哈爾烏素選煤廠優(yōu)化生產(chǎn)工藝改造實(shí)踐

李樹彬

(中國(guó)神華哈爾烏素露天煤礦 選煤廠，內(nèi)蒙古 準(zhǔn)格爾旗 010300)

神華哈爾烏素露天煤礦選煤廠2008年投產(chǎn)，年設(shè)計(jì)處理能力2 000萬t商品煤。1 000萬t系統(tǒng)于2012年擴(kuò)建完成后，6套生產(chǎn)系統(tǒng)處于舊設(shè)備翻新、新設(shè)備消缺完善階段。針對(duì)生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備性能、技術(shù)指標(biāo)核算、故障點(diǎn)頻繁、設(shè)備安全等諸多情況，通過完善生產(chǎn)工藝，開展技術(shù)改造，加強(qiáng)降本增效管理，降低設(shè)備故障率和實(shí)際生產(chǎn)成本，引導(dǎo)員工轉(zhuǎn)變觀念，從而增加選煤廠效益。

1 選煤廠存在問題及原因分析

(1)脫泥篩篩下漏斗堵塞。選煤廠脫泥篩使用的篩板為聚氨酯不銹鋼篩板，經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間使用后，篩面磨損嚴(yán)重，局部聚氨酯邊框掉落，篩上的塊煤進(jìn)入篩下漏斗時(shí)，出現(xiàn)內(nèi)部積聚堵塞現(xiàn)象，容易造成生產(chǎn)事故。塊煤進(jìn)入篩下漏斗后，若未及時(shí)處理，就會(huì)造成篩下漏斗過多積煤，單系統(tǒng)處理時(shí)間停機(jī)大約4～6 h。

(2)重介淺槽上升流堵塞。選煤廠重介分選槽原始上升流垂直管道內(nèi)徑偏小，當(dāng)上料合格泵停用后，分選槽內(nèi)的合格介質(zhì)液要經(jīng)過上升流管，并靠自身壓力倒流回合格介質(zhì)桶內(nèi)。由于介質(zhì)液密度高，粘度較大，在流經(jīng)直徑較小的管道時(shí)，流速會(huì)逐漸減慢而沉積，致使上升流管道堵塞。其次上升流通過帶孔的耐磨底襯板，使其分散均勻。當(dāng)淺槽停機(jī)后，未被刮板組件刮走的細(xì)小精煤、矸石顆粒會(huì)通過上升流進(jìn)入入料箱下層的漏斗內(nèi)部，從而堵塞上升流管道。

(3)重介淺槽超負(fù)荷壓死。選煤廠重介淺槽分選機(jī)在生產(chǎn)過程中，由于局部底襯板損壞翹起、上升流管堵塞、密度計(jì)檢測(cè)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)等原因，有時(shí)造成淺槽過負(fù)荷停機(jī)。盡管上游的脫泥篩連鎖停機(jī)，但因設(shè)備運(yùn)行中存在慣性作用，仍會(huì)有原煤進(jìn)入淺槽槽體內(nèi)部，使?jié)M載的淺槽增加兩個(gè)脫泥篩的物料，進(jìn)而導(dǎo)致淺槽壓死無法啟動(dòng)。清理淺槽最少用時(shí)2 h，耽誤生產(chǎn)的同時(shí)也耗費(fèi)人力。

(4)排矸給料機(jī)故障頻繁。選煤廠只有1套排矸系統(tǒng)，若出現(xiàn)故障，會(huì)引起全廠停產(chǎn)。建廠時(shí)設(shè)計(jì)有矸石緩沖倉(cāng)及給料機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)，在后來生產(chǎn)使用中發(fā)現(xiàn)給料機(jī)給料量較小，必須啟動(dòng)3臺(tái)給料機(jī)才能滿足生產(chǎn)要求。同時(shí)因給料機(jī)使用8 a，故障較多，維護(hù)成本較高，且故障影響系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，已嚴(yán)重制約生產(chǎn)系統(tǒng)的正常進(jìn)行。

(5)脫介篩下層噴水管效果不佳。由于脫介篩制造廠家在設(shè)計(jì)脫介篩時(shí)預(yù)留的下層安裝噴水管位置不合適，導(dǎo)致下層噴水管位置靠近篩子入料端，上層噴水管的位置靠近出料端，從而導(dǎo)致上層大于30 mm的塊煤經(jīng)過噴水脫介后，介質(zhì)流到下層精煤上并粘附其上，未經(jīng)過噴水直接排出(篩機(jī)的整體噴水管布置：下層噴水管靠近入料端，最后一根是上層噴水管)。由于本應(yīng)回收的介質(zhì)被煤塊帶走，導(dǎo)致介質(zhì)大量流失，脫介效果較差。

2 技術(shù)改造的主要措施及效果

(1)脫泥篩篩下漏斗增加防篩板掉落裝置。通過在脫泥篩下漏斗內(nèi)部安裝一個(gè)由感應(yīng)器組成的檢測(cè)裝置，篩板掉落或損壞時(shí)塊煤進(jìn)入漏斗內(nèi)部后，檢測(cè)裝置進(jìn)行報(bào)警，信號(hào)接回集控室，從而實(shí)時(shí)報(bào)警，杜絕事故的發(fā)生。改造以后的運(yùn)行試驗(yàn)表明，起到了較好的效果，篩下漏斗內(nèi)部若有塊煤進(jìn)入，就會(huì)觸動(dòng)檢測(cè)裝置，信號(hào)反饋回集控室，然后通知運(yùn)行人員進(jìn)行處理。由于對(duì)篩板破損及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理，降低了設(shè)備故障處理時(shí)間，提高了設(shè)備使用效率?，F(xiàn)階段故障處理時(shí)間由原來的8 h降到1 h以內(nèi)，效果非常明顯。

(2)淺槽上升流堵塞的治理。將直徑較小的垂直上升流管直徑加大；并改造上升流管道角度，使停機(jī)后淺槽內(nèi)部液體能夠迅速返回至介質(zhì)桶或稀介質(zhì)桶；同時(shí)改造帶孔耐磨襯板，杜絕堆積堵塞。經(jīng)過以上改造、試驗(yàn)后，合格介質(zhì)回料效果明顯提高，減少了介質(zhì)的消耗，提高了分選效果和生產(chǎn)效率。

(3)集中控制淺槽超負(fù)荷壓死的控制改造。通過從現(xiàn)場(chǎng)控制淺槽的變頻器上截取電流信號(hào)，接入PLC進(jìn)行電流連鎖脫泥篩，緩解因淺槽的過負(fù)荷跳電后重載壓淺槽。即將原有的變頻器取電流信號(hào)接入PLC，PLC實(shí)時(shí)采集電流信號(hào)，根據(jù)淺槽電機(jī)的額定功率，設(shè)定淺槽正常帶料運(yùn)行時(shí)的電流值。以此作為臨界點(diǎn)，當(dāng)電機(jī)的輸出扭矩超出額定扭矩時(shí)，電流就會(huì)超過額定電流值，通過改寫PLC程序，設(shè)定超出規(guī)定電流的1.2倍后連鎖停止脫泥篩，從而減少淺槽過負(fù)荷問題。改造后效果顯著，生產(chǎn)運(yùn)行中PLC實(shí)時(shí)采集淺槽的電流信號(hào)，當(dāng)電流發(fā)生變化時(shí)，集控操作主機(jī)通過歷史趨勢(shì)圖來分析電流變化的原因，修改程序控制，當(dāng)電流超出規(guī)定值延時(shí)10 s停脫泥篩，最終實(shí)現(xiàn)淺槽的過負(fù)荷跳電后重載壓淺槽的集中控制管理。

(4)矸石系統(tǒng)扇形閘門代替給料機(jī)。通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪及工業(yè)性試驗(yàn)，在904給料機(jī)位置安裝扇形閘門可以滿足給料要求。因此將904給料機(jī)拆除，安裝扇形閘門并配套使用電液閘板，制作溜槽連接扇形門出口至原有給料溜槽；同時(shí)調(diào)整集控程序，根據(jù)矸石倉(cāng)料位情況及下游908/910膠帶運(yùn)行情況，自動(dòng)開關(guān)扇形閘門，保證設(shè)備正常運(yùn)行。改造后1臺(tái)扇形門的給料量相當(dāng)于改造前2臺(tái)給料機(jī)的給料量，每年可節(jié)約電能成本5萬元左右。同時(shí)由改造前的振動(dòng)給料改為無動(dòng)力給料，降低了設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，每年約節(jié)約維護(hù)成本3萬元。改造后扇形閘門為無動(dòng)力設(shè)備，故障率明顯減少，保證了矸石系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，解決了選煤廠甚至是露天礦生產(chǎn)的制約點(diǎn)。

(5)新系統(tǒng)脫介篩下層噴水方式改造。對(duì)原振動(dòng)篩噴水管位置進(jìn)行改造，上層噴水管向入料端移動(dòng)0.5 m，將下層噴水管跨過振動(dòng)篩橫梁向出料端移動(dòng)1.4 m。由于跨度較大，在振動(dòng)篩出料溜槽上制作支點(diǎn)，伸入振動(dòng)篩內(nèi)部支撐噴水管。并使用廢舊膠帶對(duì)噴水管進(jìn)行防護(hù)，同時(shí)使用不銹鋼板對(duì)噴頭進(jìn)行防護(hù)。改造后，大大提高了脫介篩的脫介效果，減少了介質(zhì)消耗。噴水管位置調(diào)整后，大大改善了二次脫介效果，促進(jìn)了煤塊和介質(zhì)的分離，降低了介質(zhì)消耗。設(shè)置了膠帶擋皮，減少鴨嘴噴頭的損壞，延長(zhǎng)使用壽命。現(xiàn)已經(jīng)將主廠房新系統(tǒng)2臺(tái)精煤脫介篩和2臺(tái)矸石脫介篩下層噴水裝置進(jìn)行了改造。改造后新系統(tǒng)的介耗由原來的0.55 kg/t(按入洗塊煤計(jì)算)降低到的0.40 kg/t，效果非常明顯。

3 修舊利廢具體措施及效益

(1)帆布膠帶制作給料機(jī)撓性連接帶。膠帶是選煤廠生產(chǎn)運(yùn)輸材料的主要消耗品之一。由于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，膠帶易起皮，磨損嚴(yán)重，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，必須經(jīng)常更換。成堆的舊膠帶成了廢品，造成很大的浪費(fèi)。為降低成本消耗，可將廢舊膠帶制作成給料機(jī)撓性連接帶，每年可節(jié)約成本近20 000元(市場(chǎng)上一套連接帶300元，使用壽命在3個(gè)月左右)。檢修人員利用工余時(shí)間將廢舊膠帶按照給料機(jī)軟連接的規(guī)格進(jìn)行打孔制作，并根據(jù)使用效果不斷進(jìn)行改進(jìn)，最終達(dá)到了使用要求，使廢物重新得到了利用。

(2)利用廢舊刮板滑道制作卸料器刀頭。選煤廠產(chǎn)品倉(cāng)刮板機(jī)上換下來的滑道原值都在數(shù)千元，報(bào)廢滑道在原崗位已無法達(dá)到使用要求。犁式卸料器是安裝在帶式輸送機(jī)中間架上的裝置，能將膠帶輸送的物料均勻、連續(xù)卸入指定倉(cāng)位。卸料器的原有刀片采用的是單薄、不耐磨的碳鋼材料，使用時(shí)間短，磨損程度大，且易造成灑料及膠帶受傷。而產(chǎn)品倉(cāng)刮板機(jī)廢舊滑道材質(zhì)為NM360耐磨板，其受力程度和抗拉強(qiáng)度都較高，重新加工后，可以替代犁式卸料器上的刀片。車間檢修人員把廢舊的滑道根據(jù)犁式卸料器刮刀尺寸進(jìn)行加工，并分成兩段，打孔設(shè)計(jì)為可拆卸刮刀。投入使用后，不僅耐磨，而且有效避免了膠帶撕裂、灑料現(xiàn)象，使用壽命比原刮刀延長(zhǎng)5～6倍，大大減少了維修量和維修成本。

(3)破碎機(jī)齒板齒牙堆焊修復(fù)。破碎機(jī)是煤炭洗選的主要設(shè)備，其主要檢修項(xiàng)目是破碎機(jī)齒板。齒板在長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)中，會(huì)出現(xiàn)齒牙嚴(yán)重磨損現(xiàn)象，達(dá)不到破碎效果。哈爾烏素選煤廠洗選車間主廠房舊系統(tǒng)使用的4臺(tái)克虜伯破碎機(jī)，共計(jì)96塊齒板，新系統(tǒng)使用的2臺(tái)MMD破碎機(jī)，共計(jì)72塊齒板。齒板的使用壽命約18個(gè)月，達(dá)到期限后需將舊齒板進(jìn)行更換，否則達(dá)不到破碎效果。而整體更換齒板不但繁瑣，且齒板購(gòu)置成本較大，一塊進(jìn)口的新齒板需要4萬元，國(guó)產(chǎn)的需要1萬元。通過利用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊對(duì)齒板齒牙進(jìn)行堆焊，堆焊后的齒板完全可以達(dá)到使用要求。堆焊一塊齒板使用8個(gè)月左右，而成本只需100元，僅此一項(xiàng)，年節(jié)約成本就達(dá)幾百萬元。

4 結(jié) 語

通過技術(shù)改造、修舊利廢、加強(qiáng)生產(chǎn)管理等綜合措施，神華哈爾烏素露天煤礦選煤廠對(duì)可能出現(xiàn)影響生產(chǎn)的因素做到了及時(shí)預(yù)警、及時(shí)改造，在平衡生產(chǎn)安全的同時(shí)，有效確保了生產(chǎn)設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)也提高了廢舊物資復(fù)用率，為選煤廠增加了顯著的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，其經(jīng)驗(yàn)可在同行業(yè)推廣及應(yīng)用。