楊月輝

(潞安化工集團(tuán)常村煤礦，山西 長治 046032)

引 言

通過情況下，加壓過濾機(jī)工作主要受如下幾個(gè)方面的影響：第一，工作壓差；第二，主軸轉(zhuǎn)速；第三，入料性質(zhì)。當(dāng)前加壓過濾機(jī)在產(chǎn)品方面往往表現(xiàn)出一定的超標(biāo)現(xiàn)象。通常水分超出的范圍在1%～2%范圍內(nèi)。由于煤泥量的不斷增加，往往對(duì)煤質(zhì)產(chǎn)生一定的影響。雖然選煤場(chǎng)對(duì)加壓過濾機(jī)工藝參數(shù)進(jìn)行探究，可是并未從整個(gè)系統(tǒng)的層面進(jìn)行探究，因此不具有系統(tǒng)性，并不能真實(shí)的反應(yīng)檢測(cè)目標(biāo)。為此需要從入下幾個(gè)方面進(jìn)行探究：第一，加壓過濾機(jī)的性質(zhì)；第二，整體設(shè)備運(yùn)行參數(shù)；第三，過濾濃度；第四，濾布使用情況。

1 選煤廠煤泥水處理系統(tǒng)

通常選煤廠煤泥處理時(shí)包括如下幾個(gè)部分：第一，弧形篩篩下水；第二，水力分級(jí)旋流器溢流；第三，粗煤泥離心機(jī)離心液；第五，加壓過濾機(jī)濾液的濃縮池沉降物。煤泥水處理工藝流程，如圖1所示。

圖1 選煤廠煤泥水處理流程

2 選煤廠加壓過濾機(jī)存在問題

2.1 細(xì)煤泥含量大

通常細(xì)煤泥含量通常與塊煤以及末煤系統(tǒng)相關(guān)，當(dāng)同時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)細(xì)煤含量相對(duì)較高。一般可以借助加壓過濾機(jī)的排料次數(shù)以及相應(yīng)的時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，部分選煤廠在原煤含量中所包含的細(xì)煤泥含量超過13%。在對(duì)原煤實(shí)施干法篩分試驗(yàn)時(shí)，經(jīng)過試驗(yàn)在原煤中含量小于3 mm的煤泥量占到的比例可以分為17.53%，與此同時(shí)，在生產(chǎn)的過程中依舊能夠產(chǎn)生次生煤泥，從而增加了更多的煤泥數(shù)量[1]。

2.2 細(xì)煤泥水分高

在濃縮池中，由于細(xì)煤泥含量較高，從而導(dǎo)致其處于高位運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，這樣給設(shè)備的使用壽命帶來了較大的隱患。這樣在加壓過濾的情況下，細(xì)煤泥可進(jìn)入混煤內(nèi)，由于細(xì)煤高水率以及高產(chǎn)率相對(duì)較多，使得成品煤中熱量下降。在開采的過程中，往往在細(xì)矸石中存在泥土，最終混入形成細(xì)煤泥，因此導(dǎo)致細(xì)煤沉降的過程中出現(xiàn)一定的困難[2]。由于極細(xì)矸石泥可以形成濾餅，進(jìn)而不利于導(dǎo)通氣體，從而極大的影響擠壓過濾機(jī)的工作情況，也是的排料水分得到提升。假如在選煤時(shí)僅僅采用加壓過濾機(jī)處理細(xì)煤泥，那么主要可以從下幾個(gè)方面探究影響加壓過濾機(jī)排料水分超標(biāo)：

1)入料性質(zhì)。在對(duì)入料性質(zhì)進(jìn)行分析時(shí)，如下幾個(gè)參數(shù)對(duì)加壓過濾機(jī)排料水分產(chǎn)生影響：第一，加壓過濾機(jī)入料濃度；第二，粒度；第三，沉降藥劑等。一般可以把加壓過濾機(jī)入料濃度設(shè)置在200 g/L～350 g/L?；诖四尺x煤廠將加壓過濾機(jī)入料濃度設(shè)定在200 g/L～300 g/L。經(jīng)過時(shí)間發(fā)現(xiàn)，濃縮池可以高效的運(yùn)行，同時(shí)對(duì)該濃縮池采用多點(diǎn)加藥的形式進(jìn)行控制，從而濃縮池中的藥劑可以維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。

在入料過程中，存在的主要問題在于入料顆粒度并不均勻。通常末煤系統(tǒng)有兩段濃度工藝組成：煤泥緩沖池沉降濃縮，溢流后回到二段濃縮。其中一段工藝濃縮底流可以選用加壓過濾的形式進(jìn)行處理，主要是由于其內(nèi)部包含大量的粗顆粒，而相對(duì)于二段濃縮低流而言，可以選用板框壓濾機(jī)?？墒沁x煤廠并未采用板框壓濾機(jī)，僅僅對(duì)二段濃縮底流實(shí)施加壓過濾機(jī)的形式進(jìn)行處理，因此得到效果并不理想。由此可以看出，必須對(duì)工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而可以有效地提高加壓過濾機(jī)的處理能力。

2)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)。要想檢查加壓過濾機(jī)的處理效果，必須重視運(yùn)行參數(shù)。通常情況下要想能夠提高設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，那么必須通過人工的形式進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。一般而言，當(dāng)濾餅水分上升時(shí)，往往可以通過調(diào)整罐壓提升以及相應(yīng)的主軸轉(zhuǎn)速降低參數(shù)，從而可以有效地降低水分值[3]。

2.3 加壓過濾機(jī)濾液濃度高

通常經(jīng)過加壓過濾后過濾濃度在40 g/L～50 g/L。主要是由于在濃縮池中底流中包含著大量的極細(xì)煤泥，從而導(dǎo)致在進(jìn)行加壓過程中，不能更好地處理細(xì)煤泥。與此同時(shí)，在進(jìn)行加壓過濾的過程中原裝過濾配置的濾布可以達(dá)到0.074 mm，其可以將顆粒直徑為0.074 mm以下極細(xì)煤泥進(jìn)行過濾，因此導(dǎo)致在濾液中存在較高的細(xì)煤泥。

當(dāng)加壓過濾機(jī)處于正常工作時(shí)，其對(duì)應(yīng)的濃度小于10 g/L。通常濾液濃度的影響因素為：極細(xì)煤泥含量、濾布。通常情況下，入料中煤泥的含量主要是由原煤決定。特別對(duì)于在選用有壓兩產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器分揀末煤時(shí)，所產(chǎn)生的煤泥含量更高。因此需要對(duì)過濾機(jī)過濾布參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)對(duì)壓濾機(jī)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

3 選煤廠加過濾機(jī)效率提升策略

3.1 工作參數(shù)方面

1)鑒于加壓過濾機(jī)運(yùn)行過程，往往導(dǎo)致原煤煤質(zhì)變化情況，同時(shí)隨時(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。其相應(yīng)的調(diào)控范圍主軸轉(zhuǎn)速在0.6 r/min～1.0 r/min，相應(yīng)的加壓倉壓力為250 kPa～280 kPa，對(duì)應(yīng)的反吹壓力范圍在40 kPa～70 kPa。可以合理調(diào)整加壓過濾機(jī)運(yùn)行參數(shù)，如下所示：其一，假如選用的加壓濾布為0.043 mm時(shí)，當(dāng)濾布透氣性受到影響后，這時(shí)工作人員可以將主軸的轉(zhuǎn)速調(diào)整到0.6 r/min，進(jìn)而可以有效地延長濾餅干燥區(qū)域的時(shí)間。與此同時(shí)，可以把上濾液閥開度調(diào)整至100%，這樣可以有效地優(yōu)化干燥位置的脫水性能，假如下濾液閥開度降低至70%，從而可以有效地增加濾餅的厚度，這樣可以使得增加濾餅的厚度，最大限度的降低煤泥的水分。其二，當(dāng)出現(xiàn)矸石泥化現(xiàn)象，那么將直接限制沉降池的沉降效果，這時(shí)可以通過調(diào)整加壓過濾機(jī)的運(yùn)行參數(shù)：一般加壓過濾機(jī)入料濃度往往會(huì)降低成餅厚度。同時(shí)可以有效地優(yōu)化加壓過濾機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速，從而可以最大限度的保證成餅厚度，可是也不能將其調(diào)整過低，假如濾餅過后，那么矸石泥將會(huì)降低干燥區(qū)域出現(xiàn)下降的現(xiàn)象[4]。

2)濾布的合理使用

在工程實(shí)踐時(shí)，當(dāng)細(xì)煤泥含量較高時(shí)，那么相應(yīng)的濾液水濃度將會(huì)變得更高，為此需要把3707加壓濾機(jī)的濾布調(diào)整為0.043 mm濾布，從而可以得到相應(yīng)的加壓極細(xì)的煤泥。在對(duì)煤泥進(jìn)行處理的過程中，選用的濾布效果顯著，可是由于其在透氣方面相對(duì)較差，因此需要調(diào)整運(yùn)行設(shè)備，從而可以有效地降低來自濾布的影響。

3.2 入料性質(zhì)方面

假如加壓過濾機(jī)處于正常的運(yùn)行狀態(tài)下，那么入料顆粒的含量將直接對(duì)加壓過濾器處理能力產(chǎn)生影響。而相應(yīng)的粗顆粒將會(huì)在對(duì)濾布產(chǎn)生一定的影響，吸附在濾布上面的顆?？梢蕴岣邽V餅的透氣性。

工藝系統(tǒng)改造:該選煤廠在末煤篩選位置設(shè)置3座濃縮池，為了能夠有效地實(shí)現(xiàn)濃縮池的串聯(lián)共同，通?？梢栽O(shè)置相應(yīng)的濃縮池標(biāo)高。在實(shí)踐的過程中往往出現(xiàn)如下問題：在選用原有的形式處理細(xì)煤泥時(shí)，當(dāng)其顆粒度相對(duì)較大時(shí)，那么粗顆粒將會(huì)沉降在1#濃縮池中，而在二段濃縮的過程中，可以選擇串聯(lián)的形式對(duì)細(xì)煤泥進(jìn)行處理，由于濃縮池底流對(duì)細(xì)煤泥存在一定的影響，那么在此對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，那么將會(huì)導(dǎo)致濾餅效果相對(duì)較差，最終導(dǎo)致濾液濃度相對(duì)較高。經(jīng)過工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在1#濃縮池中，底流中>0.5 mm顆粒所占的比例可以達(dá)到1.5%。對(duì)于2、3號(hào)底流中>0.5 mm顆粒所占的比例可以達(dá)到0.5%，0.4%。與此同時(shí)，在二段濃縮池中，入料內(nèi)包含的顆粒相對(duì)較少，當(dāng)其與藥劑進(jìn)行混合時(shí)，那么嚴(yán)重影響了絮凝沉降效果，因此濃縮池藥劑量是第一段的3倍。相應(yīng)的濃縮池并聯(lián)改造圖，如圖2所示。

圖2 濃縮池并聯(lián)改造示意

經(jīng)過觀察圖2可以發(fā)現(xiàn)，1#與3#濃縮池標(biāo)高存在一定的差異性，進(jìn)而可以通過調(diào)節(jié)閥門實(shí)現(xiàn)改造兩個(gè)濃縮池。依據(jù)相應(yīng)的連通原理，兩個(gè)濃縮溶液高度保持相同的高度的。在這個(gè)過程中可以在槽內(nèi)設(shè)置擋板，同時(shí)與1#濃縮池保持相同的高度。其中液位槽的主要結(jié)構(gòu)是內(nèi)部擋板，與此同時(shí)通常高度要和1#濃縮池溢流高度保持一致，這樣可以更加方便的實(shí)現(xiàn)兩個(gè)濃縮池連通器的原理工作。

4 選煤廠加壓過濾機(jī)效果評(píng)估

對(duì)選煤廠進(jìn)行改造后發(fā)現(xiàn)，大大減少了排料時(shí)間，減少了30 s。通常情況下，加壓過濾機(jī)每小時(shí)平均可以處理45 t～56 t。經(jīng)過加壓過濾機(jī)后，排料細(xì)煤泥所包含的水分降低了1%，由此可以看出排料水分滿足能夠滿足需要。選煤廠年產(chǎn)細(xì)煤泥產(chǎn)量可以達(dá)到204.75萬t，細(xì)煤泥所包含的比例達(dá)到13%計(jì)算，其發(fā)熱量可以達(dá)到41.87 kJ/kg，從而可以給礦廠增加了1 668.45萬元。