弛張篩在選煤廠改擴建系統中的優化和應用

方建新

(大同煤礦集團大地選煤工程有限責任公司，山西 大同 037003）

大地選煤公司王村選煤廠原設計入選量為2.1Mt/a，隨著礦井先進產能的釋放，礦井產能將提升到3.60Mt/a，現配套選煤生產系統難以滿足礦井能力要求。

1 弛張篩的性能

弛張篩的設計原理是由單一驅動產生雙重振動：激振器驅動固定框產生的線性振動和浮動篩框產生的振動。在篩分過程中，彈性聚氨酯篩面以800 次/分的頻率不斷伸縮曲張，可獲得最高50g的加速度。其雙振動原理以及彈性聚氨酯篩板連續不斷地擴張、收縮，從而有效地防止了篩孔堵塞。

2 弛張篩在選煤系統的應用

弛張篩因其獨特的結構原理，對細粒原煤有較好的篩分效果，可將部分細粒原煤實現有效分離，不經過洗選系統，直接經過運輸系統轉載，進入產品倉。

弛張篩在選煤系統應用如圖1 所示。

圖1 弛張篩在選煤系統應用示意圖

3 弛張篩在選煤廠改擴建項目設計應用對比

王村選煤廠需進行有效擴能改造，新增一套設計能力為1.50Mt/a 的生產系統，滿足礦井生產能力以及市場對產品質量的需求。現有如下兩套設計方案及預算。

3.1 新增1.50Mt/a 全入洗系統（方案一）

3.1.1 選煤方法

新系統采用全重介混合入洗。具體參數詳見表1、表2。

3.1.2 選煤工藝簡述

采用重介兩產品旋流器+螺旋分選機+板框壓濾機回收工藝。

（1）重介分選系統

-50mm 原 煤 經1.5mm 脫 泥 篩 脫 泥 后， 篩上-50～1.5mm 級進入混料桶，由泵揚至重介旋流器分選，出精煤、矸石兩種產品，分別經脫水脫介后矸石排棄，精煤經離心機二次脫水后作為精煤產品裝倉。

（2）粗煤泥分選系統

-1.5mm 篩下物料經分級旋流器分級后-0.1mm細粒隨溢流進入濃縮池，底流中-1.5～0.1mm 物料入螺旋分選機分選，出精煤、矸石兩種產品經脫水后進入精、矸皮帶。

（3）煤泥水處理系統

分級旋流器溢流、矸石高頻篩篩下水、弧形篩篩下水、煤泥離心機離心液進入濃縮機中，溢流作為循環水復用，底流由板框壓濾機回收。

表1 方案一產品平衡表

表2 方案一主要設備選型表

3.1.3 重點工程范圍

包括運輸系統提能改造，主廠房改造，新增空壓機房，新增完整的煤泥處理系統，包括濃縮機及板框壓濾機，以及配套的供配電、集控、通訊、給排水、消防、采暖通風、選煤廠場區設施工程等。概算表見表3。

3.2 新增1.50Mt/a 系統，采用弛張篩脫粉部分入洗（方案二）

新增系統處理能力為1.50Mt/a，其中洗選能力為0.9Mt/a。如圖2、圖3 所示。

圖2 弛張篩在王村選煤廠改擴建系統應用示意圖

表3 方案一概算表

圖3 弛張篩在王村選煤廠改擴建系統現場應用圖

表4 王村選煤廠入選原煤篩分實驗表

由表4 可知，隨著粒度的減小，產率逐漸降低，灰分也隨之降低，發熱量升高，+13mm 灰分變化較大。因此考慮到煤質變化及產品結構，脫粉下限可以在13～6mm 之間調整，保證產品發熱量（Qnet,ar）≥5000kcal/kg。

3.2.1 選煤方法

新增系統采用脫粉全重介混合入洗。新增系統采取選煤工藝如下：弛張篩脫粉+重介兩產品旋流器+螺旋分選機+板框壓濾機回收工藝。具體參數詳見表5、表6。

3.2.2 工藝流程簡述

（1）篩分脫粉系統

-50mm 原煤經弛張篩13mm 脫粉后，篩上物-50～13mm 進入重介分選系統，篩下物-13mm 粉煤經皮帶轉載至產品倉。

（2）重介分選系統

篩上物進入有壓兩產品重介質旋流器分選，分選出精煤和矸石。精煤經脫介脫水后，作為最終精煤產品儲存，矸石脫介脫水后，運往矸石倉。

（3）粗煤泥分選系統

-1.5mm 磁選機尾礦物料經分級旋流器分級后-0.1mm 細粒隨溢流進入濃縮池， 底流中-1.5～0.1mm 物料入螺旋分選機分選，出精煤、矸石兩種產品經脫水后進入精、矸皮帶。

（4）煤泥水系統

煤泥水都進入原系統濃縮機，采用壓濾機脫水回收，煤泥摻入精煤作為最終產品。

表5 方案二產品平衡表

表6 方案二主要設備選型表

3.2.3 重點工程范圍

包括運輸系統提能改造，主廠房改造，新增空壓機房，對現有板框進行改造，原濃縮車間改造，以及配套的供配電、集控、通訊、給排水、消防、采暖通風、選煤廠場區設施工程等。概算表見表7。

表7 方案二概算表

3.3 方案對比

弛張篩脫粉應用較全入洗系統，與原系統共用濃縮池，無需新購置板框壓濾機，僅需將一臺板框壓濾機進行改造，且各設備選型較小，大幅減少新系統建設成本。王村選煤廠改擴建系統可節省1339.24 萬元，同時脫粉產品水分較低，在保證產品發熱量穩定的情況下，精煤產率預測會提高0.4%。

4 結論

弛張篩在選煤廠改擴建系統中應用可大幅減少選煤廠改擴建工程及設備購置費用，降低煤泥水系統負荷。弛張篩脫粉產品水分較低，相當于以部分水分置換灰分，從而提高一定的精煤產率，對于細粒含量大且灰分低的動力煤選煤廠系統改造有較好的應用效果。