貴州盤江精煤公司 周洪 陳皖寧 朱世明

l 前言
   近年來，煤中細粒級物料的含量呈上升趨勢，再之煤炭在開采出來后要帶一定水分，在進選煤廠后，很容易使原煤貯運系統(tǒng)發(fā)生膨倉等泄煤不暢問題。盤江精煤公司老屋基選煤廠，是一座年人選原煤1．5 Mt的群礦型煉焦煤選煤廠，分別人選老屋基礦、山腳樹礦和土城礦原煤。該廠的原煤貯運系統(tǒng)有3個貯量各為2000t的原煤罐(1～3#)，老屋基礦的井下原煤直接人內(nèi)；另有8個貯量各為100t的受煤坑(1～8#)接收外礦原煤，再經(jīng)膠帶輸送機轉(zhuǎn)載至原煤罐 (見圖)。
    
由于各礦原煤煤質(zhì)變化較大，使該廠受煤坑及原煤罐經(jīng)常發(fā)生膨倉和堵倉事故。處理的辦法是：對受煤坑，人工手持高壓風管捅倉；原煤罐，采用空氣炮破拱�？諝馀诓蛔嘈�時，則采用人工放炮破拱。這些辦法，不僅勞動強度大，而且易引發(fā)安全事故。據(jù)不完全統(tǒng)計,1990年以來，共有3人因在原煤罐下放炮受重傷。而且，由于原煤倉罐的內(nèi)壁均為鋼筋砼+水泥砂漿壓光壁結(jié)構(gòu)，摩擦力大，煤炭由于經(jīng)年積累，在其內(nèi)部形成了一個不可滑動層。不僅縮小了原煤倉罐的有效容積，還會延長卸煤時間，影響正常生產(chǎn)。多年來，該廠原煤罐的貯存容量只能達到設(shè)計容量的50％。為解決這一問題，1997年，該廠在原煤罐2#罐內(nèi)采用高分子聚乙烯材料做內(nèi)襯。這種材料雖然抗沖擊強度和耐磨性能較好，但因采用膨脹螺栓固定，其固定點位先被磨損，使聚乙烯板材翹起或脫落；另外，這種材料不耐高溫。遇到人工放炮時，所產(chǎn)生的高溫會使板材產(chǎn)生“鼓包”，反而阻礙煤流。
   經(jīng)多方查詢，了解到了安徽一家公司生產(chǎn)的微晶鑄石及微晶陶瓷(白色)新型材料及在我公司有關(guān)單位的使用情況。從今年2月份開始，老屋基選煤廠先對受煤坑和2#原煤罐粘貼微晶鑄石，約l300m²，取得了良好效果。
2 微晶鑄石的主要性能
   微晶鑄石是一種硅酸鹽材料。先經(jīng)1500℃的高溫熔融，并壓延成型，最終受控成核晶化的產(chǎn)物，屬以共價鍵形成的原子晶體類物質(zhì)。有很高的硬度和耐磨性，熔點很高，晶體的延展性小，有脆性；成型過程中不易產(chǎn)生微氣孔，且不易導電，是一種很好的耐磨材料。
   微晶鑄石的晶體尺寸一般控制在0.1～0.3um，致密均勻，析晶率在65％左右。在微晶鑄石成型過程中，其內(nèi)部的微晶體周圍充滿玻璃相，在很強的共價鍵力作用下起到粘接劑作用。這些微小的近乎于納米級材料的晶體，具有很高的耐磨性和機械強度。微晶鑄石在與物料(如煤)接觸作用后，其自由表面被研磨拋光，進而減小了摩擦系數(shù)。
   另外，由于微晶鑄石特殊的晶體構(gòu)成，其內(nèi)部的硅酸鹽晶體與晶體之間、晶體與玻璃相之間，都是由鍵力較強的共價鍵相互結(jié)合，因此，其表面的共價鍵，即使因加工、研磨等而發(fā)生斷裂，也仍有較大的殘留共價鍵力，表現(xiàn)出較強的親水性(水分子也是H—O共價鍵結(jié)構(gòu))。當這種材料表面接觸水時，會形成一層附著力很強的“水膜”，而且由于微晶鑄石沒有微氣孔，吸水率為零，因此，這層“水膜”僅僅吸附在微晶鑄石的表面(厚度約100～300um)。由于煤炭的疏水性較強，因此，很明顯，這層薄薄的“水膜”起到了潤滑劑作用，保證了煤炭在原煤倉罐內(nèi)不發(fā)生阻滯，而且這層水膜的形成與煤炭所含的水分有很大關(guān)系。這一特點在盤江煤電公司盤北選煤廠的尾煤泥濃縮機粘貼微晶陶瓷后的使用過程中顯得尤為明顯。
3 在選煤廠應用
   老屋基廠利用國家計委批準的示范工程的有利時機，決定對原煤罐和受煤坑進行粘貼微晶鑄石。因系老廠改造，為不影響生產(chǎn)，先對2^#原煤罐和1～8^#受煤坑施工。將微晶鑄石粉(-0.094mm)與水玻璃溶液(Na₂SiO₃)及固化劑(Na₂SiF₆)，按1:0.4．1的比例混和成膠泥，然后作為粘接劑將微晶鑄石粘貼于倉罐內(nèi)壁上。工程完工后只需24h的養(yǎng)護期就可投入使用。工程總面積約1300m²。
   經(jīng)過2個多月使用，已基本上解決了堵、膨倉問題。以一般情況下15個標準車皮900t煤為例，未貼微晶鑄石前的卸煤返煤時間為2 h以上，而改造后不到l5h，效率提高了25％。2個多月來，沒有進行人工放炮作業(yè)，貯煤均能經(jīng)給煤機均勻、連續(xù)地^洗選系統(tǒng)，而且，罐的倉貯容量也大幅提高，達到1600t，較原來提高了30％。另外，約400t煤是為防止煤中的大塊矸石從高空(H一20m)落下砸壞微晶鑄石板和給煤機料斗而人為預留的，并非粘附在罐壁上的滯留煤。據(jù)初步統(tǒng)計，改造后的原煤貯運系統(tǒng)，平均每月可縮短返煤時間近70 h，全年可節(jié)電29970 kWh。