塊煤破碎系統的設計與應用

武振峰

[摘要]為滿足不同客戶對煤炭產品的不同需求，云駕嶺礦洗煤廠根據現場實際情況，自主設計安裝了塊精煤破碎系統，將較大粒度的精塊煤破碎成能適應客戶需求的較小粒度的精煤，塊煤破碎系統可以靈活調節，為及時調整產品結構、滿足不同煤炭客戶的需求、促進銷售工作提供了有效支撐。

[關鍵詞]洗選加工；塊煤破碎；破碎機

1 引 言

冀中能源邯鄲云駕嶺礦洗煤廠是2004年11月建成投產的一座礦井型無煙煤洗煤廠，入選能力為1.85Mt/a。現有原煤篩分、跳汰分選、粗煤泥回收、尾煤壓濾聯合生產工藝。

近年來基礎能源原材料需求乏力，煤炭主要下游產品產量多數保持下降態勢，煤炭整體需求形勢持續疲軟。云駕嶺礦洗后精塊煤50～100mm品種滯銷嚴重，較小粒度塊煤需求較大，為及時適應市場需求，貫徹落實精煤戰略，圓滿完成銷售目標，云駕嶺礦積極推進礦產資源深加工技術的研發，結合現有工藝，開發出了塊煤破碎系統，將50～100mm精塊煤，破碎成較小粒度塊煤，解決了塊煤滯銷的難題，大大提高了效益。

2 改造措施

2.1 制定改造方案

云駕嶺煤礦洗煤廠由跳汰分選的最大塊煤（內部稱中塊）粒度為50～100mm，日產在300噸左右，現在煤炭市場低迷，該粒度塊煤沒有市場，較難銷售，產品嚴重積壓。課題實施前該煤種積存在15000噸以上，為適應煤炭市場的要求，及時調整各種粒級的產品以促進精煤銷售，經洗煤廠研究，研討出以下方案：

方案一：在洗煤廠主洗車間306精煤脫水分級篩前增加破碎機，使精塊煤全部進入破碎機，破碎后再進入現有產品篩分樓篩分，該方案只需安裝一臺破碎機。預計費用：設備50萬元、非標件5萬元，共計55萬元左右。

優點：該方案不用增加篩分設備，安裝設備少、投資少。缺點：①精塊煤全部進入破碎機，使部分小塊再次破碎，塊煤損失較大。②所需破碎機處理量大。③方案實施時洗煤系統需停產2天，影響精煤產量5000噸左右。④塊煤破碎產生的精末煤（粒度<8mm）進入粒煤倉，導致限下率超標。

方案二：在產品篩分樓502精塊煤分級篩前增加破碎、篩分系統，精塊煤經篩分后，篩上中塊煤進入破碎機破碎，破碎后再進行分級篩分產生小塊、小粒、精末三個產品，該方案需安裝一臺破碎機、兩臺振動篩。預計費用：設備58萬元，非標件2萬元，共計60萬元左右。

優點：①只破碎中塊煤，塊煤損失小。②通過設計安裝翻板裝置，系統靈活可調，塊煤不用破碎時可直接停用破碎機，并且可以根據市場需求情況在0和100%之間靈活調節中塊精煤破碎比例。③塊煤經篩分后，需破碎的煤量小，需要的破碎機處理量小。④經破碎產生的精末煤經篩分后，徹底解決了末煤限下率問題。缺點：需增加兩臺振動篩。

經過我們多次研究商榷決定使用第二種方案，該方案影響損失較小，產品線靈活，符合市場需求。改造前后流程對比：

2.2 改造舊破碎機

塊煤破碎項目設計之初，原計劃是購置新破碎機，洗煤廠原有一臺拆卸下來的PS0506型對輥破碎機，考慮到破碎塊煤處理量小，革新設計思路提出維修改造舊破碎機代替原購置計劃。

該破碎機電動機將動力通過限矩型液力偶合器傳到減速器，經減速后分別驅動兩齒輥向外側旋轉。當物料從入口落入機體破碎腔時，帶有螺旋齒牙的齒輥首先將物料篩分，符合要求的物料進入排料溜槽；大塊物料被齒輥拋到機體側板上，在齒輥齒牙和側板梳齒的剪切力和拉里作用下被破碎，從排料口排出。

改造后的破碎機同時具有篩分、破碎雙重功能，可大大簡化工藝流程，節省設備和基建投資，并且采用安全銷和限矩型液力偶合器雙過載保護，高效節能、安全可靠。

該破碎機在出料粒度50mm情況下，最大處理能力160t/h，需兩臺37KW電機。在入料粒度≤100mm情況下，通過手壓泵調節齒輥間距可實現出料粒度20mm～90mm范圍內。并且該破碎機破碎過程穩定，不會出現物料過度粉碎現象。

維修改造后的舊破碎機滿足中塊破碎的要求，可靈活應用調整分配產品，避免了資源浪費，僅設備資金就節約近30萬。

2.3 自主設計、自主安裝

在布置安裝過程中，洗煤廠本著不擴建、節約資金的原則，通過計算在現有的廠房內，自主設計過度溜槽5個、破碎機支撐底座1個、安裝兩臺振動篩、一臺破碎機。

YK1040振動篩：每個支點豎直動載荷約為1050N，豎直最大動載荷5250N。每個支點水平動載荷約500N，水平最大動載荷2500N。每個靜支點載荷7500N。該振動篩安裝在破碎機正下方，由破碎機破碎后通過自主設計溜槽直接入料。

YK1026振動篩：每個支點豎直動載荷約900N，豎直最大動載荷4500N。每個支點水平動載荷約450N，水平最大動載荷2250N。每個支點靜載荷5000N。該設備安裝在篩分樓二樓，處理YK1040篩下產品。

在處理設備銜接時，我們自主設計了翻板裝置，該裝置可以使中塊精煤按照所需求的量進行分配，在需要完全破碎時翻板完全打開，不需要破碎時完全關閉，并可在之間靈活調整破碎與不破碎的比例。

3 應用及產率變化

塊煤破碎系統安裝后，運行良好，不僅緩解了中塊滯銷壓力，而且滿足了小塊煤需求較大的市場需要。經測算，破碎后經濟效益提升明顯，在大幅促進銷量的同時，經濟效益也提高5%左右。但塊煤破碎過程中，會產生較大的粉塵，必須對該系統采取捕塵滅塵措施。我們根據本廠情況，對該系統實行了封閉除塵。

經稱重定量測算，該系統運行后，小塊精煤增加明顯，過破碎低，達到了預期目的。破碎后各品種產率變化如表4所示。

4 結 論

塊煤破碎系統的成功實施，符合市場的需求，改進后的工藝流程更加完善，依托精煤戰略和科技創新，積極推進了礦產資源深加工技術的研發，加快了煤炭的洗選加工，將單一的原煤品種開發成多系列適應市場的商品煤。自主設計的塊煤破碎系統調整產品結構靈活方便，適應市場需求，創造了良好的經濟效益。

參考文獻：

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