試，將373水力旋流器（見(jiàn)本文改造方案部分煤泥處理流程圖）底流口從Φ90mm改為Φ75mm，問(wèn)題一下子得到了解決，表現(xiàn)為加壓過(guò)濾機(jī)成餅快、成餅厚、水分低，能及時(shí)將濃縮機(jī)的底流處理掉，不使這部分物料在系統(tǒng)內(nèi)“打循環(huán)”，證明了我們依靠提高煤泥水系統(tǒng)中粗顆粒含量的方向是正確的。

3 改造方案

東露天選煤廠煤泥處理工藝流程如圖1所示，最終進(jìn)入濃縮機(jī)的煤泥有三個(gè)可能來(lái)源：373水力旋流器組溢流（占主要部分）、377濃縮旋流器組溢流（可選擇）和378煤泥弧形篩篩下水（可改造）。經(jīng)我們對(duì)以上三種來(lái)料粒度組成進(jìn)行分析，378弧形篩篩下物0.15～0.5mm含量20%左右、373煤泥濃縮旋流器溢流中0.15～0.5mm粗粒級(jí)含量在2%以下、377煤泥濃縮旋流器溢流中0.15～0.5mm粗粒級(jí)含量15%～25%。因此，我們首先確定將378弧形篩篩下水改造入濃縮池、將377濃縮旋流器溢流選擇入濃縮池來(lái)提高濃縮池底流濃度增加底流中粗顆粒含量。其次，我們將378弧形篩篩縫從0.5mm擴(kuò)展到0.75mm，同時(shí)提高377濃縮旋流器入料濃度，即減少375桶補(bǔ)水量。加上上述我們將373水力旋流器底流口直徑減小共三步走的途徑，徹底解決了加壓過(guò)濾機(jī)入料粗顆粒過(guò)少的問(wèn)題。

接著我們又對(duì)加壓過(guò)濾機(jī)上游環(huán)節(jié)濃縮機(jī)進(jìn)行了改造。東露天選煤廠絮凝劑加藥量改造前是依據(jù)煤泥探桿測(cè)量值來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，不能準(zhǔn)確及時(shí)地反映出藥量是否合適。經(jīng)過(guò)改造，我們通過(guò)在濃縮池入料平臺(tái)添設(shè)量杯來(lái)測(cè)量煤泥沉降，通過(guò)調(diào)節(jié)加藥量使煤泥沉降速度控制在150～250mL/min之間，從而保證了濃縮機(jī)底流濃度。我們對(duì)加壓過(guò)濾機(jī)自身環(huán)節(jié)做出了改造。影響加壓過(guò)濾機(jī)工作狀況的因素主要包括入料濃度、入料粒度、風(fēng)壓、主軸轉(zhuǎn)速、反吹風(fēng)壓力設(shè)置等，這幾個(gè)因素決定濾餅水分、濾餅厚度及排料周期。我們分別對(duì)上述各因素進(jìn)行了大量試驗(yàn)，即在有條件情況下固定其他因素，對(duì)某一個(gè)因素進(jìn)行變動(dòng)研究。逐一對(duì)每個(gè)因素均采用同等方式研究（期間我們還安排“三因素三水平正交試驗(yàn)”），當(dāng)條件不允許時(shí)，例如被固定的其他因素一個(gè)或多個(gè)發(fā)生變化時(shí)，我們重新補(bǔ)做試驗(yàn)，對(duì)上述各因素通過(guò)試驗(yàn)制定了制度，如壓風(fēng)機(jī)出口壓力保持在450～500kPa，倉(cāng)內(nèi)壓力在300～330kPa；底流濃度控制在330g/L以上（亦即32%百分濃度以上），改造清洗罐體水從煤泥入料桶到濾液桶從而杜絕了對(duì)入料濃度的稀釋。此外還制定加壓過(guò)濾機(jī)保養(yǎng)制度，規(guī)定及時(shí)更換破損濾布，定期清理礦漿槽，保持恒定液位，定期緊固濾扇連接螺栓，定期調(diào)整刮刀間隙等，通過(guò)上述一系列措施的實(shí)施，完全解決了加壓過(guò)濾機(jī)以及煤泥水系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題。

4 效果分析

改造后，加壓過(guò)濾機(jī)倉(cāng)壓能保持在310kPa左右，主軸轉(zhuǎn)速控制在0.7r/min左右，煤泥產(chǎn)品水分控制在22%以內(nèi)。使煤泥直接摻入精煤中成為可能，提高了精煤產(chǎn)量，創(chuàng)造了0.1×100×300×12=3600萬(wàn)元年產(chǎn)值。減少了單臺(tái)加壓過(guò)濾機(jī)配套空壓機(jī)數(shù)量，從3.5臺(tái)到1.5臺(tái)，每臺(tái)空壓機(jī)功率250kW，日節(jié)約能耗（3.5-1.5）×250×6×18=5.4×104kW，為選煤廠增加了巨大的效益。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)改造，加壓過(guò)濾機(jī)入料濃度達(dá)到330g/L，粗顆粒0.15～0.5mm含量達(dá)到10%，有效地改變了加壓過(guò)濾機(jī)無(wú)法保證倉(cāng)壓的問(wèn)題，在310kPa的倉(cāng)壓下有效地控制了煤泥水分到22%以內(nèi)。同時(shí)，使單臺(tái)過(guò)濾機(jī)配套空壓機(jī)數(shù)目降至2臺(tái)以內(nèi)，顯著地降低了能耗。

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作者簡(jiǎn)介：于增軍（1970-），男，河北邯鄲人，供職于北京中煤煤炭洗選技術(shù)有限公司，中級(jí)職稱，研究方向：選煤。

（責(zé)任編輯：蔣建華）