摘要：该文从用户对商品煤粒度的要求、煤炭生产过程以及洗选工艺三个方面阐述煤炭粒度控制的重要性，分析了三种煤炭粒度控制的技术途径，分别是确立产品粒度要求与合理破碎比、引进先进设备、制定准确的技术要求。
关键词：煤炭洗选加工；粒度控制；技术途径
中图分类号：TD941+.2文献标识码：B
作者简介：刘利民（1968-），男，山西左权人，助理工程师，2012年毕业于太原理工大学矿山机电专业，现供职于山西霍州煤电集团辛置矿选煤厂，研究方向.洗选加工
粒度是煤炭开采和加工过程中一项至关重要的质量评估指标，它是检验商品煤是否合格的重要标准，同时也是确保加工过程顺利进行的影响因素。合理的产品技术是确保煤炭生产加工安全性和持续性的重要保障，同时也是清洁煤炭使用中的重要控制环节，是减少大气污染的关键途径之一。
1煤炭粒度控制的重要性
1.1用户对商品煤粒度的要求
煤炭用户会根据煤炭使用情况的不同选择不同粒度的煤炭。一般来说，能源动力用煤情况下对煤炭的粒度压球不严格，并且由于过于粉碎而影响燃烧效率，且火力发电厂要专门配备煤炭破碎和磨碎的设备和流程。在火力发电厂中针对循环流程化机床锅边煤燃烧技术中要求煤炭粒度在8~14mm之间，也就是说煤炭粒度不宜过大，也不宜过小，适中最好，因为燃烧粒度过大或者粉碎过细的话，会使得燃烧过程中无法形成流化层，进而阻碍动力系统的正常运行。但对于无烟煤用户而言，块煤造气明显，煤炭的块率是评估煤炭造气的关键，因此在无烟煤生产过程中，它的破碎粒度要求较为严格，必须充分考虑到煤炭燃烧转化过程中的转载、冲击等造成的二次破碎。而对于一些用于气化原料的褐煤，它的生产工艺要求的粒度大约为10~50mm，同时对煤炭颗粒的大小和形状要严格的要求。从以上分析可以看出不同商品煤用户对煤炭的粒度有不同的要求，尤其是随着煤炭利用市场的逐渐拓宽，一旦煤炭粒度没有达到要求，就是造成煤炭积压或直销，直接损害了煤炭加工企业的经济效益。因此控制煤炭粒度是确保商品质量，保障企业经济效益的重要途径。
1.2确保生产过程顺利进行
在煤炭加工生产过程中，煤炭破碎主要分为两个阶段：一是井下作业破碎阶段，此阶段的原煤粒度一般大于300mm，此时大粒度的煤炭通过单辊或锤式粉碎机将煤炭颗粒粉碎至300mm以下，最后将这些井下粉碎加工好的煤炭运输至井上。第二阶段是井上的原煤运输至加工厂后要经过原煤筛选，筛下物煤炭送往选煤厂洗选，筛上物经过破碎在送往洗煤厂洗选。现阶段，很多煤炭采矿场都采用综采放顶煤的开采模式，在运行过程中会出现大量的大粒度煤炭，加大了破碎设备监管难度，无法合理统一控制整体的原煤粒度。在煤炭运输过程中，高料层厚度才能确保刮板链速度，满足运力，此时环锤或迟辊外直径与刮板链的间距大于300mm。这种情况会出现大量大粒度的岩石、矸石，这些大粒度的物质存在会对后期密探加工生产的安全性和稳定性造成极大的威胁。大粒度的物料极容易在高速运输的胶带上滑落，形状不一、大粒度的无聊会破坏胶带、留槽以及浅槽等设备，缩短设备的使用寿命。此外大块的物料会造成设备堵塞，严重影响生产的连续性。目前国际上的煤炭加工工厂对于大矸石、原煤等的破碎一般采用双齿辊，这样可以大大提高物料破碎的效率。因为单辊破碎不能避免条状、片状的超粒度物料产生及单辊破碎的啮入效果较差。
1.3生产工艺需求
在煤炭洗选加工过程中，不一样的煤炭洗选工艺粒度要求存在显著差异，对原煤入选的粒度控制非常关键。比如针对粒度范围为0~40mm的物料选择小直径的压旋流器，此时对粒度的上限要求有极大的敏感性，但是对组成特性的要求较低，这种粒度的原料容易对管道、泵叶轮以及底流口造成堵塞。针对粒度范围0~50的物料选择重型有压旋流器，对粒度上限要求敏感性较高，对组成特性要求较低。针对0~60的物料粒度选择小直径的无压旋流器，此时会对底流口造成堵塞。而针对粒度范围在0~80的物料适宜选择大直径的无压旋流器。13~300粒度的物料适宜选择动筛跳法机，虽然会对排料口形成一定的堵塞，但是对粒度上线要求一般，却对粒度组件要求较高。
2煤炭洗选加工过程中力度控制的技术途径
2.1确定最佳产品粒度标准和合理的破碎比
通常情况下，煤炭洗选使用到的破碎机的破碎比i是根据原料粒度与破碎后产品的粒度之比确定的，它是指原料经过破碎机加工后粒度减小的程度。通常情况下，原料粒度与破碎后产品粒度的之比的计算方法有以下几种：一是使用破碎物料的最大力度与破碎后产品的最大粒度进行对比得出：i=Dmax/dmax。Dmax为破碎前的最大力度，而dmax为破碎后物料的最大粒度。在计算最大粒度直径时，一般以通过筛孔95%的为最大粒度的直径。由于商品煤在不同的应用场合需要不同的粒度，但是入料的粒度与出料的粒度选用的标准必须一致，即入料若用l表示，那么出料粒度也应用l表示。二是采用平均粒度来计算：i=Dcp/dcp，其中Dcp为物料破碎前的平均直径，而dcp为破碎后的平均直径。这种算法能够精确而真实地反应物料的破碎程度。但是这种计算方法烦琐而复杂，实用性较差。经过长期的经验可以判定，分步骤破碎机最适宜的破碎比可以选择在2~4之间，可以按照第一种计算方法得到。但是过大的破碎比会造成大量资源的浪费，不能节省成本，还会降低处理效率，使过粉碎率增长，加大破碎机齿轮的磨损程度，缩短破碎机的使用寿命。
2.2引进破碎原理合理的设备
在原煤破碎加工过程中，要想获得成块率高、粒度符合要求的产品，必须要对原料进行一系列的加工工序，比如剪切、拉伸、弯曲、刺破、折断、劈裂等操作工序，此外可以凭借岩石、矸石、焦煤、煤炭等的抗压强度，而抗剪强度大于抗拉强度的特性，最终实现破碎的目的。在原料破碎的过程中，由于煤炭、焦炭等属于硬物料，在进行破碎处理是应该将破碎机能耗定制为0.21~0.45kW·h/t，反击式破碎机能能耗控制在0.94~1.27kW·h/t，而传统齿辊破碎机能耗控制在0.35~0.56kW·h/t。从以上机能能耗可以看出，分级破碎机的能够最低，可以作为最佳破碎设备。
2.3确定准确的技术要求
在原料煤加工破碎过程中，要想获得符合技术标准的粒度，必须要根据商品煤的使用用途，从而确立粒度的技术标准。比如粒度约为90mm的煤料直接放入有压给料旋流器中时，这对于物料粒度要求极为严格，尤其是对l、b、h三个尺寸的要求均小于50mm。而针对粒度范围在0~80的物料适宜选择大直径的无压旋流器，此时需要将l、b、h三个尺寸中两个尺寸小于50mm，并且有一个方面稍微大于50mm，在这种情况下，对选煤质量影响不大。13~300粒度的物料适宜选择筛跳法机，虽然会对排料口形成一定的堵塞，但是对粒度上限要求一般，却对粒度组件要求较高。针对粒度范围0~50的物料选择重型有压旋流器，对粒度上限要求敏感性较高，对组成特性要求较低。
3结束语
煤炭的洗选与加工中控制粒度是确保煤炭质量是否达标的关键评估指标，同时也是决定煤炭市场持续运行的重要因素。在原煤加工工程中，掌握了煤炭的粒度，了解不同煤炭颗粒群显示出的粒度分布曲线，就能更加准确的检测加工商品煤的质量。在煤炭洗选与加工过程中，为了生产处符合标准的商品煤、确保煤炭生产顺利开展，就必须要控制煤炭粒度。目前控制煤炭粒度主要有确定最佳产品粒度标准和合理的破碎比、引进破碎原理合理的设备、确定科学的技术要求三种技术途径，这三种技术途径的有效使用能够有效控制煤炭粒度，使其符合商品煤标准。
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作者：刘利民 单位：山西霍州煤电集团辛置矿选煤厂