贵州盘江精煤公司 周洪 陈皖宁 朱世明

l 前言
   近年来，煤中细粒级物料的含量呈上升趋势，再之煤炭在开采出来后要带一定水分，在进选煤厂后，很容易使原煤贮运系统发生膨仓等泄煤不畅问题。盘江精煤公司老屋基选煤厂，是一座年人选原煤1．5 Mt的群矿型炼焦煤选煤厂，分别人选老屋基矿、山脚树矿和土城矿原煤。该厂的原煤贮运系统有3个贮量各为2000t的原煤罐(1～3#)，老屋基矿的井下原煤直接人内；另有8个贮量各为100t的受煤坑(1～8#)接收外矿原煤，再经胶带输送机转载至原煤罐 (见图)。
    
由于各矿原煤煤质变化较大，使该厂受煤坑及原煤罐经常发生膨仓和堵仓事故。处理的办法是：对受煤坑，人工手持高压风管捅仓；原煤罐，采用空气炮破拱。空气炮不奏效时，则采用人工放炮破拱。这些办法，不仅劳动强度大，而且易引发安全事故。据不完全统计,1990年以来，共有3人因在原煤罐下放炮受重伤。而且，由于原煤仓罐的内壁均为钢筋砼+水泥砂浆压光壁结构，摩擦力大，煤炭由于经年积累，在其内部形成了一个不可滑动层。不仅缩小了原煤仓罐的有效容积，还会延长卸煤时间，影响正常生产。多年来，该厂原煤罐的贮存容量只能达到设计容量的50％。为解决这一问题，1997年，该厂在原煤罐2#罐内采用高分子聚乙烯材料做内衬。这种材料虽然抗冲击强度和耐磨性能较好，但因采用膨胀螺栓固定，其固定点位先被磨损，使聚乙烯板材翘起或脱落；另外，这种材料不耐高温。遇到人工放炮时，所产生的高温会使板材产生“鼓包”，反而阻碍煤流。
   经多方查询，了解到了安徽一家公司生产的微晶铸石及微晶陶瓷(白色)新型材料及在我公司有关单位的使用情况。从今年2月份开始，老屋基选煤厂先对受煤坑和2#原煤罐粘贴微晶铸石，约l300m²，取得了良好效果。
2 微晶铸石的主要性能
   微晶铸石是一种硅酸盐材料。先经1500℃的高温熔融，并压延成型，最终受控成核晶化的产物，属以共价键形成的原子晶体类物质。有很高的硬度和耐磨性，熔点很高，晶体的延展性小，有脆性；成型过程中不易产生微气孔，且不易导电，是一种很好的耐磨材料。
   微晶铸石的晶体尺寸一般控制在0.1～0.3um，致密均匀，析晶率在65％左右。在微晶铸石成型过程中，其内部的微晶体周围充满玻璃相，在很强的共价键力作用下起到粘接剂作用。这些微小的近乎于纳米级材料的晶体，具有很高的耐磨性和机械强度。微晶铸石在与物料(如煤)接触作用后，其自由表面被研磨抛光，进而减小了摩擦系数。
   另外，由于微晶铸石特殊的晶体构成，其内部的硅酸盐晶体与晶体之间、晶体与玻璃相之间，都是由键力较强的共价键相互结合，因此，其表面的共价键，即使因加工、研磨等而发生断裂，也仍有较大的残留共价键力，表现出较强的亲水性(水分子也是H—O共价键结构)。当这种材料表面接触水时，会形成一层附着力很强的“水膜”，而且由于微晶铸石没有微气孔，吸水率为零，因此，这层“水膜”仅仅吸附在微晶铸石的表面(厚度约100～300um)。由于煤炭的疏水性较强，因此，很明显，这层薄薄的“水膜”起到了润滑剂作用，保证了煤炭在原煤仓罐内不发生阻滞，而且这层水膜的形成与煤炭所含的水分有很大关系。这一特点在盘江煤电公司盘北选煤厂的尾煤泥浓缩机粘贴微晶陶瓷后的使用过程中显得尤为明显。
3 在选煤厂应用
   老屋基厂利用国家计委批准的示范工程的有利时机，决定对原煤罐和受煤坑进行粘贴微晶铸石。因系老厂改造，为不影响生产，先对2^#原煤罐和1～8^#受煤坑施工。将微晶铸石粉(-0.094mm)与水玻璃溶液(Na₂SiO₃)及固化剂(Na₂SiF₆)，按1:0.4．1的比例混和成胶泥，然后作为粘接剂将微晶铸石粘贴于仓罐内壁上。工程完工后只需24h的养护期就可投入使用。工程总面积约1300m²。
   经过2个多月使用，已基本上解决了堵、膨仓问题。以一般情况下15个标准车皮900t煤为例，未贴微晶铸石前的卸煤返煤时间为2 h以上，而改造后不到l5h，效率提高了25％。2个多月来，没有进行人工放炮作业，贮煤均能经给煤机均匀、连续地^洗选系统，而且，罐的仓贮容量也大幅提高，达到1600t，较原来提高了30％。另外，约400t煤是为防止煤中的大块矸石从高空(H一20m)落下砸坏微晶铸石板和给煤机料斗而人为预留的，并非粘附在罐壁上的滞留煤。据初步统计，改造后的原煤贮运系统，平均每月可缩短返煤时间近70 h，全年可节电29970 kWh。