张孝东

(晋能控股煤业集团 煤炭洗选分公司 大地选煤工程有限责任公司，山西 大同 037003)

精煤脱介筛广泛应用于各重介煤炭洗选加工场所，是选煤生产过程中的重要脱介设备，其工况和脱介效果的好坏直接影响煤炭洗选成本和生产效益。一旦精煤脱介筛脱介效果差，出现跑介现象，不仅介质浪费严重，导致合介桶的桶位也难以保证，如果补介不及时，合介桶桶位低，密度低，极易发生压桶等一系列严重的生产事故，因此保证精煤脱介筛脱介效果良好是重介选煤厂极其重视的一项工作。对于降低脱介筛介耗，各选煤厂所用方法几乎大同小异，但脱介效果不尽相同，如何能快速有效的将脱介筛介耗控制在合理范围也是各选煤厂正在积极探索和研究的重点问题[1]。

1 生产现状及存在的问题

同忻选煤厂二车间设计生产能力为6.0 Mt/a，年生产330 d，每天工作16 h，大于50 mm块原煤通过大块车间重介浅槽分选，50～1.0 mm粒级通过两产品旋流器分选，1.0～0.25 mm粒级粗煤泥通过煤泥分选机分选，0.25 mm以下细煤泥通过加压过滤机和板框压滤机回收。50～1.0 mm物料经两产品旋流器分选后，溢流产物进入筛缝1.25 mm的精中煤脱介筛(香蕉筛)，筛下合介段的介质回到合格介质桶，稀介段的介质回到稀介质桶。在生产过程中经常发现精煤脱介筛脱介效果不理想，物料进入离心机之前带有一定量的介质造成跑介现象发生，而中煤脱介筛未发现有跑介现象。由于介质回收效果差，导致合格介质桶桶位不稳定，为了保证合格的产品指标和分选密度，每班需要进行加介，致使介耗超过了合理使用范围。如果不及时解决问题，一旦出现合格介质桶密度低、桶位低，稍有疏忽就会造成合格介质桶压桶的生产事故，将严重制约选煤厂的正常生产，为选煤厂带来严重的安全生产隐患。

2 精煤脱介筛预脱介研究

2.1 降低精煤脱介筛介耗采取的措施

(1)将脱介筛筛上冲水调大[2]，但调大后稀介桶桶位升高较快，筛前水雾较大，不利于降低产品水分，而且影响岗位人员在筛前进行其他工作，只能在原有冲水大小基础上稍微调大，以满足脱介要求。

(2)对小时带煤量和是否超过精煤脱介筛的最大处理量进行检测[3]。由于同忻选煤厂二车间的设计小时带煤量为1 200 t，正常情况下矸石率为35%，则平均每套系统中精煤脱介筛上的物料为200 t/h左右，精煤脱介筛的最大处理量为400 t/h，可以看出，不是因为筛上物料太多导致跑介现象发生，但为了严控介耗，只能将小时带煤量降为1 000 t，从而减少介质消耗。

(3)观察脱介筛下料，查看是否因脱介筛下料太急[4]，导致物料未进行充分脱介便进入离心机脱水，为了防止这一情况的发生，在脱介筛下料口安装缓冲挡皮，减缓物料下料速度，同时对筛上冲水做调整后又在精煤脱介筛稀介段筛板安装挡水堰，使物料通过稀介段能够更充分地脱介后再进入离心机。

(4)观察磁选机的分选效果，对于分选效果差的磁选机及时调整入料量[5]，为磁选机安装水幕来提高介质的回收效果[6]。

(5)为了提高精煤脱介筛合格介质段脱介效果，将精煤脱介筛合介段筛板由筛缝为1.25 mm更换为1.5 mm，再将一些筛缝挂毛脱介效果不好的筛板进行及时的清理[7]，通过以上办法精煤脱介筛的脱介效果有所好转，但仍有少量跑介现象发生，未能从根本解决介耗高的问题，同时由于需要频繁清理和更换筛板，岗位人员的劳动强度也有所增加。

2.2 对精煤脱介筛增加预脱介装置改造

通过在现场进行仔细地研究各个设备的脱介效果，制定了在精煤脱介筛入料溜槽上方安装预脱介装置的改造方案[8]，使物料经过脱介筛之前先进行预脱介，以增加介质的回收效果。计划精煤脱介筛改造后介质的回收效果由目前的1.5 kg/t减少为1.4 kg/t。

增加预脱介装置，拟在不影响中煤脱介筛正常入料的情况下，在旋流器下料口到精煤脱介筛入料溜槽之间合适位置增加箱体，在箱体内上方铺设一层筛板，使物料经过箱体后先进行预先脱介[9]，筛上物料经过管路进入精煤脱介筛，筛下物料(即预脱介质)通过管路进入合格介质桶，在现场进行观察后选取适合箱体安装的最佳位置进行测量绘图，并对箱体上各个部分的连接位置进行详细的规划，以保证使筛上物料和筛下预脱介质能顺利通过管路而不会发生堵塞。

图1 精煤脱介筛预脱介装置加工示意

另外对于箱体的设计须考虑其最大通过量能保证重介旋流器分选后的精煤完全通过，以免因物料多通过不及时发生堵塞情况[10]。同忻选煤厂二车间2套系统中所用旋流器为两产品旋流器，以最大带煤量1 290 t/h进行测算，每套系统中经旋流器分选后的溢流产物为450 t/h，溢流产物分到精、中煤脱介筛物料最大量为300 t/h和200 t/h，对于箱体设计的最大承受量应大于物料每分钟的通过量5 t，通过对精中煤密度进行测算，每立方米物料质量至少为1.4 t，所以设计的箱体体积应为5 m3左右。由图1精煤脱介筛预脱介装置加工示意图可看出，为了方便对精中脱介筛物料进行合理分配，在进入预脱介箱体的管路上安装刀闸阀来对进入精中煤脱介筛的物料进行调节，当预脱介箱体的处理量可以增加时，将去中煤脱介筛的刀闸阀关小，进入箱体的物料增加，使预脱介箱体的作用最大化。在箱体内部，筛板安装的位置和箱体底部距离应高于所连接管路的直径，箱体加工为长方体，入料和出料端位于长方体长度的两侧，这样可以使物料经过固定筛板进行充分的预脱介。箱体宽度选取2块筛板宽度，箱体长度选取3块筛板，箱体高度设定为2 m。

在进行箱体加工时考虑到堵塞问题，在连接的管路上开观察孔便于观察处理[11]，最后检修人员严格按照制定的技术措施和操作规程利用检修时间对精煤脱介筛预脱介箱体进行了整体安装。

精煤脱介筛预脱介装置应用后，经过几个月的跟踪统计，吨煤介耗由原来的1.5 kg降低到1.25 kg，由表1可以看介耗在进一步降低。

表1 预脱介装置安装前后吨煤介耗对比

3 应用情况及经济社会效益

3.1 现场效果

改造前，由于介耗高，岗位人员每班至少需要加介2次来保证分选密度，检修时间检修人员需要对筛板进行频繁清理和更换，有些筛板未达到更换周期由于脱介效果不好也不能重复使用[12]，造成材料极大浪费，工人的劳动强度也无形中增加。

改造后，岗位人员加强日常检查，精煤脱介筛跑介问题从根本上得到解决。经过对介耗统计，发现介耗明显下降，加介次数由原来的每班2次减少至两班加1次，筛板的使用时间明显增长，不仅节约了材料的使用成本，而且降低了员工的劳动强度，生产成本得到有效控制，生产效率有了明显提升[13]。

3.2 经济效益

由图2可以看出，精煤脱介筛预脱介改造后，吨煤介耗由原来的1.5 kg降低为1.25 kg，下降了0.25 kg。同忻选煤厂二车间年生产能力为80.0 Mt/a，以介质费用为700元/t计算，每年可节省200万元；同时改造前每套系统的精煤脱介筛因介耗高平均每天比正常情况下需多更换筛板4块，2套系统多消耗8块筛板，每月至少要多更换200块，以每块筛板800元计算，改造后每年因介耗问题可减少筛板使用金额为192万元，改造后共可节约资金392万元，大大提高了选煤厂综合效益[14]。

图2 精煤脱介筛预脱介装置改造前后实际吨煤介耗

改造后，岗位人员只需隔一段时间对预脱介箱体中的筛板进行清理即可，由于所安装筛板为条缝筛板，筛板下不易挂毛，筛板不易堵塞，筛板清理时间间隔较长，而且操作安全简便，应用效果良好。同忻选煤厂通过精煤脱介筛预脱介装置改造，降低了介耗，节约了生产成本，减少了材料配件的使用，降低了员工的劳动强度，也提高了员工队伍的自身素质和技术水平[15]。

4 结 语

同忻选煤厂精煤脱介筛预脱介装置改造取得了突破性的成效，在针对介耗高这一困扰各个选煤厂的难题时，该项研究在做好其他选煤厂都采取的传统办法(调整筛上冲水、调整磁选机分选效果，频繁更换和清理筛板、减缓物料从精煤脱介筛下料速度等)的同时，另辟蹊径对精煤脱介筛进行预脱介改造。这一改造基本上解决了选煤厂因脱介筛介耗高引发的一系列安全生产问题，充分满足了生产需求，同时也降低了生产和检修人员的劳动强度，取得了较好的经济效益和社会效益。