论文部分内容阅读
[摘 要]选煤是对煤炭的机械化洗选加工过程，是有限资源效益最大化的有效途径，作为煤炭洗选加工行业，在提高煤炭综合利用、保护煤炭资源方面有着极其重要的作用。
[关键词]节能降耗 节约型 选煤厂
中图分类号：TD948.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0045-01
选煤厂的机械设备种类众多，功率较大，机械化、自动化程度高，用水量大，是高耗能的生产单位。节能降耗是企业的生存之本，树立一种“点点滴滴降成本，分分秒秒增效益”的节能意识，以最好的管理，来实现节能使效益的最大化，是提高竞争力的一条直接而有效的途径。
1 节电降耗
选煤厂是机械化的工业企业，装备了许多耗电的机械设备。其特点是负载变动大，设备部件磨损大等。改善选煤厂的工作条件，改进生产工艺和提高工作效率，使选煤厂电气设备合理运行，是选煤厂降低电耗的重要保证。降低单位产品用电量是提高选煤厂生产效率的重要措施。在实际生产中，如果存在一些薄弱环节，往往会限制许多机械设备的工作。为提高选煤厂的生产效率，必须消除机械设备联系系统中影响生产能力的薄弱环节，采用先进的工艺或改进现有工艺，以达到工艺系统的合理与优化。
1.1 提高选煤工艺的自动化程度
实现选煤工艺的自动调节与控制，对工艺流程中重要的机械设备实行集中控制；实现远距离自动测定容器内液面高度和煤仓中物料的堆积高度，并对工艺系统中的机械设备进行自动润滑；同时在原煤、精煤、中煤和矸石的主要运输路线上设置自动称量装置，并将原来由人工完成的挡板、闸板、阀、栓等的开启与关闭，以及煤仓的清理等均采用机械化自动操作与控制来完成等等。实践证明，当选煤厂自动调节和控制选煤工艺的各个作业时，也有着巨大的节电潜力。
1.2 合理利用其他能源
选煤厂普遍采用的能源是电能，用电动机来传动机械设备，技术经济指标高而且运用方便。但在有些情况下，可以充分利用其它能源。
2 节水降耗
水是生命之源，水资源问题日趋严峻，冲地用水、产品带水，每日消耗约500方，用水量大必须加强用水管理，经技改接入中水后，除生活用水外全部使用中水，不需向系统中补充清水。完善煤泥回收系统实现两段浓缩两段回收工艺解决了煤泥在系统中积聚，造成洗水浓度增高，提高浓缩效率，确保清水洗煤；定期对脱水设备的筛篮、滤网、筛扳等设施冲洗和更换，提高脱水设备的脱水效率；厂房内所有生产滴漏水、冲地水、事故检修放水等都要汇集到集中水池回收，返回生产系统。
3 降低重介质损失，减少介耗
3.1 影响介质损耗的因素分析
选煤厂介质损耗（简称：介耗）常规分为管理损失和技术损失两方面。管理损失一般较直观，主要表现在跑、冒、滴、漏、事故放料、储运等流失的介质；而技术损失影响因素比较复杂，各厂因工艺不同而有所不同。技术损失主要表现在最终产品带介和磁选尾矿流失两方面。要减少实际介耗的损失量，必须对影响介耗的因素进行分析、排查并进行治理。
3.2 磁铁矿粉质量
有的选煤厂存在介质技术损失并不大、但介耗却很高的情况，原因可能是由于磁铁矿粉质量没有达到要求。因此，选煤厂应加强化验管理，根据分选工艺及分选设备的要求制备加重质，如粒度达不到要求，应增加磨矿环节。磁铁矿粉的磁性物含量越高，加重质回收再利用的数量也越大，介质消耗量越小，生产费用可大大降低。
3.3 重介悬浮液的粘度和固相体积浓度
影响弧形筛和脱介筛脱介效果的主要因素是原煤中的煤泥含量、喷淋水的方式和压力、合格介质悬浮液的流动性（固相体积浓度和粘度）。煤泥含量是客观存在的，喷淋水的方式和压力受到人们的普遍重视。然而，重悬浮液的体积浓度过高也会造成严重的“筛上跑介”却未引起人们的足够注意。重介悬浮液的粘度随固相体积浓度增大而增大。当固相体积浓度达到35%时，粘度急速上升，当达到50%后，粘度接近最高值，重悬浮液表现为几乎没有流动性，成浆流状态，悬浮液透筛就会很困难，脱介效果很差。一般认为，固相体积浓度的上限不超过30%---，35%，下限不超过15%。重介质悬浮液中额定的非磁性物含量越高，为保持系统的平衡所需净化回收的悬浮液数量越少。所以，为减轻净化回收作业的负担，减少净化回收作业中的介质损失，在不影响分选效果和工艺许可的范围内，适当提高工作介质中额定非磁性物含量是有利的。但不能高于上限。在介质平衡操作中，为保持介质系统中工作介质密度和为保持非磁性物含量稳定在规定指标上所必需的分流量往往不一致。然而工艺上对保持非磁性物含量稳定在规定指悬浮液密度的要求是严格的，介质平衡操作应服从于保持介质密度稳定在工艺规定指标的需要。
3.3 脱介筛的脱介效果
由于弧形筛和脱介筛在脱介系统中起到至关重要的作用，二者工作效果直接影响到介耗小。在生产或调试过程中，一旦出现产品带介高的局面，首先应检测设备运转是否正常，脱介效果如何。某一环节出现问题，就应对其进行相应的调整。影响脱介效果的主要因素有：设备的处理能力、入料沿筛宽分布情况、筛面包角、安装角度、筛面材质等。
3.4 脱介筛
影响脱介筛脱介效果的因素有：筛板材质、设备脱介能力。
3.5.1 筛板材质
脱介筛设备型号一旦选定，其脱介能力也基本一定。但筛板材质对脱介效果有一定影响。众所周知，提高筛机振幅和筛板的自清能力是提高其工作性能的根本所在。要降低介耗，需提高脱介效果。可供选择的较理想筛板材质有两种：
一是聚氨酯筛板。实践证明，聚氨酯筛板好于不锈钢筛板。主要表现在：具有自清理能力：由于聚氨酯有较好的挠性，用聚氨材料制作的筛板在筛分过程中会产生二次振动，使细粒物料不易堵塞筛孔，实现筛机自清理功能，从而大大改善筛机的脱介效果，对细粒物料的筛分效果尤为明显。耐磨性能好，使用寿命长：耐磨性是钢制筛板的3～5倍。质量轻：由于聚氨酯密度远远低于钢材，使筛机整体重量下降，参振重量的降低可使振幅增加，从而使筛机的处理能力得到提高，大大改善工作状态，利于脱介。具有磁功能：由于聚氨酯筛板属于非金属物，不会被磁化。
二是不锈钢筛板。选用铱铬18镍9钛合金材料，具有磁性小、易于脱介等特点，而且开孔率比聚氨酯筛板通常高20%～25%。
3.5.2 设备脱介能力
（1） 喷水。产品带介的高低除与上述因素有关外，还与喷水的水压、水量、喷水方式有关。实践表明，喷水的水压一般以0.3～0.4MPa为宜；喷水量应根据设备性能、物料量和粒度组成而定；喷水方式可根据物料性质、处理量及粒度组成来选择，可分2～3段喷水；喷水装置应采用加压分散性好（如形成扇面）的喷嘴。此外，在实际操作中，为了进一步降低介耗，需加强对弧形筛和脱介筛喷水制度的管理：
（2） 弧形筛的筛面一般需要定期倒换，以保证物料通过弧形筛均匀流入而不是串入脱介筛，确保大部分介质在弧形筛脱除回收，以减轻脱介筛负担，提高脱介效果，降低介耗。
（3） 调整脱介筛喷水压力、水量、喷水方式（与上述相同）。喷水量应根据物料量等进行～系列的调整，否则，水量大时，可能影响磁选效率或造成筛面跑水，后续作业无法正常进行；水量小时，脱介效果不好，产品带介多。
4 结语
在选煤行业中，能耗问题是困扰企业发展的难题，降低选煤厂生产过程中的各种损耗，是降低成本，提高选煤厂综合经济效益的重要保证。在注重提升产品质量，增强市场竞争力的同时，把节能降耗列入企业可持续发展战略是势在必行的趋势。
作者简介
张锋，助理工程师，2014年7月毕业于中国地质大学（北京）电气工程及其自动化专业大学专科。现供职于陕西小保当矿业有限公司，任工程管理部环保专员。
[关键词]节能降耗 节约型 选煤厂
中图分类号：TD948.8 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）05-0045-01
选煤厂的机械设备种类众多，功率较大，机械化、自动化程度高，用水量大，是高耗能的生产单位。节能降耗是企业的生存之本，树立一种“点点滴滴降成本，分分秒秒增效益”的节能意识，以最好的管理，来实现节能使效益的最大化，是提高竞争力的一条直接而有效的途径。
1 节电降耗
选煤厂是机械化的工业企业，装备了许多耗电的机械设备。其特点是负载变动大，设备部件磨损大等。改善选煤厂的工作条件，改进生产工艺和提高工作效率，使选煤厂电气设备合理运行，是选煤厂降低电耗的重要保证。降低单位产品用电量是提高选煤厂生产效率的重要措施。在实际生产中，如果存在一些薄弱环节，往往会限制许多机械设备的工作。为提高选煤厂的生产效率，必须消除机械设备联系系统中影响生产能力的薄弱环节，采用先进的工艺或改进现有工艺，以达到工艺系统的合理与优化。
1.1 提高选煤工艺的自动化程度
实现选煤工艺的自动调节与控制，对工艺流程中重要的机械设备实行集中控制；实现远距离自动测定容器内液面高度和煤仓中物料的堆积高度，并对工艺系统中的机械设备进行自动润滑；同时在原煤、精煤、中煤和矸石的主要运输路线上设置自动称量装置，并将原来由人工完成的挡板、闸板、阀、栓等的开启与关闭，以及煤仓的清理等均采用机械化自动操作与控制来完成等等。实践证明，当选煤厂自动调节和控制选煤工艺的各个作业时，也有着巨大的节电潜力。
1.2 合理利用其他能源
选煤厂普遍采用的能源是电能，用电动机来传动机械设备，技术经济指标高而且运用方便。但在有些情况下，可以充分利用其它能源。
2 节水降耗
水是生命之源，水资源问题日趋严峻，冲地用水、产品带水，每日消耗约500方，用水量大必须加强用水管理，经技改接入中水后，除生活用水外全部使用中水，不需向系统中补充清水。完善煤泥回收系统实现两段浓缩两段回收工艺解决了煤泥在系统中积聚，造成洗水浓度增高，提高浓缩效率，确保清水洗煤；定期对脱水设备的筛篮、滤网、筛扳等设施冲洗和更换，提高脱水设备的脱水效率；厂房内所有生产滴漏水、冲地水、事故检修放水等都要汇集到集中水池回收，返回生产系统。
3 降低重介质损失，减少介耗
3.1 影响介质损耗的因素分析
选煤厂介质损耗（简称：介耗）常规分为管理损失和技术损失两方面。管理损失一般较直观，主要表现在跑、冒、滴、漏、事故放料、储运等流失的介质；而技术损失影响因素比较复杂，各厂因工艺不同而有所不同。技术损失主要表现在最终产品带介和磁选尾矿流失两方面。要减少实际介耗的损失量，必须对影响介耗的因素进行分析、排查并进行治理。
3.2 磁铁矿粉质量
有的选煤厂存在介质技术损失并不大、但介耗却很高的情况，原因可能是由于磁铁矿粉质量没有达到要求。因此，选煤厂应加强化验管理，根据分选工艺及分选设备的要求制备加重质，如粒度达不到要求，应增加磨矿环节。磁铁矿粉的磁性物含量越高，加重质回收再利用的数量也越大，介质消耗量越小，生产费用可大大降低。
3.3 重介悬浮液的粘度和固相体积浓度
影响弧形筛和脱介筛脱介效果的主要因素是原煤中的煤泥含量、喷淋水的方式和压力、合格介质悬浮液的流动性（固相体积浓度和粘度）。煤泥含量是客观存在的，喷淋水的方式和压力受到人们的普遍重视。然而，重悬浮液的体积浓度过高也会造成严重的“筛上跑介”却未引起人们的足够注意。重介悬浮液的粘度随固相体积浓度增大而增大。当固相体积浓度达到35%时，粘度急速上升，当达到50%后，粘度接近最高值，重悬浮液表现为几乎没有流动性，成浆流状态，悬浮液透筛就会很困难，脱介效果很差。一般认为，固相体积浓度的上限不超过30%---，35%，下限不超过15%。重介质悬浮液中额定的非磁性物含量越高，为保持系统的平衡所需净化回收的悬浮液数量越少。所以，为减轻净化回收作业的负担，减少净化回收作业中的介质损失，在不影响分选效果和工艺许可的范围内，适当提高工作介质中额定非磁性物含量是有利的。但不能高于上限。在介质平衡操作中，为保持介质系统中工作介质密度和为保持非磁性物含量稳定在规定指标上所必需的分流量往往不一致。然而工艺上对保持非磁性物含量稳定在规定指悬浮液密度的要求是严格的，介质平衡操作应服从于保持介质密度稳定在工艺规定指标的需要。
3.3 脱介筛的脱介效果
由于弧形筛和脱介筛在脱介系统中起到至关重要的作用，二者工作效果直接影响到介耗小。在生产或调试过程中，一旦出现产品带介高的局面，首先应检测设备运转是否正常，脱介效果如何。某一环节出现问题，就应对其进行相应的调整。影响脱介效果的主要因素有：设备的处理能力、入料沿筛宽分布情况、筛面包角、安装角度、筛面材质等。
3.4 脱介筛
影响脱介筛脱介效果的因素有：筛板材质、设备脱介能力。
3.5.1 筛板材质
脱介筛设备型号一旦选定，其脱介能力也基本一定。但筛板材质对脱介效果有一定影响。众所周知，提高筛机振幅和筛板的自清能力是提高其工作性能的根本所在。要降低介耗，需提高脱介效果。可供选择的较理想筛板材质有两种：
一是聚氨酯筛板。实践证明，聚氨酯筛板好于不锈钢筛板。主要表现在：具有自清理能力：由于聚氨酯有较好的挠性，用聚氨材料制作的筛板在筛分过程中会产生二次振动，使细粒物料不易堵塞筛孔，实现筛机自清理功能，从而大大改善筛机的脱介效果，对细粒物料的筛分效果尤为明显。耐磨性能好，使用寿命长：耐磨性是钢制筛板的3～5倍。质量轻：由于聚氨酯密度远远低于钢材，使筛机整体重量下降，参振重量的降低可使振幅增加，从而使筛机的处理能力得到提高，大大改善工作状态，利于脱介。具有磁功能：由于聚氨酯筛板属于非金属物，不会被磁化。
二是不锈钢筛板。选用铱铬18镍9钛合金材料，具有磁性小、易于脱介等特点，而且开孔率比聚氨酯筛板通常高20%～25%。
3.5.2 设备脱介能力
（1） 喷水。产品带介的高低除与上述因素有关外，还与喷水的水压、水量、喷水方式有关。实践表明，喷水的水压一般以0.3～0.4MPa为宜；喷水量应根据设备性能、物料量和粒度组成而定；喷水方式可根据物料性质、处理量及粒度组成来选择，可分2～3段喷水；喷水装置应采用加压分散性好（如形成扇面）的喷嘴。此外，在实际操作中，为了进一步降低介耗，需加强对弧形筛和脱介筛喷水制度的管理：
（2） 弧形筛的筛面一般需要定期倒换，以保证物料通过弧形筛均匀流入而不是串入脱介筛，确保大部分介质在弧形筛脱除回收，以减轻脱介筛负担，提高脱介效果，降低介耗。
（3） 调整脱介筛喷水压力、水量、喷水方式（与上述相同）。喷水量应根据物料量等进行～系列的调整，否则，水量大时，可能影响磁选效率或造成筛面跑水，后续作业无法正常进行；水量小时，脱介效果不好，产品带介多。
4 结语
在选煤行业中，能耗问题是困扰企业发展的难题，降低选煤厂生产过程中的各种损耗，是降低成本，提高选煤厂综合经济效益的重要保证。在注重提升产品质量，增强市场竞争力的同时，把节能降耗列入企业可持续发展战略是势在必行的趋势。
作者简介
张锋，助理工程师，2014年7月毕业于中国地质大学（北京）电气工程及其自动化专业大学专科。现供职于陕西小保当矿业有限公司，任工程管理部环保专员。