一、工艺背景
重介质选煤是目前国内大型选煤厂的主流工艺。原煤进入三产品旋流器（或重介质斜轮分选机），与由磁铁矿粉与水按比例配制的重介质悬浮液混合，根据煤、矸石、夹矸的密度差异，分选出精煤（轻产物）、中煤、矸石（重产物）三种产品。重介质悬浮液的密度，是分选效果的决定性参数——典型工作密度区间为 1.30 ~ 1.85 g/cm³，密度偏差仅 ± 0.02 即可改变精煤产品灰分 0.5% 以上，进而影响精煤合同价格。
悬浮液密度受多重因素扰动：原煤粒度组成变化、入洗煤泥含量波动、磁选回收效率波动、加水量与加介质螺旋下料量等。要使分选过程长期稳定，必须以高频、稳定的密度数据为基础，由 DCS 自动闭环调节加水阀与加介质螺旋。
二、传统密度测量方案的痛点
• 核子（γ 射线）密度计长期是行业默认方案，但近年环保审批趋严，多地新建选煤项目已无法获得辐射安全许可证，存量装置也面临年检、退役处置压力。
• 振动音叉密度计在含磁铁矿粉、煤泥的悬浮液中，叉体易缠绕、磨损，每 1~2 个月需停机清理，测量频频中断；
• 差压式密度计依赖膜片直接接触悬浮液，磁铁矿颗粒长期磨蚀使膜片产生微孔，零点漂移大；
• 介质循环密度变化快（响应需求毫秒级到秒级），仪表响应慢即无法及时跟随，分选效果失控。
三、PS7000 解决方案
PS7000 在重介质悬浮液循环主管道（加压泵出口、旋流器入口前）部署，法兰直插式安装，仅需 5D+2D 直管段。仪表持续输出悬浮液实时密度，反馈至选煤厂 DCS 系统，自动控制加水阀（降密度）与加介质螺旋（升密度），实现工作密度的高频闭环锁定。
图 2 煤炭重介质选煤厂悬浮液密度控制工艺示意图
PS7000 在煤炭洗选行业的核心价值 ▸ 完全替代核子密度计——无辐射、无许可证、新建项目环保审批零障碍； ▸ 非接触式探头不受磁铁矿磨蚀与缠绕影响，无需停机清理，可用率 ≥ 99%； ▸ Chirp 算法响应时间 < 1 秒，可跟踪悬浮液密度的快速波动，DCS 闭环控制精度显著提升； ▸ 陶瓷探头 + PTFE 衬里组合，耐磨蚀同时耐 pH 4 ~ 9 工艺水冲洗，使用寿命 ≥ 5 年； ▸ 在精煤脱介筛 / 离心机出料管线增设第二台 PS7000，可同时监测最终产品浆液浓度，为产品质量把关。 |
四、客户价值
对比维度 | 原核子密度计 | PS7000 方案 |
辐射安全 | 需许可证 · 年检培训 | 本质安全 · 无任何辐射 |
维护工作量 | 叉体清理 / 源退役繁琐 | 基本免维护 · 长寿命 |
密度跟随性 | 响应较慢 / 滞后 | < 1 秒响应 · 实时跟随 |
精煤产品稳定性 | 密度波动 → 灰分波动 | 密度精控 · 灰分稳定达标 |
介质消耗 | 介损偏高（控制粗放） | 介质消耗下降 5%~10% |
在山西某大型动力煤选煤厂（年入洗 600 万吨）的工程改造中，3 台 PS7000 替代原有核子密度计，部署在两条重介质循环回路与精煤脱介后管路。投运 6 个月统计数据：工作密度波动从原来的 ± 0.03 g/cm³ 收窄至 ± 0.008 g/cm³，精煤平均灰分降低 0.4 个百分点，年增收益超过千万元。
