为了解决选煤厂管网难以实现流量监测的问题,基于当前选煤厂管网流量监测的现状,从系统架构、流量计选型、数据采集与传输、软件设计四方面介绍了选煤厂管网流量监测系统的搭建要点,从而为选煤厂根据自身需求建立管网流量监测系统提供参考,促进选煤企业实现智能洗选.
针对当前国产齿辊破碎机齿环制造开裂问题,在不改变破碎机齿环整体硬度和韧性的前提下,基于中碳合金钢热处理第一类回火脆性特征,通过调整材质元素含量区间和重复试验,找到最合理的铸件淬火温度和低温回火温度,从而解决整个制造过程中局部开裂缺陷,降低制造成本,提升齿环整体可靠性.
为了提高浮选精煤产率,高庄洗煤厂应用MES质量追溯管理模式,系统性地排查解决影响煤泥浮选作业的关键控制因素,通过构建的MES浮选精优管控体系,采取加强人员培训、精准操作流程、精益技术管理、优化考核机制、完善风险管控等管理方法,实施动态监控和责任追责方法,实现高效质量管理.通过一年的实践,大大提高了浮选指标的稳定性和生产的高效性,实现了精煤产率与合格率的双提升.
针对煤泥水沉降效果不佳而导致的循环水浓度较高的问题,利民选煤厂以一段浓缩池溢流为研究对象,基于其矿物组成、粒度组成和浓度分析,通过自然沉降试验、絮凝沉降试验和凝聚-絮凝沉降试验对煤泥水沉降效果进行了研究.研究结果表明:该厂煤泥水中固体颗粒以微细粒为主,且含有大量高岭石等黏土类矿物,无法通过自然沉降达到循环水使用标准;阳离子型聚丙烯酰胺(PAM-1200)可加速煤泥水沉降,提高煤泥水澄清效果,在PAM-1200配置浓度为0.4％、药剂用量为8g/t时,煤泥水沉降速度最快,上清液浊度降至75 NTU,可作为循环水使用;将聚合氯化铝(PAC)与PAM-1200联合使用,煤泥水沉降效果得到进一步改善,在PAM-1200用量为8 g/t、总药剂用量为108 g/t时,沉降速度最大,上清液浊度降低至38 NTU,比单独使用PAM-1200时降低了37 NTU.将凝聚剂和絮凝剂联合使用,可利用凝聚剂压缩双电层和絮凝剂的"架桥"作用,加速煤泥水沉降,提高煤泥水沉降效果.
为进一步推动重介质旋流器分选过程自动化,基于外置磁场作用下重介质旋流器分选机理分析,对静态磁场和旋转磁场作用下重介质旋流器分选密度影响因素进行了综述,包括静态磁场的磁极厚度及排列方式、励磁电流大小、导磁结构、线圈内径及组合方式、磁系位置,以及旋转磁场的旋转方向、旋转速度等因素.结果表明,利用外置磁场在线调控重介质旋流器二段分选密度具有不影响分选工况、不堵塞设备等显著优势,其中:静态磁场有利于节省能耗,环保高效,理论研究成熟;相比静态磁场,旋转磁场可进一步提高旋流器分选密度,有利于提高细粒级煤分选精度.总体而言,重介质旋流器外置磁场调控技术的发展对进一步提高旋流器分选效率并实现分选过程自动化具有重要意义.
浮选是根据颗粒表面性质的差异将不同矿物颗粒分离的方法,是选煤厂细粒煤泥处理的重要方法.文章综述了低阶煤煤泥浮选技术研究现状,包括浮选前预处理阶段的细泥夹带、罩盖问题研究和超声波预处理,煤泥表面改质方面的研究以及浮选药剂的研究,并介绍了目前煤泥浮选用到的主流浮选设备的研究现状,最后对煤泥浮选相关技术及设备的发展趋势进行了展望.
为降低浮选精煤灰分,同时从煤泥中进一步回收高热值产品,新庄选煤厂基于浮选尾煤、浮选一、二、三、四室精煤煤质分析,研究了降低精煤灰分以及从煤泥中回收可燃体的可行性,并结合投资、空间、运行成本等因素来确定适合新庄选煤厂实际的煤泥再浮工艺,最终选择一粗一精三产品的浮选工艺.改造后,煤泥发热量由7.06 MJ/kg降低至3.23 MJ/kg,降低了3.83 MJ/kg,多生产精煤4.6万t,年创效8 335万元;同时为内部电厂供应可直接掺烧高热值浮中煤泥4万t,效益显著.
危险源辨识和风险分析评估是企业安全生产管理的重要环节,同时也是安全风险预控的基础.为提高煤炭洗选企业安全生产管理水平,基于危险源辨识和风险分析,对风险评估方法进行了研究,并给出了五种安全风险控制措施.研究结果表明:对于煤炭洗选企业,危险源辨识和风险分析宜采用内外因综合风险分析法,包括设备故障模式风险分析法、区域风险分析法及工作任务风险分析法,并给出了内外因综合风险分析法的工作程序;宜采取定性分析法对设备故障模式进行风险评估,采用风险矩阵法对区域风险进行半定量评估,采用作业条件危险性分析法(LEC法)对工作任务风险进行评估;根据风险评估结果,煤炭洗选企业可通过采取工程技术措施、管理措施、教育培训措施、个体防护措施和应急措施进行安全风险预控,将事故消灭在萌芽状态或将事故的损失降低到最小.煤炭洗选企业可采用安全监测监控及报警系统,应用信息化、网络化、自动化、智能化等先进技术,对不可承受的风险信息进行预警,确保企业安全生产和职工的生命安全;此外,当煤炭洗选企业内部或外部发生重大变化时,还应在适当范围内进行危险源再辨识、风险再分析评估工作,确保危险源处于受控状态,以确保企业生产安全.
通过试验研究分析各工艺参数对分选密度的影响,利用SPSS软件进行回归分析,建立实际分选密度与各工艺参数的关系模型、精煤产品结构与分选密度的关系模型,以实现根据产品结构要求确定最佳的分选工艺参数.研究结果表明:一段旋流器实际分选密度与合格介质密度呈正相关,与磁性物含量呈负相关;精煤产率与分选密度呈正相关,与原煤灰分呈负相关;精煤灰分与分选密度呈正相关.
精准的商品煤检验结果是煤炭高值化利用的重要环节之一.针对商品煤检验水平低,检验结果滞后,精确性差等问题,石拉乌素煤矿通过规划设计一号采样间(地销)、二号采样间(火车),并在人工制样室增加弃料返排系统,对商品煤采制化系统进行了改造.通过改造,成功实现了煤样转运无人化,优化了商品煤采制化管理流程,还可避免造成环境污染.此次改造明显提升了石拉乌素矿井选煤厂采制化管理水平,为智能化矿井建设奠定了基础.
为了使选煤厂生产管理过程与市场化管理接轨,实施精益管理,以最小的投资,创造最大的经济效益,从生产精益化管理、质量精益化管理、设备精益化管理、安全风险管控和市场化管理等方面入手构建了"两化融合"管理平台.生产实践表明:"两化融合"管理平台的建立,提高了企业生产制造过程中的效率、质量,降低了成本,全面提升了企业管理科学化、、规范化水平,有助于推动企业从传统生产模式向现代智能制造转型.
针对选煤机械企业工艺装备管理大多停留在人工管理阶段,存在信息分散储存、数据文档无法及时有效共享和协同等问题,结合企业产品生命周期管理(PLM)系统,提出一种适用的工艺装备管理方案.该方案可将工艺装备设计、材料清单(BOM)管理和变更管理纳入系统进行统一管理,从而实现企业工艺装备过程管理的标准化、透明化和高效化.工艺装备管理方案可以有效保障工艺装备数据的一致性、完整性和可追溯性,有助于提高企业的生产效率和产品质量,增强企业的市场竞争力.
为解决快开隔膜压滤机滤饼水分高的问题,蒋庄矿选煤厂在不改变原有两端入料方式的情况下,将原空气压榨改造为水压榨;对压滤机滤板、压紧板、止推板进行打孔、堵孔改造,增加气动阀和相应管道,实现了角吹风流程;增加储气罐并形成双通道供风流程.生产实践表明,改造后的压滤机滤饼水分从26％～29％降低至18％～21％,达到了降低精煤水分的目的.
为促进煤炭清洁高效利用,在煤中硫危害分析的基础上,介绍了硫的存在形态,包括无机硫、有机硫,详细阐述了物理脱硫、化学脱硫、微生物脱硫三类主要的深度脱硫技术,并进行了比较.结果表明:物理脱硫法可有效脱除煤中无机硫,且重介、浮选等方法已实现工业化;化学脱硫法可有效脱除无机硫和部分有机硫,但会破坏煤的结构且成本较高;微生物脱硫法可脱除部分无机硫和有机硫且过程温和,但由于周期长、效率低等因素限制,尚处于实验室研究阶段.生物浮选法利用黄铁矿与煤颗粒之间的表面润湿性差异,将微生物对物质的吸附作用放大,从而达到物理浮选的效果.我国高硫煤未来的脱硫技术应发展高效、绿色的综合技术,形成多种脱硫方法并行的耦合脱硫技术,以践行"绿水青山就是金山银山"的理念.
为了提高离心机出口保护环使用寿命,基于出口保护环的磨损机理分析,介绍了出口保护环损坏的判断方法和磨损的主要因素,并对比了QT600耐磨铸铁、QT600耐磨铸铁+耐磨涂层和Q235钢板+加厚耐磨陶瓷三种材质的出口保护环的使用寿命.结果表明:离心机出口保护环磨损主要是物料冲击磨损造成的,损坏主要部位为出口保护环弧段;Q235钢板+加厚耐磨陶瓷的使用寿命是QT600耐磨铸铁的2倍以上.选取适宜耐磨材料可提高出口保护环的使用寿命.
选煤厂智能化建设是煤炭企业高质量发展的重要环节之一.为促进新一代信息技术在选煤生产管理过程中的深入融合,改善因选煤工艺系统复杂、各系统数据相对分散、分析评价功能缺少造成的各系统相关数据处理难度大和系统安全等问题,提升传统选煤厂选煤质量和选煤效率,基于B/S架构,并结合张家峁选煤厂综合管控需求和业务流程,将选煤生产涉及的各工艺系统进行数据关联与深度融合,设计开发了相关功能模块和系统架构,实现了控制指令通过浏览器页面下发、数据分析、报告管理、综合查询等多类功能.运行结果表明:该系统具备多端支持、组态灵活、协议支持广泛和可视化高效展示等特点,其性能和可扩展性等方面完全实现了传统选煤厂监测监控智能化升级预期目标,全面提升了选煤厂的生产过程管控能力.
为实现选煤厂精细化管理,提高生产效率和质量,降低生产成本和风险,李楼选煤厂采用数字孪生技术,利用三维建模,并结合现场各种传感器、运行的历史数据等,集成多学科、多物理量、多概述的仿真过程,在虚拟空间完成映射,从而反映选煤厂实际生产的全过程.生产实践表明:数字孪生技术在选煤厂的应用主要体现在生产过程三维实时监控、三维模型实景漫游、工艺流程的模拟运行、人员定位的实时展示等.数字孪生技术的应用,提高了选煤厂车间的运营管理效率,实现了企业的智能化与精细化管理.
为了指导选煤厂事故池选址,避免其渗漏污染溪沟水体,采用GMS软件中的MODFLOW和MT3D模块,通过建立可视化的三维地下水渗流模型和污染物迁移模型,对污染物在地下水中的迁移规律进行了模拟研究.研究结果表明:当选址1时,污水暂存30 d也不会对溪沟造成直接的污染;在选址2时,污染物会对下游溪沟造成直接污染;在选址1处建立事故池,污染物暂存的天数不能超过30 d,否则会对溪沟造成直接污染危险.运用GMS软件建立可视化的三维地下水渗流模型和污染物迁移模型,能为工程建设与设计提供可靠直观的依据.
为了提高尾煤泥的全粒度回收,实现尾煤泥的综合回收利用,采用一段闭路磨矿+闭路浮选的方法,对浮选尾煤泥进行再选研究.结果表明:在深度加工后,对入料灰分在50％左右的高灰细粒煤泥进行再分选,可进一步回收精煤产品;采用一粗三精二扫分选工艺可得到灰分在12.00％以下、产率在35％～40％之间的精煤产品,浮选尾矿灰分可达到80％以上.
解离是矿物分选回收的重要前提,矿物解离程度直接影响分选指标.磨矿作业是使矿物解离的主要环节,鉴于磨矿作业能耗与材料消耗较高,从磨矿机理层面对磨矿过程中的能耗、动力学、助磨剂、过程模拟进行了分析,并详细介绍了球磨机、搅拌磨、塔磨机、立磨机、高压辊磨机等磨矿设备的结构、工作原理和技术特点,以及磨矿介质和辅助磨矿技术,并简要阐述了磨矿过程控制技术.文章为进一步提高磨矿效率,降低磨矿能耗,促进矿产资源的综合开发和利用提供了参考,也为其他材料的解离研究提供了方法和借鉴.
