В настоящее время вопрос повышения эффективности затрагивается во многих отраслях производства, в том числе и в практике обогащения углей. Однако прежде чем говорить о повышении эффективности, необходимо разобраться, что это такое.
Широкое внедрение систем бережливого производства и пр. сформулировало подход, в котором под эффективностью или, точнее, процессом её повышения подразумевается управление потерями, базирующееся на двух основных принципах: потери должны контролироваться и потери должны снижаться. Что это значит с точки зрения обогащения углей? Тема очень обширная, но в этой статье мы кратко постараемся её раскрыть.
Потери нужно контролировать. Под контролем потерь в практике обогащения подразумевается широко известная процедура нормирования потерь угля [1, 2]. Данная процедура основана на реализации системы контроля двух показателей: базовых и организационно-технических (фактических) потерь.
Потери нужно снижать. Основным инструментом выявления причин потерь на обогатительных фабриках является процедура комплексного (полного) опробования технологического процесса фабрики.
Несмотря на то, что данные подходы широко известны в настоящее время, на угольных обогатительных фабриках они фактически не имеют применения. И для этого есть ряд объективных причин.
Определение базовых потерь
Очевидно, что при определении базовых потерь нужно учитывать и нормировать все виды потерь, а не только те, которые связаны с эффективностью технологических аппаратов. Самые распространённые потери следующие.
Потери, заложенные требованиями ТЗ к качеству продуктов обогащения. Известно, что часто зольность готовой продукции не является единственным показателем, характеризующим её качество. Так, например, при обогащении энергетических углей часто таким показателем становится низшая теплота сгорания, и попытка получения контрактных значений данного показателя ведёт к повышенным потерям по сравнению с обогащением, ориентированным только на зольность продукта.
В настоящее время рассматриваются подходы к обогащению коксующихся углей для получения продукта с более высокими коксующимися свойствами. Также широко известна проблема с влажностью продуктов обогащения на фабриках, оснащённых только механическим обезвоживанием без технологии сушки. В данном случае попытка выдержать влагу в рамках контрактных показателей также ведёт к повышению уровня потерь.
Потери, связанные с глубиной обогащения варианта технологической схемы. В данном контексте для технологических схем без обогащения шлама очень важным является определение и контроль его фактического уровня, так как если шлам отправляют в отвал, то он является одним из основных источников потерь.
Потери, определяемые погрешностью разделения на используемых обогатительных аппаратах. К сожалению, разнообразие оборудования, применяемого в настоящее время на обогатительных фабриках, а порой и их техническое состояние, а также устаревшая нормативная база, нормирующая потери на обогатительных аппаратах [3], не позволяют использовать какие-то стандартные величины для нормирования потерь.
В таких условиях нормировать потери на технологических аппаратах необходимо локально на имеющейся внутренней статистической информации, а это требует проведения специализированных исследований.
Потери, обусловленные физико-химическими и обогатительными свойствами угля. Определение данных потерь возможно только с внедрением работающей на постоянной основе процедуры оценки обогатимости входящего сырья.
При этом очевидно, что стандартно применяемого ситово-фракционного анализа угля часто бывает недостаточно для оценки обогатимости угля с точки зрения влияния её на технологический процесс. Процедура оценки обогатимости должна быть шире и учитывать специфику технологии каждой фабрики.
Соответственно процесс определения базовых потерь нужно разрабатывать индивидуально для каждой обогатительной фабрики и включать разработку и внедрение процедуры оценки обогатимости угля c учётом специфики обогащения на фабрике, процедуры нормирования потерь на обогатительном оборудовании и разработку программного обеспечения, позволяющего проводить расчёт базовых потерь.
Определение организационно-технических (фактических) потерь
Основой определения фактического уровня потерь является корректное определение технологического и товарного балансов обогащения.
Однако, как показывает опыт, процедура определения технологического баланса обогащения при существующем сейчас подходе не обеспечивает необходимой точности результатов по следующим причинам.
- Несмотря на то, что при определении практического баланса обогащения нормативные документы требуют анализа массы и качественных показателей всех его продуктов [3], это требование, как правило, не выдерживается, и показатели одного из продуктов обогащения рассчитывают по уравнению баланса от колебаний качества исходного сырья. Как правило, расчётными параметрами являются показатели выхода и качества отходов, т. е. того продукта, который обычно учитывается при расчёте уровня потерь.
- Под вопросом остаётся точность процедуры отбора и подготовки проб, которую никак не контролируют, хотя контроль проб стандартизирован нормативными документами [4, 5].
Таким образом, при внедрении процедуры нормирования потерь необходим пересмотр всего процесса оценки технологического баланса обогащения, вплоть до внедрения контроля стабильности самой процедуры с использованием показателя «невязка баланса» [6].
Проведение комплексного опробования обогатительной фабрики
Ограниченное использование такого инструмента, как «комплексное опробывание» на обогатительных фабриках, возможно, связано с высокой трудоёмкостью данного процесса и невозможностью реализовать его ресурсами отдела технического контроля и локальных лабораторий обогатительных фабрик. Ещё одним фактором на данный момент является отсутствие в Российской Федерации необходимой нормативной базы для проведения такого вида процедуры.
Специалисты компании SGS разработали комплекс мероприятий по решению этих задач, основываясь на российской и, главное, международной нормативной базе (стандартах ИСО); на мощностях собственной угольной лаборатории в г. Новокузнецке (крупнейшей в Российской Федерации), имеющей необходимый спектр методов испытания угля; на многолетнем опыте в области инспекции и контроля качества угля по всему миру.
Сегодня компания предлагает внедрение системы контроля и нормирования потерь на обогатительных фабриках, включающей в себя:
• аудит существующей схемы контроля на соответствие контролю с нормированием потерь;
• определение стандартной ошибки процедуры отбора и подготовки проб;
• разработку и внедрение системы контроля обогатимости входящего
сырья с учётом специфики технологии обогащения на обогатительной фабрике;
• определение уровня потерь на обогатительных аппаратах и нормирование данных показателей;
• разработку программного обеспечения для расчёта базовых потерь.
Внедрение системы может осуществляться полностью на базе инспекции SGS и лаборатории SGS как независимой инспекционной компании, так и совместно с отделами технического контроля с последующей интеграцией системы в существующую схему контроля.
Проведение комплексного (полного) опробования фабрики или целевого опробования отдельных технологических аппаратов и технологических контуров с оценкой эффективности их работы в том числе:
• до и после реконструкции и технического перевооружения фабрики с целью оценки результатов реконструкции;
• при запуске новых фабрик и оценке соответствия их проектным показателям;
• при низких показателях эффективности работы фабрики с целью выявления причин недостаточной эффективности;
• при принятии решений о реконструкции и техническом перевооружении фабрики.
- Антипенко Л.А. Определение, учёт и контроль потерь угля при обогащении // Уголь, 2010. №1.
- Козлов В.А. Методика расчета проектных потерь товарного угля с отходами обогащения // Горный информационно-аналитический
бюллетень. 2012. С. 90-97. - РД 03-306-Интрукция по определению и нормированию потерь угля (сланца) при переработке.
- ГОСТ ISO 13909-8-2013.Уголь каменный и кокс. Механический отбор проб. Часть 8. Методы определения систематической погрешности.
М.: Стнадартинформ, 2014. 52 с. - ГОСТ Р ИСО 18283-2010. Уголь каменный и кокс. Ручной отбор проб. М.: Стнадартинформ, 52 с
- Козин В.З. Опробование на обогатительных
фабриках. М.: Недра, 1988, 287 с.
На правах рекламы
Группа SGS АО «СЖС Восток Лимитед» Департамент минерального сырья
www.sgs.ru
E-mail: min.russia@sgs.com
Тел.: +7 (3843) 32 20 41
Спасибо!
Теперь редакторы в курсе.