動(dòng)篩跳汰機(jī)分選效果研究

王俊洋

【摘? 要】為使KHD-3型動(dòng)篩跳汰機(jī)能更好地適應(yīng)煤礦生產(chǎn)，找出影響動(dòng)篩分選效果的原因，論文對(duì)篩板運(yùn)行的頻率、振幅等進(jìn)行分析研究，總結(jié)其對(duì)動(dòng)篩的影響以及改進(jìn)方案，使動(dòng)篩在不同生產(chǎn)條件達(dá)到較好的分選效果，得以正常穩(wěn)定運(yùn)行。

【Abstract】In order to make the KHD-3 type moving screen jig can better adapt to the coal mine production， and find out the reasons that affect the sorting effect of moving screen， this paper analyzes and studies the frequency and amplitude of the screen plate operation， summarizes its influence on the moving screen and the improvement scheme， so that the moving screen in different production conditions to achieve better sorting effect， to operate normally and stably.

【關(guān)鍵詞】沉降運(yùn)動(dòng);分選效果;鑄造篩板;透水率

【Keywords】settlement movement; sorting effect; casting screen plate; water permeability

【中圖分類(lèi)號(hào)】TD94? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）11-0189-02

1 引言

KHD-3型動(dòng)篩跳汰機(jī)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)動(dòng)篩）是利用水流使物料松散并按物料密度不同進(jìn)行分層的選煤設(shè)備，作為提高分選效率，替代人工揀矸的理想選煤設(shè)備，動(dòng)篩篩板的運(yùn)行參數(shù)在分選過(guò)程中非常重要，篩板運(yùn)行的頻率、振幅、篩板角度等各參數(shù)的不同均影響動(dòng)篩的分選效果[1]。

2 簡(jiǎn)介

動(dòng)篩主要用于原煤分選，此型號(hào)動(dòng)篩的處理量300t/h，物料粒度25～300mm，篩板面積為2m×2m，由Q235b鋼材焊接而成的直條形篩板。

動(dòng)篩實(shí)現(xiàn)物料分層原理：篩板上升時(shí)，原煤隨篩板提升而上升，沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng);篩板下降時(shí)，水介質(zhì)形成相對(duì)于篩板的上升流使物料于篩板分離，并在水中做干擾沉降運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)按密度的分層。

動(dòng)篩有自動(dòng)化程度高、機(jī)械故障率低等優(yōu)點(diǎn)，可以塊煤含矸率達(dá)到3%以下，較傳統(tǒng)選煤效率提高10%左右。但在使用過(guò)程中由于物料的不規(guī)律性，造成動(dòng)篩分選效果差別很大，尤其篩板運(yùn)行控制影響尤其較大，本文就針對(duì)篩板各運(yùn)行參數(shù)對(duì)動(dòng)篩分選效果的影響進(jìn)行分析，找出最佳參數(shù)設(shè)定方案，以供提高動(dòng)篩分選效率，節(jié)省資源。

3 篩板運(yùn)行各參數(shù)對(duì)分選效果影響分析

3.1 頻率對(duì)動(dòng)篩分選效果的影響

運(yùn)行頻率是篩板在主液壓缸的作用下提升和自重下降的頻率，運(yùn)行頻率的快慢主要決定篩板脫離物料速度和物料是否有充足時(shí)間進(jìn)行沉降。當(dāng)頻率過(guò)慢時(shí)，透過(guò)篩板形成的上升水流過(guò)小，造成物料與篩板脫離不能脫離或脫離速度較小，致使物料之間的散度不夠，物料分散不均，塊煤與矸石之間分散情況較差。頻率過(guò)快時(shí)，雖然物料與篩板脫離速度較高，但留給物料的自行沉降時(shí)間較少，便不能使物料松散，塊煤與矸石沒(méi)有足夠時(shí)間進(jìn)行分散及分層，同樣造成塊煤、矸石分層不均，總之運(yùn)行頻率過(guò)低、過(guò)高都會(huì)造成物料分散度不足，造成物料分選效果差。

3.2 振幅對(duì)動(dòng)篩分選效果的影響

振幅是動(dòng)篩篩板的最高、最低位置之差，動(dòng)篩設(shè)計(jì)振幅為0～500mm無(wú)極可調(diào)。由于篩板是繞銷(xiāo)軸做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，振幅使物料在垂直和水平方向均有一定的位移，振幅越大，物料在下降時(shí)的垂直、水平的尺度就越大，垂直方向高度即是物料的松散空間，此值較大時(shí)，不但物料的分散空間變大，同時(shí)處理的物料量也增多;水平方向長(zhǎng)度變大，可使物料前進(jìn)速度加快，動(dòng)篩處理量增加，但物料在篩板的沉降運(yùn)動(dòng)次數(shù)相應(yīng)減少，不利于分選效果[2]。

3.3 篩板角度對(duì)分選效果的影響

動(dòng)篩篩板的運(yùn)動(dòng)方式是篩板隨搖臂繞銷(xiāo)軸做一定幅度的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。篩板的往復(fù)運(yùn)動(dòng)不但使物料具有垂直方向的沉降運(yùn)動(dòng)，還有水平方向的前移運(yùn)動(dòng)。篩板角度有兩個(gè)：①篩板往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)最下位置時(shí)篩板的初始角度;②篩板往復(fù)運(yùn)行的擺角。

初始角度、擺角均影響物料排放速度及在篩板上進(jìn)行沉降運(yùn)動(dòng)的次數(shù)，進(jìn)而影響動(dòng)篩整體處理量、分選效果。

相同條件下，初始角度增大時(shí)，物料在篩板上的運(yùn)行時(shí)間減小，物料的篩分效果變差，動(dòng)篩的處理量增加。相同條件下，擺角增大時(shí)，物料在篩板的運(yùn)行時(shí)間減小，物料處理量增加。

為獲得較好的分選效果，就要確保物料有足夠的空間、時(shí)間進(jìn)行沉降運(yùn)動(dòng)，頻率、振幅以及篩板角度必須均在一定范圍內(nèi)。

3.4 運(yùn)行參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)總結(jié)

在東龐礦洗煤準(zhǔn)備隊(duì)動(dòng)篩運(yùn)行試驗(yàn)中，保持其他參數(shù)不變情況下進(jìn)行單個(gè)運(yùn)行參數(shù)測(cè)試，得出以下結(jié)論。無(wú)論別的參數(shù)如何調(diào)整，當(dāng)篩板運(yùn)行頻率低于35次/min或者高于50次/min時(shí)，動(dòng)篩的分選效果均較差，不能正常分選。在測(cè)試中，振幅較小時(shí)，物料不能進(jìn)行分散，排出的物料沒(méi)有任何分選效果，當(dāng)振幅較大時(shí)，篩板運(yùn)行頻率就不能調(diào)到很高，分選的塊煤內(nèi)含矸石較多，經(jīng)測(cè)試，振幅在240～380mm時(shí)，動(dòng)篩的分選效果較好。在測(cè)試中，篩板角度影響較小，且篩板擺角與振幅相關(guān)，振幅增大，篩板擺角增大，經(jīng)測(cè)試篩板運(yùn)行角度在6～15°時(shí)，物料的分選效果最好。

4 篩板結(jié)構(gòu)、構(gòu)造分析

篩板透水率是篩孔占整個(gè)篩板的面積百分比。新的篩板透水率計(jì)算值均在55%左右，運(yùn)行過(guò)程由于篩縫卡堵等原因造成實(shí)際透水率較小，但只要保證透水率在40%以上均可正常篩分。

4.1 原篩板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

原動(dòng)篩篩板為長(zhǎng)方孔直條孔，篩孔尺寸為15mm×95mm，篩板結(jié)構(gòu)為下側(cè)δ12鋼板支架，支架上焊接12根40mm高δ20鋼板作為篦條，篦條間距為160mm，每2根篦條之間均勻鋪設(shè)3根篩條，篩條為倒三角形規(guī)格，邊長(zhǎng)10mm，三角形的1個(gè)頂角焊接與底部支架焊接。由于焊接面積較小，篩條較細(xì)，經(jīng)常出現(xiàn)磨損嚴(yán)重后斷裂，篩板壽命較短，僅僅能維持3個(gè)月正常使用，然后就會(huì)出現(xiàn)大面積篩條斷裂，現(xiàn)場(chǎng)修復(fù)困難，焊接工藝麻煩，且焊接后影響篩板透水率，影響篩分效果。

4.2 新型鑄造篩板

篩板的損壞主要由磨損造成，為提高篩板壽命，改造后篩板采用高耐磨、耐腐蝕性的鑄鋼工藝制作整體篩板，材質(zhì)為ZG40Mn2，篩孔尺寸為25～95mm，篦條高度為60mm，寬度為120mm，數(shù)量為17根，篩條16mm拔模鑄造厚度為20mm，每塊篩板重量約為750kg，較原來(lái)重250kg。

鑄鋼篩板透水率經(jīng)計(jì)算為57%>40%，滿足正常分選使用要求;透篩孔尺寸由15mm變?yōu)?0mm，使篩分物料中的粒度在20mm以下物料直接成為篩下物，減輕動(dòng)篩篩板對(duì)小塊物料分選效果差，小塊物料直接隨矸石排出的情況;篩板重量較重，可通過(guò)調(diào)整篩板設(shè)置壓力值來(lái)確保篩分效果，壓力值提高約2bar;鑄造篩板耐磨性能提高，篦條高度增加，有效地減少大塊矸石對(duì)篩條的磨損，有利于提高篩板壽命。

鑄造篩板較原焊接篩板的優(yōu)勢(shì)有：①實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，各篩條、筋板連接處尺寸較大，篩板強(qiáng)度增加;②鑄鋼件篩板更耐磨;③篦條高度增加，寬度減少，較少較大物料與筋條的接觸，提高篩條使用壽命;④篩板更易修復(fù)[3]。

4.3 鑄造篩板運(yùn)行試驗(yàn)

鑄造篩板在東龐礦洗煤準(zhǔn)備隊(duì)進(jìn)行了試運(yùn)行試驗(yàn)，并對(duì)篩板各運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，篩板運(yùn)行頻率調(diào)整為45次/min，振幅調(diào)整為325mm，篩板初始角度為7°，擺角約為5°。試驗(yàn)結(jié)果表明：動(dòng)篩在處理量300t/h以下，最大物料粒度不超過(guò)300mm情況下，篩板排矸壓力值約為102bar。篩板的運(yùn)行參數(shù)可適應(yīng)大部分生產(chǎn)情況，分選后矸石中含煤量小于2%，煤塊中含矸石量小于1%，鑄造篩板使用壽命在18個(gè)月左右。

5 結(jié)語(yǔ)

頻率、振幅、篩板角度作為動(dòng)篩篩板運(yùn)行重要參數(shù)，影響動(dòng)篩整體分選效果，必須切實(shí)了解物料情況，結(jié)合動(dòng)篩排料情況，調(diào)定符合現(xiàn)場(chǎng)情況的參數(shù)，方能保證動(dòng)篩正常穩(wěn)定運(yùn)行。

【參考文獻(xiàn)】

【1】中國(guó)煤炭加工利用協(xié)會(huì).選煤實(shí)用技術(shù)手冊(cè)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2008.

【2】張麗萍，王東.動(dòng)篩跳汰機(jī)篩板的改造設(shè)計(jì)及技術(shù)分析[J].山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2014，30（05）：65-66+69.

【3】韓會(huì)軍，翟紅，王多琎，等.機(jī)械動(dòng)篩跳汰機(jī)篩體的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析[J].礦山機(jī)械，2009，37（19）：85-88.