YTG-3跳汰机在南桐矿业公司选煤厂南桐厂区的应用

廖海林

(重庆南桐矿业公司选煤厂，重庆 400802)

南桐矿业公司选煤厂主要由原南桐选煤厂和原干坝子洗选厂于2014年底合并而成，现分别设置成干坝子厂区和南桐厂区。南桐厂区(原南桐选煤厂)始建于1938年，建厂以来实施过多次技术改造，目前洗选能力为1.50 Mt/a；原煤以不脱泥方式入选，主选工艺为末煤由有压两产品重介质旋流器主再选、粗煤泥由重介质旋流器分选、细煤泥浮选的联合工艺。主导产品为冶炼精煤，主要供给重钢等单位。2015年底南桐矿业公司选煤厂实施生产系统优化和自动化改造工程，根据南桐厂区入厂原煤煤质变化情况，对原煤处理系统进行优化，增加跳汰预排矸系统。本着“降低投资、利旧设备”的原则，在对优化方案充分论证的基础上，决定将干坝子厂区闲置的YTG-3跳汰机及其配套设备作为南桐厂区原煤预排矸系统。

YTG-3跳汰机是用于排除原煤中13～200 mm或25～200 mm矸石的全自动跳汰机，其在南桐厂区运行初期，由于原煤煤质的原因，一直不能正常运行。在对其改造后，跳汰机“水土不服”的问题得到解决，且工艺性能完全满足要求。

1 YTG-3跳汰机

1.1 结构与工作原理

YTG-3跳汰机(图1)主要由机体部分、风阀系统、排料装置、浮标装置等组成，其中风阀系统选用数控气动风阀装置，通过两阀的交替动作控制洗水脉动；排料装置采用数控自动排料方式，用于排出机体内的不同物料；浮标装置用于检测物料的床层厚度，并将检测结果传给控制柜。

原煤给入跳汰机后，在筛板上形成床层；压缩空气通过风阀周期性地进入空气室，并通过空气室排出。在空气压力作用下，在水流周期性地通过筛孔上升时，不同颗粒随之升起，低密度、细粒度的颗粒快速上升；当上升流流速度很小，水流开始向下运动时，各种颗粒在干扰状态下沉降。高密度、粗粒度的颗粒优先下沉，密度和粒度居中的颗粒次之，最后是低密度、细粒度的颗粒。此时，物料分层过程完成，矸石和中煤分别通过矸石段和中煤段的排料闸门(排料轮)、排料通道排到机体下部，并分别与透筛的细颗粒矸石、中煤会合，再由斗式提升机排出，精煤通过溢流堰排出[1]。

图1 YTG-3跳汰机结构

1.2 技术参数

YTG-3跳汰机的主要技术参数如下：

跳汰面积/m2

3

入料粒级/mm

13～200

处理能力/(t·h-1)

80～150

循环水量/(m3·h-1)

300

筛板倾角/(°)

15

筛孔直径/mm

11

电机功率/kW

2.20

压风机压力/MPa

1

鼓风机压力/MPa

0.03

气缸工作压力/MPa

0.4～0.6

1.3 技术特点

(1)采用柔性空气室代替筛下空气室，可以有效节约能源，提高设备工艺效果和稳定性。

(2)跳汰过程风与水不接触，排出的空气为纯净空气，不污染环境。

(3)采用摆动风阀技术，不但可以降低能耗，而且能使脉动水流获得更强的爆发力，进而提高分选效果。

(4)基于电动链轮的排料装置，可使排料更及时，进而有效避免矸石污染精煤。

2 现场调试

2.1 原煤煤质

南桐厂区的入选原煤来自南桐煤矿，在对两个厂区的入选原煤对比后发现，南桐厂区的原煤粒度组成满足YTG-3跳汰机对入料的要求，其他工艺参数也符合要求。南桐厂区的入选原煤粒度组成见表1。

表1 南桐厂区的入选原煤粒度组成

由表1可知：入选原煤中>25 mm粒级物料的产率为15.79%，灰分为61.62%，硫含量为6.29%。这说明原煤采用跳汰机分选后，产品质量可以满足要求。

2.2 调试效果

在将YTG-3跳汰机安装完成后，调试过程中发现，跳汰机的排矸轮经常被卡塞，设备分选效果不是很理想(表2)。因此，需要对跳汰机进行技术改造。

表2 YTG-3跳汰机调试期间的生产数据Table 2 Performance of the YTG-3 jig recorded during its commissioning period %

3 技术改造与现场测试

3.1 方案与实施

对两个厂区的入选原煤煤质分析发现，南桐厂区的入选原煤中>25 mm粒级的产率高 8.93个百分点；此外，入选原煤中的不规则长方体较多，最长者达到230 mm，这是导致跳汰机排料轮经常被卡塞的原因。

由于矿井生产工艺没有调整，南桐厂区无法调整跳汰机的入料粒度。为此，探索性的采取降低设备处理量和更换大功率电机的措施，但是都不能彻底解决跳汰机排料轮被卡塞的问题。综合考虑，在不破坏配重块，且不影响固定挂钩受力的情况下，结合入选原煤的实际情况，将活动挂板的长度缩短40 mm，即由原来的493 mm缩短到453 mm。在活动挂板的质量减轻后，排料空间增加40 mm，排料轮被卡塞的问题得到彻底解决[2-3]。

3.2 应用效果

在YTG-3跳汰机完成技术改造后，在运行正常的情况下，再次对其分选效果进行检测。通过YTG-3跳汰机的入料(>25 mm粒级原煤)密度组成(表3)可知：当分选密度为2.00 g/cm3时，浮物产率为31.57%，灰分为18.16%，硫含量为2.11%。

表3 跳汰机入料的密度组成Table 3 Density consist of the jig′s feed coal %

通过跳汰机的轻产物、重产物密度组成(表4、表5)可知：轻产物的灰分为28.71%，硫含量为3.25%；重产物的灰分为74.17%，硫含量为7.87%。

表4 跳汰机轻产物的密度组成Table 4 Density composition of the jig′s lighter product %

表5 跳汰机重产物的密度组成Table 5 Density composition of the jig′s heavier product %

3.3 工艺性能评价

结合表3、表4、表5数据，采用格式法计算出的产品实际产率、产率偏差、重产物分配率数据见表6。

表6 产品产率、产率偏差及重产物分配率计算结果Table 6 Calculated yields and loss of yields of products and partition coefficient of heavier product %

通过计算结果可知Δ2=4.22，结合有关计算式计算跳汰机的分选精度，

式中：σ为均方差；n为计算时的密度级；k为与产品有关的参数，两产品时取k=0，三产品时取k=1。

在n=7、k=0的情况下，计算出的σ=0.84。根据σ值的检验标准，主选时σ=1.40，重介再选时σ=0.80[4]。采用YTG-3跳汰机作为一段排矸设备时，σ符合有关要求，故表6数据有效。在表6数据的基础上绘出沉物分配曲线(图2)，并计算跳汰机的工艺性能指标(不完善度)，以评价其工艺性能。

图2 沉物分配曲线

由图2可知：δ75=1.93 g/cm3，δ25=1.67 g/cm3，δ50=1.81 g/cm3，计算的I=0.16。由于跳汰机用于一段排矸，其工艺性能完全满足生产要求。

4 结语

根据有关标准规定，评定重选设备工艺性能的指标包括三项，即可能偏差或不完善度、数量效率及总错配物含量。由于跳汰机仅用于排矸，故未对数量效率和总错配物含量进行测算。通过对YTG-3跳汰机的排料轮与活动挂板之间宽度的调整，结合其在干坝子厂区、南桐厂区的运行效果，该设备在两个厂区的工艺性能指标(不完善度)均为0.16，说明此次技术改造很成功。

参考文献：

[1] 李贤国.跳汰选煤技术[M].徐州：中国矿业大学出版社，2006:2,3，37.

[2] 孙玉堂，黄玉梅. 跳汰机的改造[J]. 选煤技术，1990(3)：51-53.

[3] 胡 刚，阮明武. 跳汰机洗选工艺的改造实践与效益[J]. 煤炭加工与综合利用，2002(1)：4-5.

[4] 全国煤炭技工教材编审委员会.选煤厂技术检查与质量管理[D].北京：煤炭工业出版社，2002：175.