张 阳

（霍州煤电李雅庄矿洗煤厂，山西 霍州 031400）

引言

煤泥重介质旋流器属于当前分离精度比较高的一种粗泥分离器，其工作原理是选择阿基米德原理给予悬浮液离心力场分离出来一种密度存在差异的物料。某选煤厂在2014 年完成了新的重型中型技术改造，其中使用了稠密的中型煤泥旋风分离器SDMC550-I 分离粗煤泥，并在试生产后进行了调试。经过几年的运行，过程系统的设计和过程效果方面的一些缺陷逐步暴露。对于当前出现的问题，选煤厂完成技术措施以及改造，并对系统给予优化，让其能够对煤泥HM 生产工艺提出的要求给予满足。

1 粗精煤分选效果差的原因分析

1.1 粗煤泥分选工艺

煤泥桶中有很多材料主要是源自于原煤的脱碳筛网和巧妙的磁选机残渣。水力旋流器对煤泥进行分级后，底流进入TBS 分离装置，浓缩液和残渣通过TBS 分离装置进行脱水后，振动筛和离心机被用作粗清洁煤产品以及中型的煤产品，分别把TBS 浓缩振动筛水以及清洁煤离心机和离心液输送到煤泥桶，TBS 尾矿振动筛水直接进入增稠器。中煤离心机其离心液返回到中煤的脱媒筛。粗泥分离具体可以参照图1 所示。

图1 粗煤泥分选原则流程图

1.2 生产指标分析

以某选煤厂月度生产指标作为例，按月去完成计算，该洗煤厂当月其整体容积效率只有88.70%，其中物料需要进行50～1 mm 分选的容积效率可以达到93.00%，其中＜0.2 mm的物料，其当前的分选效率是74.00%，＜0.2 mm 物料其分拣量效率可以达到98.00%。即便认定分选旋风分离器会超出粗粒度的不匹配范围，并且在浮子中计算出测量误差和其他因素[2]，＜0.2 mm的颗粒分数的计算效率也相对较高，粗煤泥分离1～0.2 mm的效率并不是很理想。并且，TBS 尾矿振动筛上物料的漂浮以及下沉测试数据显示，TBS 尾矿中仍然有非常多的低灰分产品[1-2]。

2 现状调查分析

2.1 煤泥重介工艺系统调查分析

中浓煤泥旋风分离器的材料来自于干净煤制成的弧形筛网、筛网下方的部分以及线性振动筛分散部分的第一副筛网。煤泥HM 旋风分离器的溢流通过收集容器分配到用于清洁煤的磁力分离器中。在通过磁选机回收了介质之后，残留物会进入精制煤泥的粗拱筛中完成粗切割。筛子下的物料先完成浮选，筛子上的物料放入斗中，使用净煤的一种滤网离心机和一次浮选浓缩液共同完成离心机脱水，脱水之后的煤变成成品储存运输；由煤泥HM 旋风分离器分离的底流通过集煤箱分配至磁选机，使用磁选机完成回收之后将残留物放入到斜管的浓缩器。对系统制造过程里存在的问题给予考量，针对其自身的工艺性能去完成测试，将煤浆的重介质旋风分离器的粒径组成示于下页表1，将溢流粒径的组成示于下页表2。下溢粒径构成详见下页表3 所示。

从表1、表2 以及表3 能够看出，煤泥HM 旋风分离器进料灰分达到了26.1%，分离之后的精煤灰可以将其分成23.5%，均值灰分煤灰为29.38%。中间煤中洁净煤的损失率较高，说明煤泥HM 旋风分离器分离效果差。

表1 煤泥重介旋流器入料粒度组成

表2 煤泥重介旋流器溢流粒度组成

表3 煤泥重介旋流器底流粒度组成

2.2 煤泥重介质旋流器操作参数现状

通过观察煤泥HM 旋风分离器其具体的操作参数，其中会存在很大的缺陷，诸如进料压力其产生的大波动并不是十分的不稳定，产生的这些缺陷对于分离效果会产生不同程度的影响。在把煤泥合格的中间桶抽空，液位低或者并未出现液位的时候，煤泥旋风分离器其产生的压力只有0.13 MPa，如果煤泥液位合格，则不能满足生产工艺要求。中桶正常，压力为0.33 MPa，符合黏液中旋风分离器在生产工艺上提出的要求。

3 优化煤泥重介工艺系统方案设计

按照系统里出现的问题以及具体的操作情况，提出以下设计方案以进行过程优化。

1）在新中街二楼，将713 号循环水管上的d108mm钢管连接到防泥中间桶上，并在离地面1 500 mm 高的地方安装一个自动控制阀。调节器控制秘密控制室中的阀门开度。在原煤重介质作业系统中，由于流速低，当无法确保机筒中的煤泥合格介质的液位时，通过补水向机筒中添加水以确保机筒中的工作液位适用于煤泥的中桶。

2）在精煤磁选机3045 号精矿段加装分流器,并且在煤泥合格介质分选密度并不高的时候,运用分流器打分流的形式将其中的一部分介质融入到煤泥合格的介质桶中,通过这样的方式去对煤泥重介旋流器当前的分选密度进行调整。

4 煤泥重介工艺系统优化改造之后获得的成效

通过针对煤泥重介工艺系统去对其给予有效的优化以及改造之后,煤泥当前合格介质桶在操作液位能够将其控制在适宜的范围中,让煤泥重介旋流器入料产生的压力可以保持自身的稳定性,煤泥重介系统生产上的稳定性获得了有效的提升,相关指标都有所提升。工艺系统优化改造前后煤泥重介旋流器工艺对比见图2 和图3。

图2 工艺系统改造前设备流程

图3 工艺系统改造后设备流程

5 改进方案

5.1 改进思路

TBS 是目前在中国广泛使用的粗泥分离器。它的优点是低能耗和低维护。它能够完成无人值守以及自动操作，通过这样的方式能够有效降低紧密介质分离产生的消耗，同时能够提升浮选的效果。可是，因为其分选机制产生的制约，颗粒其产生的干扰沉降受粒径和密度的影响。在分选过程中，不同大小和密度的颗粒可以具有相同的沉降速度，这需要将TBS的进料尺寸保持在狭窄范围内，并保持进料的组成相对稳定。

为了根据煤质试验的分析结果得到理想的TBS进料组成，必须避免重复分离分离出的物料，即细中分离筛和筛下的稀介质。挑选适宜的粗加工设备去完成对保留煤炭产品进行清洁，同时防止再次分类。第二个是防止重复分类低于TBS 分类下限的物料。也就是说，应尽可能简化进入煤泥桶的物料，仅合理安排脱钙筛下的水和细磁选残渣的目的地，TBS 浓缩脱钙筛水和洁净煤离心液。

5.2 改进措施

1）筛下细粉和中间稀释剂分开处理。用钢板将普通的中型圆筒分成两部分，设置一个单独的泵，将原始过程更改为中型和中型中等筛，然后将中型圆筒分别放在筛下，然后将其驱动到一个单独的筛中磁选机进行加工。将细碳磁选残渣和TBS 精矿混合到脱钙和脱水过程中，中国磁碳分选残渣最终进入煤泥桶。

2）将TBS 精矿的脱钙筛网中的水直接送入浮选过程，将用于清洁煤的离心机中的离心液与用于清洁煤的稀介质一起送入机筒，然后返回磁力分离器进行清洁。并且物料进入泥浆桶简化为脱钙的白水和中等重量的磁性碳渣[3-5]。

6 结语

煤泥-HM 工艺系统在进行优化改造之后，煤泥-HM 旋风分离器当前的分离效果能够获得有效提升，仍需要不断改进和优化煤泥-HM 分离工艺，确保设备的分选效果。