弛張篩深度篩分使煤泥減量化的相關(guān)探討

神東洗選中心布爾臺(tái)選煤廠 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017209

1 引言

煤炭資源在我國的能源結(jié)構(gòu)中占有這重要的地位，隨著我國對(duì)于可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重視和相關(guān)措施法規(guī)的應(yīng)用，人們越來越重視環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的重要性。煤炭的應(yīng)用也面臨著矛盾問題：環(huán)境保護(hù)和煤炭的合理使用。煤炭開采至使用過程中間需要進(jìn)行一系列的選煤工序，針對(duì)煤炭的分選，早期多數(shù)選煤廠采用分選設(shè)備基于圓振動(dòng)或者直線振動(dòng)等，運(yùn)行原理和設(shè)備操作相對(duì)比較簡單，但對(duì)于不粘煤的分選效果不佳。不粘煤屬于一種底變質(zhì)煤炭，較為潮濕且細(xì)粒級(jí)粘性較強(qiáng)。潮濕的細(xì)粒級(jí)原煤產(chǎn)生團(tuán)聚，導(dǎo)致篩分時(shí)不分層、不松散，直接影響分選的效果。由于此問題的存在，選煤設(shè)備得到改進(jìn)，利用篩面振動(dòng)而箱體不振動(dòng)的方式，減小篩的振動(dòng)質(zhì)量，提升運(yùn)動(dòng)參數(shù)的大型化發(fā)展，使得分選效率得到提升，但同時(shí)帶來的問題是含水量較高的不粘煤仍舊存在篩選效率不高的情況。

因此，相關(guān)的學(xué)者研究開發(fā)了弛張篩對(duì)不粘煤進(jìn)行篩選，使得原煤能夠得到深度的篩分，提升篩分效率，同時(shí)進(jìn)一步增加了原煤的入選比例，提升商品煤的價(jià)格，減少煤泥量，使得選煤廠的經(jīng)濟(jì)性得到明顯地提升。

2 弛張篩的工作原理和性能

弛張篩主要部件采用聚氨酯產(chǎn)品制作而成，由于聚氨酯產(chǎn)品具有高耐磨性和高彈性、韌性特點(diǎn)，使得篩網(wǎng)具有不可比擬的優(yōu)勢。弛張篩是從圓振動(dòng)篩分選機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，弛張篩通過單一的驅(qū)動(dòng)可以獲得兩個(gè)不同的振動(dòng)：其一是偏心塊產(chǎn)生的振動(dòng)，另外一個(gè)是浮動(dòng)框篩產(chǎn)生的附加振動(dòng)。在浮動(dòng)框篩附加振動(dòng)時(shí)，和其相連的橫梁與固定框篩的橫梁之間會(huì)產(chǎn)生周期性的相向和背離運(yùn)動(dòng)，而聚氨酯篩板安裝在固定框篩的橫梁和浮動(dòng)框篩橫梁之間，因此聚氨酯篩板就會(huì)產(chǎn)生交替的松弛和張緊運(yùn)動(dòng)，最終使得物料在聚氨酯篩板上的加速度得以加快，提升篩分效率。弛張篩簡圖見圖1。

圖1 弛張篩簡圖

弛張篩具有如下特點(diǎn)：

(1)振動(dòng)頻率高，篩分效果好。弛張篩每分鐘的振動(dòng)頻率可以達(dá)到700次以上。

(2)篩網(wǎng)的端結(jié)構(gòu)采用了牛角設(shè)計(jì)，可以有效利用篩分面積，同時(shí)可以避免原煤從弛張篩兩側(cè)發(fā)生泄漏。

(3)在高頻振動(dòng)條件下，可以有效實(shí)現(xiàn)不粘煤的篩分，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)自清潔，不需人工進(jìn)行篩面的清理工作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

(4)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)簡單，轉(zhuǎn)動(dòng)部件小，設(shè)備維護(hù)成本低。

(5)篩網(wǎng)采用高強(qiáng)度高耐磨材質(zhì)，使用壽命長，無需頻繁更換。

(6)浮動(dòng)框篩的振動(dòng)幅度可調(diào)，篩孔不易堵塞，分選效率高。

3 弛張篩的應(yīng)用效果

某選煤廠原煤的設(shè)計(jì)年處理能力為16Mt，由于處理原煤多為細(xì)粒級(jí)不粘煤，選煤設(shè)備經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，產(chǎn)生的煤泥量較多，且壓濾機(jī)產(chǎn)生的煤泥水分較高，經(jīng)濟(jì)性較差。該原煤中的粒徑小于25mm的占比53%，其中小于6mm的占比(占全級(jí))30%，如果原煤水洗前能夠?qū)?mm粒徑以下煤進(jìn)行篩分，可以避免此部分煤在水洗時(shí)出現(xiàn)水分高的情況，影響熱值。因此，該選煤廠對(duì)員選煤設(shè)備進(jìn)行了優(yōu)化，采取弛張篩進(jìn)行深度篩分，以提升經(jīng)濟(jì)性。主要目標(biāo)是對(duì)6mm原煤進(jìn)行分級(jí)，入選原煤粒徑低于200mm，水分含量約為20%，采用的弛張篩為2層，有效面積達(dá)到28m2，兩層篩板均采用聚氨酯材質(zhì)，上層篩分粒徑25mm，下層篩分粒徑6mm。采取的弛張篩的具體情況見表1所示。

表1 弛張篩的參數(shù)

對(duì)現(xiàn)場篩分的樣品進(jìn)行多次取樣測試，結(jié)果：上層原煤進(jìn)行25mm粒徑篩分的效率達(dá)到90%，下層進(jìn)行6mm粒徑篩分的效率達(dá)到80%。該選煤廠的原煤中低于6mm粒徑的煤占比30%，通過弛張篩分后，6mm以下粒徑煤的篩分占全級(jí)的24%，極大減少了煤泥量，另外環(huán)節(jié)后續(xù)處理壓力。該煤不經(jīng)過水洗，因此含水量低，燃燒熱值得到保證。另外，通過弛張篩篩分，低于0.5mm的煤泥水分降低(原來水分30%，目前水分19%)，發(fā)熱量提升。(原來熱值12.1MJ/Kg，目前熱值14.6MJ/Kg)。

由于不粘煤的特點(diǎn)，使用弛張篩之前只能篩分大于25mm粒徑的煤，再降低篩分粒徑，會(huì)影響篩分煤的水分，不能滿足設(shè)計(jì)質(zhì)量要求。低于此粒徑煤需要進(jìn)入水洗系統(tǒng)，其中低于0.5mm的原生煤泥進(jìn)入壓濾系統(tǒng)，該部分煤泥水分含量高，發(fā)熱量也低，不能混摻末煤燃燒使用，只能單獨(dú)售賣，單噸價(jià)格30元左右。使用弛張篩后，低于0.5mm粒徑的原生煤泥可以達(dá)到末煤混摻要求，售價(jià)單噸為270元，因此可以明顯提升經(jīng)濟(jì)性。另外，由于弛張篩的維護(hù)成本較低，因此每年可以節(jié)約維護(hù)成本50%左右。

4 結(jié)語

不粘煤具有細(xì)粒級(jí)原煤含量多，水分高，細(xì)粒級(jí)篩分時(shí)容易出現(xiàn)團(tuán)聚情況，影響篩分效果。與傳統(tǒng)的圓振動(dòng)或直線振動(dòng)的篩分設(shè)備相比，博后篩能夠處理水分含量相對(duì)較低的不粘煤，但對(duì)于水分含量高的情況篩分效果不佳。弛張篩能夠?qū)Σ徽趁哼M(jìn)行有效的篩分，由于弛張篩篩板使用聚氨酯材質(zhì)，具有高強(qiáng)度和高耐磨特點(diǎn)，維護(hù)成本低。另外，由于弛張篩具有高振動(dòng)頻率的特點(diǎn)，篩分效果好。通過本文對(duì)弛張篩的作用原理進(jìn)行分析介紹，可以更好地認(rèn)識(shí)弛張篩設(shè)備和工藝。結(jié)合某選煤廠的實(shí)際運(yùn)行效果，可以看出弛張篩可以有效提升不粘煤的效果，使得低粒徑原生煤得以篩分，提升選煤廠的經(jīng)濟(jì)性。