—原料煤选前的准备工作(1)

选煤厂煤厂
一、原料煤选前的技术检查
选煤厂在原料煤购入前,想要更好的预测批次原料煤选后的经济效果,煤质的技术检查工作是非常重要的一个环节。
原料煤科学的技术检查和煤质分析,能够获得煤质全面的特性,其便于有效指导原料煤购入的实施,并对其经济技术指标实现一个较强的理论支撑,从而促进后期原料煤选后经济效益的提升。
原料煤购入前的技术检查,主要是依据煤样浮沉报告的相关数据,对各级产品对应的物理性质和化学性质等指标,进行煤质分析和成本核算。

依据原料煤浮沉报告,利用质量守恒定律的原理及公式,能准确计算出各级产品的理论产率和对应的指标,其不但为原料煤的选前、选后提供有力的技术指导,而且在鉴别原料煤的可选性、浮选精煤的盈亏点、单一原料煤真实理化指标的计算及合理配煤等方面,效果非常明显。同时,为企业循序渐进、稳扎稳打的滚动发展奠定良好的基础。
大量的实践证明,只有掌握了批次原料煤的煤质特性和技术经济指标指标,才能制定批次原料煤的购买方案和生产方案。
原料煤是需要单洗还是配洗、选后精煤产品质量的具体要求、吨原料煤选后利润空间的大小?怎样做对企业更有利?都需要从原料煤浮沉报告中找依据。
因此,原料煤浮沉报告的真实性是很重要的。这就要求企业采样、制样、化验人员具备较高的责任心,认真规范作业的态度及时准确的为企业决策人提供原料煤的煤质特性,以便于下步工作的制定、推进和实施。
二、原料煤的采样、制样、化验
随着煤炭市场的不断发展,煤炭质量工作的重要性日益凸显出来。市场竞争的实质就是质量竞争,也是企业性价比的竞争。同样产品比价格,同样价格比质量。企业要在竞争中立于不败之地,必须大力抓好产品的质量,视质量为企业的生命,否则,终究会被市场所淘汰。

煤炭采样工作是煤质质检中最为重要的工作,是选煤厂对原料煤选前煤质分析的必要前提。
采样是一个细致工作,从批量物料中取出很少的一部分试样,其物理性质和化学性质能代表总样,说明其方法具有针对的科学性和真实性。所以,采样人员应熟悉采样理论和采样的基本原则及方法,以避免数据的失真而导致后期工作的被动开展。
制样就是按规定的程序降低煤样的颗粒度和减少煤样的数量,其目的是从大量的样品中缩制出能代表原料煤理化性质的煤样。
为保证在制样中不破坏样品的代表性,制样人员应熟悉煤样的理论和方法,熟练使用本岗位的各种机械设备和工具,并严格按照有关标准和规程进行作业。
及时准确的煤质检测结果连接着企业与销售等多个环节,准确的质检数据为企业经营人员提供必要的营销分析的数据支撑,并为企业的运营决策人提供有力的前提。
因此,企业采制化人员在实际工作中若能做到真实反映原料煤的特性,为生产和销售提供准确的数据,就是为企业创造良好的效益打下有利的保证。
三、精煤的理论回收率

洗选原料煤,其目的是通过一定的生产工艺提其精华、去其糟泊,获取企业需要的优质洁净产品。常规的选煤生产工艺系统,原料煤选后生产出精煤、中煤、矸石和煤泥等产品。
精煤的生产过程是由工艺系统中不同设备通过对原料煤的分选、分级、脱水脱泥及干燥后经运输设备送到精煤场地的产品。
精煤是由不同颗粒度的块精煤、沫精煤和浮选精煤组成的,其中13mm以上的大颗粒煤为块精煤;粒度在0.5mm-13mm之间的颗粒煤为沫精煤;0.5mm以下的颗粒煤为浮选精煤。

原料煤煤样三级浮沉报告的实质,其实就是原料煤在选前通过人工手动的作业方式,利用浮沉工具和用具,把原料煤分成精煤、中煤、矸石和-0.5mm细颗粒煤的过程。而通过浮沉报告数据能够准确计算出原料煤选后各级产品的产率和其对应的理化指标,以及其煤质属性等特性。
通过浮沉报告,能准确计算原料煤选前的精煤回收率,不但能为企业及时核定批次原料煤选前、选后的成本和利润空间;而且,更能很好地为后期的生产提供有力的指导数据。因此,原料煤的浮沉报告是原料煤选前重要的一项工作。
四、原料煤的浮沉报告
原料煤的浮沉报告可分全级三级。为言简意赅,简单明了,以下均以三级浮沉报告为例进行阐述。

煤样浮沉报告
煤样综合水分为13.00%,综合灰分为23.50%,按行业规定做煤样的三级浮沉报告。
做煤样的浮沉报告有两点必须注意:一是浮沉滚桶桶底网孔与生产系统中沫精煤筛筛网孔径应保持一样,否则其数据失真,煤样没有代表性;二是对做出的浮沉报告按要求校核,若校核失败,则需要重新做煤样的浮沉,直到结果合格为止。质检人员且记不能弄虚作假,不具备代表性的浮沉报告会给企业带来人为的经济损失。
五、质量守恒定律
生产过程中,块精煤和沫精煤分别是由主机(跳汰或旋流器)和末煤筛进行分选、分级、脱水后获得的精煤产品。质量守恒定律的原理是设定原料煤在选前、选后的过程中,其总质量恒定不变,依据原料煤浮沉报告中的有关数据,结合选后对要求产品的设定指标数值,计算各级产品的理论回收率。
1、块沫精煤质量守恒定律公式
若要求选后精煤灰分不大于10.00%时。设定浮沉中有含量为m、灰分为17.00%的中煤混入精煤中,使选后精煤灰分不大于10.00%。

煤样浮沉报告
精煤含量x精煤灰分+
mx中煤灰分
=(精煤含量-m)x10
即52x6.5+17m=10(52-m)
2、浮选精煤质量守恒定律公式
原料煤中小于0.5mm的细颗粒煤为生产系统设备浮选机的入料,其经浮选后可获得浮选精煤(浮精)和煤泥(尾矿)两种产品,前面已讲,浮精是批次原料选后精煤中的一部分;而煤泥是其副产品。
同样,若设定要求选后浮精灰分不大于10.00%,选后煤泥灰分不低于55.00%时,选后浮精理论回收率为n。
-0.50mm含量x对应灰分=
nx设定浮精含量+(-0.50mm含量-n)x煤泥设定灰分
即16x24=10n+55(16-n)
七、块 、沫精煤回收率的理论计算
块精煤、沫精煤是批次原料煤中精煤的一部分。
设定选后要求精煤灰分分别不大于7.00%、9.00%和11.00%,m1、m2、m3分别为中煤选入精煤的含量,利用质量守恒定律公式可得下表结果。

中煤混入精煤洗选量
从计算结果可以看出,对设定不同选后精煤的灰分,中煤混入精煤的含量是不一样的。如当选后精煤灰分不大于7.00%时,浮沉报告中灰分为17.00%的中煤只能混入精煤中2.60%的量,才能保证选后块沫精煤的综合灰分不超7.00%
即
52x6.5+2.6x17=7(52+2.6)
块沫精煤的理论回收率为
52+2.6=54.6%
而煤样的浮沉报告中中煤的实际含量为15.00%,则选后多余的部分15-2.6=12.4%为为选后中煤的理论产率。
同样,当要求精煤选后灰分为11.00%时,m3是39%,即要想保证选后精煤灰分为11.00%,需要灰分为17.00%、含量为39.00%的中煤与其混洗。
即
(56x6.5+39x17)=11(52+39)
而煤样浮沉中中煤含量只有15.00%,没有多余的中煤。在此情况下,块沫精煤的理论回收率为52+15=67%,生产过程没有中煤产出。

精煤理论回收率
八、浮选精煤回收率的理论计算
前面已阐述,原料煤中小于0.5mm的细颗粒煤经浮选后可获得浮选精煤和煤泥两种产品。浮选精煤是批次原料煤中精煤的一部分;煤泥是其副产品。
若原料煤综合水分为13.00%,综合灰分为23.50%,煤样的浮沉报告中小于0.5mm颗粒煤含量为16.00%,其对应灰分为24.00%。

煤样浮沉报告
设定选后浮精灰分不大于10.00%,选后煤泥灰分分别不小于55.00%、60.00%、65.00%、70.00%、75.00%,x1、x2、x3、x4、x5分别为其对应的浮精理论回收率。
利用质量守恒定律公式可得下表结果。

浮沉精煤理论回收率
九、批次原料煤的理论回收率
批次原料煤的理论回收率是批次原料煤块沫精煤和浮选精煤理论回收率之和,减去原料煤综合水分大于精煤售卖合同水分的百分点。
精煤售卖合同水分是批次精煤外卖时合同规定要求的水分,若原料煤综合水分为13.00%,精煤售卖合同要求水分为10.00%,即两者相差3个百分点。则在计算批次原料煤精煤理论回收率时,其结果应减掉3.00%才是其真实的理论回收率。
如下浮沉报告
原料煤综合水分为13.00%.综合灰分为23.50%。

煤样浮沉报告
当选后精煤灰分为10.00%时,设定煤泥灰分为60.00%
则选后各级产品结果如下

原料煤选后各级产品理论回收率
则批次原料煤精煤的理论产率为78.52-3=75.52%。
十、原料煤的洗选属性
原料煤洗选属性是指其各级产品在分选过程中,分级是否彻底,即各级产品分级的难易程度。
1、难选煤
难选煤是以煤样的浮沉比重级中±0.1含量大小为标准进行划分的,若含量超过10.00%,因煤质的特性,在生产过程中,原料煤的精煤不容易从其它产品中分离出来。
若强行操作,选后会出现精煤损失精煤量过大或精煤灰分打不到选前要求,此种情况下应调整原料煤选前精煤灰分指标或配洗。

原料煤洗选属性
上图m1即为难选煤。因2
.6远小于15,因中煤量过大,且精煤和中煤的比重接近
在洗选时,精煤很不容易从中煤中彻底分级出来。
2、易选煤
知道了难选煤的概念,那么
易选煤就容易理解了。即原料煤在分选时,其精煤能很好的从其它产品中分离出来。上图m2即为易选煤。
因16.25与15很接近,在生产过程,精煤能比较好的从中煤中分离出来,但由于系统、操作等原因的波动,选后会产出一定数量的中煤。
3、极易选煤
上图中m3的情况是39远大于15,即浮沉报告中的中煤含量远远小于其设定值,正常操作时不但精煤容易分离,而且选后不应有中煤产出。
十一、洗选效率系数
实际生产过程中,因工艺、设备机能、原料煤质量波动、人员操作技能的好坏等因素的影响,选后精煤实际回收率要低于理论回收率的计算值,这就是我们要阐述的工艺系统的洗选效率系数。
洗选效率系数的量化公式为
1-(精煤理论回收率-精煤实际回收率)。
一般情况下,跳汰工艺系统的洗选效率系数为0.82-0.90;重介工艺系统的为0.90-0.95.

从上图中可以看出,m2为中煤设定值,15为煤样中煤的实际含量,即16.25与15的差值不大于10,两个数值很接近。而且理论计算选后是不会产出中煤的。
但由于系统洗选效率系数的影响,选后会有一定数量的中煤产出,至于产出多少中煤,最主要取决于作业人员操作技能的高低。
十二、原料煤的配比

洗煤厂原煤储存场地
原煤配比即是为了生产符合质量要求的焦炭、电煤、锅炉煤,把不同种类的选煤按适当的比例配合起来是选煤厂选前的一个重要准备过程。
作为煤炭深加工企业的选煤厂,只能把不同指标的同一煤种的原料煤,依据其理化指标进行合理配比,以达到选后客户需要的优质精煤。
焦煤指标的科学配比,不但能最大限度地为洗选过程提供有利条件,使选后产品更加优质;而且最关键的是能为投资人创造利益最大化。
目前,煤炭深加工过程常用的配煤软件有好云配煤、好宝配煤、胜龙配煤等软件,其不足之处在于没有考虑中煤的灰分和浮选精煤的回收率,
致使选后焦煤指标与选前理论计算指标误差较大,甚至会使选后指标达不到选后要求的优质产品,给企业造成不利因素。
1、焦煤的指标
焦煤常规需要配比的指标有:挥发份Vdaf%、硫分St%、粘结指数G值、胶质层最大厚度Y值。
在配煤时,要考虑生产过程的设备配置和处理能力,尚需注意原料煤颗粒度含量,即通过浮沉报告核算块煤、沫煤和-0.5mm粒级煤的含量与系统相适应;要考虑主机与浮选设备的处理能力,确保生产系统中各子系统的动态平衡,不会因原料煤配比原因造成系统间歇生产。
因此,原料煤在配比时,不但要考虑其理化指标,还要考虑原料煤的综合水分、综合灰分、其选后精煤的综合产率、工时效率(各级产品含量在系统生产过程的动态平衡)和成本核算等因素。
2、计算单一煤的理论指标

原料煤浮沉报告
当要求选后精煤综合灰分不大于10.00%,其中块沫精煤灰分不大于10.00%、浮选精煤灰分不大于10.00%时,各级产品的理论回收率。

各级产品理论回收率
依据原料煤浮沉报告,利用质量守恒定律公式计算块沫精煤和浮选精煤的理论回收率和其对应的理论指标。

各级产品指标
利用加权平均计算方法核算块、沫精煤的理论指标。即(各级含量x对应指标)之和/各级含量之和
如挥发份:
(32.36x52+31.15x15+30.42x11.52)/78.52=31.84
以此类推,可以计算出产品的其它综合指标。

精煤综合理化指标
通过对单一原料煤指标的加权平均计算结果来看,选后精煤的综合理化指标与浮沉精煤理化指标是有区别的。洗煤厂普遍采用浮沉中精煤的(-1.4含量)指标作为其综合指标去配煤,没有考虑中煤及浮精指标的影响,选后、选前差值较大。
而且上面列举的煤样浮沉各级产品的理化指标变化不大,实际生产过程中,有相当一部分原料煤各级产品的指标变化是相当大的,因此,精煤的综合指标才是配煤需要的有效理论数据。
3、配煤的要素

首先,既然配煤肯定是单一原料煤选后指标不符合产品的质量要求,需要两个或多个同一煤中的原料煤综合后才能满足选后产品的质量要求。若单一原料煤综合指标不准确,则多个同一原料煤配比选后指标数值将与选前失真,其结果将失去意义。
其次,配煤要考虑原料煤选前成本即原料煤的直接成本(煤价)和间接成本(加工费);选后产品的经济价值即精煤的售价。通过配煤体现产品的性价比和经济价值,为企业的发展提供保证。
最后,原料煤配比还要考虑生产的连续性,即主机与浮选两个子系统的处理能力,不能因配比造成各级产品数量上有较大的变化,从而导致其间断性远行。
总之,原料煤选前配比要讲科学性,合理的原料煤配比,不但能获得选后优质产品,还能充分体现企业生产经营的群体价值。
十三、原料煤选后盈亏预测

精煤储存场地
1、综合成本
综合和成本是指原料煤从购进、生产、产品售后过程的费用,其包括直接成本、间接陈本和附加成本。
(1).直接成本:
原料煤的价格和运费。
(2).间接成本:
加工费。
加工费是原料煤购进场地后开始至其生产成精煤等各级产品为止需用的费用。其包括水耗、电耗、油耗、材料费、人工工资、折旧、起泡剂、捕收剂和沉淀剂等吨原料煤的消耗费用。
(3).附加费用
附加费用是指选后各级产品至售卖后为止之间的费用,其包含装车费、销售费用、财务费用等
2、产品盈亏预测
批次原料煤选后各级产品售卖后,总价值去掉其综合成本便可获得其产品盈亏结果。
产品盈亏预测的前提是建立在原料煤煤样有效的浮沉报告数据,和企业供、产、销每个环节的管理机制。
由此可见,原料煤选前煤样的浮沉报告的真实性是很重要的。选前工作准备是否充分对选后关系重大。
当然,企业的发展需要每个环节的精细管理,但自身素质的整体提高是关键。尤其是生产管理人员,若不能针对煤质的特性做出合理的生产方案,而是把原料煤的特性丢弃不顾,其结果必然会企业造成一定的经济损失。