跳汰机入选难选煤探讨
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【摘要】 煤炭是工业的“粮食”，占世界一次能源消耗的30%，是我国最主要的能源，它在我国能源生产和消耗中均占75%左右。我国煤炭储量丰富，在未来30—50年内，以煤为主的能源结构不会改变。
【关键词】 跳汰机 选煤 七星选煤厂
选煤就是利用煤炭与其他矿物质的不同物理、物理—化学性质，在选煤厂内用机械方法除去原煤中的杂质，把它分成不同质量、规格的产品，以适应不同用户的要求。
平煤天安七星选煤厂是一座原设计能力为90万吨的矿井型选煤厂，经过改扩建后，现入选能力为300万吨的大型炼焦煤选煤厂，采用的选煤工艺为跳汰—重介联合工艺。我厂入选后的精煤主要供给武汉钢铁厂，钢铁厂要求精煤的灰分一般在10%以下，灰分越低，越能提高焦炭的质量，经济效益也就越高。从冶金部门提供的资料表明，精煤灰分每降低1%，焦炭灰分可降低1.33%；而焦炭灰分降低1%，炼铁焦比可降低2%，高炉利用系数可提高3%，同时可以降低石灰石的耗量，提高生铁的质量。所以无论采取什么样的选煤工艺进行选煤，其目的就是将精煤灰分降至10%以下，以满足客户的基本要求。重介质选煤的基本原理是阿基米德原理，即浸没在重介质中的颗粒受到的浮力等于颗粒所排开的同体积的介质重量。该技术比较成熟，精度高，人为因素少，适用于难选煤及极难选煤，精煤灰分完全可以控制在10%以下；而跳汰选煤的基本原理则是在垂直脉动的介质中按颗粒密度差别进行选煤，影响因素较多，很复杂，尤其是人为操作因素影响较大，至今还没有一种大家公认的跳汰理论，它适用于易选煤和极易选煤。而我厂目前入选的原煤主要为五矿和十一矿原煤，五矿原煤入选量占总入选量的70%以上，其原煤灰分波动较大（40%~48%），且泥化严重。通过煤质资料分析，属于难选煤。一般认为，难选和极难选煤，跳汰机的分选效果极差，几乎无法分选。因此，研究如何改进跳汰机设备结构和操作制度，使之能够入选难选煤，以满足客户要求是目前我厂一项非常重要的工作。
一、分析跳汰机入选难选煤时，精煤灰分超标的主要原因
首先，把跳汰机分选过的精煤指标进行采样分析，见表1。
从表中明显看出混精灰分为10.33%，已超过客户10.00%的精煤灰分指标。影响精煤灰分超标的主要原因是由于末精煤灰分偏高造成的（10.98%）。于是我们先从跳汰机的操作制度入手，采取加大排气量，增大风量，减少水量等措施，加强跳汰机的吸啜作用，多透筛，降低末精煤灰分，但效果不够明显。为了寻找根源，我们特邀请兄弟单位选煤厂专业操作工和平顶山市选煤设计院的专业技术人员进行现场指导工作，帮助分析原因。认为粒度在1mm以下的细小矸石粒和粘泥块，仍然存在于跳汰机床层中部，没能被透下。于是我们对6mm~0.5mm粒度级的末精煤进行筛分，研究其灰分情况。表2。
从表中看出，1mm以下的细小颗粒，灰分偏高（32.34%），而且存在于末精煤中。经过分析认为是由于跳汰机床层太厚造成的。这是因为煤在跳汰机垂直升降的交变水流中，上升水流将其托起，在水流下降过程中，煤层中较大矸石和粘泥块沉降快而先落到筛板上，随着矸石层增厚，一部分粒度在1~4mm小矸石粒和粘泥块被吸到筛下，而一部分粒度在1mm以下更小的矸石粒和粘泥块因沉降速度慢，在未到达筛板时下降水流已经停止，致使这些细矸石粒和粘泥块最终随溢流进入末精煤，污染末精煤灰分。
二、 跳汰机溢流堰改造
为了减薄床层厚度，加强透筛，决定将跳汰机溢流堰设计成一个可调高低的活动堰。经过查阅有关资料，结合跳汰司机多年的调车经验，初步设计固定基准溢流堰为200mm，可调机构设计成由7根长、宽、高分别为3500mm、50mm、20mm的方钢组成。沿跳汰机3500mm宽度设置三个固定销，用于牢固从溢流堰底端向上叠加的方钢，每根方钢均有50mm、20mm两种可调高度，增大了溢流堰的可调范围，相应跳汰机床层厚度的可调性更加灵活多样了。
三、跳汰机筛板改造
原跳汰机筛板是圆孔型筛板，开孔率较低，并且筛孔易被原煤中的小钢珠、铁块、矸石料等杂物堵塞，严重影响透筛效率。而条缝筛能弥补圆孔筛的这些不足。特别是对一些粘泥有较好地透筛作用。矸石段筛孔尺寸采用6×15mm，中煤段采用4×15mm。改造完毕后，经过一段的试入选，得到表3效果。
表3：筛板更换后入选难选煤精煤产品。
从上表中可以看出，跳汰机经过溢流堰改造，筛板的改进，分选效果大大提高，混精煤灰分降到了10%以下，稳定了精煤质量，满足了客户要求，赢得了信誉。更主要的是解决了跳汰机入选难选煤的一大难题。
四、结论
理论上的探索和七星选煤厂采用X3532型跳汰机入选难选煤的实践说明，通过对跳汰机适当改造和操作手段的调整，跳汰机可以胜任入选难选煤的洗选工作，可以达到较理想的洗选效果，这为跳汰洗选的理论与实践开辟了更广阔的天地。