精煤产品杂物控制研究

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摘要:中煤集团大屯公司为减少精煤产品中杂物的含量,满足客户对精煤产品质量要求,通过分析现状,找出存在的问题,从工艺和管理上加强控制,取得了较好的效果。

关键词:选煤厂;精煤;质量;杂物;控制

随着煤炭加工利用及炼焦技术的发展和冶金煤市场竞争的日趋激烈,精煤产品的内在质量:灰分、水分、硫分、发热量等指标,已不能完全满足客户对精煤产品的质量要求,精煤产品的外在质量,即精煤中的杂物含量,已经成为衡量精煤质量的重要指标,越来越受到客户的关注。中煤集团大屯公司选煤中心下辖3个冶金煤选煤厂,负责矿区的原煤准备、洗选加工、产品装车外运等。目前总洗选能力820万t/a,最高入洗能力900万t/a。精煤产品主要销往国内大型钢铁及焦化企业,部分出口日本、韩国等。“大屯煤”品牌在国家工商局注册了商标,冶炼精煤产品曾获“国家银质奖”、“产品质量国家免检”、“煤炭工业质量奖”等荣誉,在华东地区享有较高声誉。早在2005年,公司就实施了在原跳汰再洗系统进行重介质选煤技术改造,形成了跳汰─浮选、重介质─浮选双系统选煤工艺,重介质分选系统投产后以重介质—浮选系统生产为主。重介质选煤工艺提升了选煤厂精煤产品内在质量的保证能力,同时,其外在质量也越来越被关注和重视,控制精煤产品中的杂物含量,已被公司作为精品战略工程来实施,旨在进一步增强市场竞争力,维护大屯精煤在市场上的声誉和品牌形象。能否充分认识杂物的来源和控制方法,增强产品外在质量意识,不断分析控制结果,改进控制方法,是关系到精煤产品外在质量是否像内在质量一样具有可靠控制方法的关键。

1精煤产品中杂物来源

精煤产品中的杂物来源主要有以下4类:(1)在原煤开采、运输过程中混入的杂物,即通过选煤生产过程未能除去而混入精煤产品中的原生杂物,这类非煤物包括井下煤体固化材料(马丽散)、木质物、雷管、炮线、其它金属物、矸石、柔性编织物、棉纱带等,一般可以通过煤炭洗选加工过程除去,但有些煤体固化材料(马丽散)的密度与分选密度接近,很难选出,从而进入精煤产品。(2)在选煤生产过程中二次混入的杂物,包括铁板(块)、铁锤、锹头、锚链、铁丝、铁锹把、螺母、螺钉、木棒(条)、胶带、电缆线皮、电缆线、皮尺、铸石、皮管、滤布、挡皮、建筑垃圾、生活垃圾等,这类杂物是不应该混入的非煤物,在精煤装车过程中可以由人工捡出。(3)精煤装车车皮本身带入的杂物,如水泥、沙石、草木、包装材料、纸屑、柔性编织物等,此类杂物可通过清理车皮除去。(4)修补坏车皮时使用的铁丝、竹笆子等在精煤卸车的过程中脱落而混入精煤产品中,在修补坏车皮时应对此类杂物进行加固,防止其脱落。杂物对精煤产品的使用有较大影响,是影响精煤产品外在质量的重要因素。

2精煤中的杂物控制现状

2.1工艺控制

把好原煤入厂关,除去原煤中大于300mm的杂物。原煤卸车受煤坑上铁篦子孔径保持300mm×300mm,大于300mm矸石、木块、铁器等杂物被筛出,防止进入原煤仓。以大屯选煤厂为例,原煤准备车间设置4台除铁器,各除铁器分别对应不同的带式输送机。为防止漏铁,除铁器先于输送机开启,后于输送机停止,可除去大部分易于吸附的铁器类杂物。原煤预先筛分筛出大于50mm的矸石、软杂物、大块煤,手选捡出矸石、软杂物,大块煤经破碎机破碎至50mm以下,与筛下物混合入洗。重力分选除杂。原煤准备车间除铁器漏吸铁器类杂物和其他密度较大的杂物,可通过重选设备随矸石从原煤中分离出来。跳汰系统除杂器除杂。在跳汰机二段中部设置除杂篦子,脱除棉纱、编织袋、炮线等杂物。在跳汰机溢流口安装自动除杂机,清除溢流中密度低于精煤的漂浮杂物,主要是原煤预先筛分筛下或手选不易被捡出的形状细小的木类杂物。

2.2管理控制

2.2.1制定预防措施,防止杂物混入(1)对生产现场的检修、施工及设备维护保养作出明确规定。作业人员要规范物品的堆放,与产品易混入的区域进行隔离,检修和施工完毕做到工完、料净、场地清。严格执行设备巡回检查和定期检修制度,防止因失修而使零、部件掉入产品中。加强施工质量管理,防止铸石等脱落,在生产现场和生产设备区域禁止放置任何建筑材料,以防止其误入产品中。在清理地面及设备上的积煤时,非煤物品严禁混入产品中。若不能确认煤的质量等级,则不得将煤掺入高级别的产品中,混有不可分离的非煤物时,只能作为脏杂煤处理。(2)对精煤车皮清扫作出规定。清车过程中车门全部打开,采用铁锹、扫帚等工具清理、清扫两侧。清车后确保车底、车帮内外壁与帮上无各类杂物。(3)实行全员控制。任何人员使用的生活、生产垃圾及产品包装物,严禁丢入产品,发现生产设备和产品中含有上述物时必须及时清除。

2.2.2制定补救措施,捡出杂物由于矿井工作面地质条件的变化,为确保顶板安全,使用较多的马丽散固化物,导致煤中含有大量的马丽散杂质,严重影响洗精煤的质量。为稳定精煤质量,维护大屯煤优质品牌,安排工作人员在精煤筛口捡除马丽散,确保精煤产品质量的优质、稳定。任何人员将使用的工具或其他物品掉入产品中时,都要采取积极有效措施进行寻找,寻找特别困难或已进入产品仓中,应立即汇报厂调度,作好记录,当班调度通知运销科联办,要求在产品装车过程中设法查找,确保产品质量。

2.3完善质量管理体系

随着ISO9000标准的深入贯彻实施,大屯公司煤炭质量管理工作也已走上规范化、标准化的道路。2003年,大屯公司为优化管理体系运行,将质量、环境、职业健康安全3个管理体系进行整合,建立了3合1管理体系,并不断更新完善,把满足用户要求、保障职工职业健康安全、实现社会承诺3个目标统一管理和考虑,相互融洽和促进。通过逐级宣贯培训,职工关注产品外在质量的程度有所增加、意识有所增强。体系文件《生产过程控制程序》将选煤生产过程中杂物的控制作出程序化的规定。《不合格品控制程序》对精煤装车过程中发现杂物异常情况作出程序化规定。《工艺管理制度》从生产工艺上对杂物控制作出制度化的规定。除铁器、破碎机等技术操作规程对除杂设备的使用进行规范化,保证设备的正常运行。《控制精煤产品中杂物的管理办法》制定了杂物的监督检查、追查及奖罚办法,明确相关部门责任,纳入《绩效工资考核办法》,实行量化考核,并在每月的绩效工资中兑现。

2.4杂物控制效果

据统计,2019年大屯选煤厂共入洗原煤753万t,其中原煤准备、手选除杂24300kg,达到万吨原煤除杂32kg。精煤装车捡杂较以前大幅度减少,偶尔检修铁器杂物混入产品入仓,通过提前预报都能够在装车过程中捡出,没有随产品带走。人工在精煤筛口捡出马丽散约8万t。除铁器除杂约12000kg。此外,从港口、客户反馈信息来看,港口精煤卸车除杂、场地人工捡杂、装船除杂过程捡杂数量较以前明显减少,没有用户的不良反应。

3杂物控制存在的问题

(1)生产工艺方面,重介选煤存在细小软杂物影响精煤产品外在质量的现象。2006年大屯选煤厂开始采用重介质系统选煤,其他工序仍采用原系统,与跳汰选煤系统相比,在软杂物的控制上存在缺陷。重介质旋流器的工艺布置无法使用跳汰系统的除杂设施和设备。跳汰系统通过除杂篦子和自动除杂机除去的飘浮性软杂物,重介质旋流器无法除去。目前虽然安排人工在精煤筛口捡马丽散的同时捡出软杂物,但仍然存在细小软杂物影响精煤产品外在质量的现象。(2)从精煤装车捡杂情况来看,选煤生产过程中杂物二次混入的现象不能被有效制止和杜绝,人为原因造成杂物进入精煤产品中的现象依然不能杜绝,现场管理还需加强。从被捡出杂物的来源看,不易预料、间接人为原因而混入精煤产品中的杂物约占20%,例如:皮尺测量仓存时被刮断而落入精煤仓内、刮板输送机铸石脱落而混入煤流等。80%的杂物是在设备检修、维护时,直接人为原因使检修废料混入煤流造成的,有些作业人员甚至为方便故意把杂物放入煤流。针对检修铁器杂物混入产品时有发生的问题,需要及时采取补救措施,严格落实重奖重罚考核,落实进入责任则重罚,落实捡出责任则重奖,发现进入杂物不及时汇报则加重罚。通过采取一系列措施,目前精煤装车时捡出杂物量较以前大幅度减少,但还需要加强检修质量及责任心教育,提升“工完料净,场地清”标准化水平。(3)对于港口反馈的精煤产品质量信息,缺乏分析,不能追溯到具体的生产过程。每月港货时反馈的精煤产品中杂物信息,只能提供港口精煤卸车除杂、场地人工捡杂、装船除杂过程杂物清除的数量及分类,不能准确反映出进港精煤中杂物来源的具体批次号及数量。这样就很难追溯到选煤厂精煤的装车日期、装车方式、生产日期、生产班次、当班生产情况信息,只能根据捡出杂物的具体名称、尺寸大小等,大致判断杂物的来源或混入渠道,再通过具体情况具体分析,采取相应措施,持续改进杂物控制,不断满足客户要求。

4建议对策

4.1重视开采过程的源头控制

(1)建议对煤矿开采及原煤生产过程中杂物的含量要从源头引起重视并加强管理,从原煤生产过程加强杂物的控制,减少原煤中杂物的含量,从而减少精煤产品的软杂物含量。随着井下地质条件及开采工艺的不断变化,煤体固化材料(马丽散)的使用已较为普遍。由于重介质选煤方法不能很好地将目前这种普遍使用的固化材料(马丽散)从精煤中分选出来,极易造成精煤质量波动较大,特别是多个采样单元之间检测质量的不稳定。针对这种情况,一是要优化开采工艺、加强和改进工作面支护工作,尽可能少用或不用煤体固化材料;二是要对煤体固化材料实施分类采购管理,对于非井下防火必须的固化材料,要求新型固化材料必须满足固化后灰分不大于5.00%,最高反应温度不大于140℃,胶结性能满足顶板加固要求;三是加强对固化材料的科技攻关,在保证产品基本性能的前提下,加强产品性状研究,如:将材料密度提高到1.5kg/m3以上,可使加固材料不进入精煤产品。(2)加强重介系统选煤除杂技术的研究,达到跳汰系统选煤的除杂效果。

4.2加强生产现场管理

(1)加强监督、考核,加大宣传和教育力度,增强职工杂物控制意识,摒弃不良作业行为。(2)对生产系统中可能易混入杂物的地点进行全封闭改造,例如:封闭带式输送机机尾、设备交叉口处、精煤仓仓口,防止人为因素造成杂物的混入。(3)在生产现场合理设置垃圾箱,方便杂物回收,将杂物的回收管理工作纳入考核体系。(4)要继续加强对马丽散的人工拣选工作,稳定精煤质量。

4.3加强港口精煤产品质量管理和信息反馈分析

加强与港口和客户的沟通和联系,及时获取港口信息,包括进港精煤的批次号及数量、捡出杂物的名称、尺寸大小及数量等。通过分析,追溯到具体的选煤生产过程,采取措施,持续改进对杂物的控制。

作者：陈海钰 单位：中煤集团大屯公司