干式選煤法主要技術類型及提升措施分析

（西山煤電（集團）有限責任公司西銘礦選煤廠 山西 030052）

引言

干式選煤法相對于其他類型的選煤方法有著工藝簡單、選煤成本較低、節約水資源、對環境帶來的傷害較小等多方面的優勢，特別是隨著我國煤炭行業現代化發展，對各種類型的選煤技術提出了更高的要求，因此，對干式選煤法主要技術類型及提升措施進行分析有著較為重要的意義。

1.干式選煤法主要技術類型

(1)復合式干法分選技術

主要技術原理是物料進入到分選床后，在風力、振動力等作用下，按照密度的不同實現上下分層，在振動力作用下，與床面長度相互垂直的方向，床面底部物料朝著背板方向移動，在達到背板之后，開始朝上運動。密度相對較低的物料，在重力、推力等作用下，從排料邊排出。密度相對較高的矸石逐漸從矸石排料端排出，完成煤炭的分選。在排料端，矸石灰分、中煤及精煤逐漸降低，能夠從需求出發選擇出多種類型的產品。

(2)風力干法分選技術

該種技術主要是在恒壓風、高頻激振及脈動風的作用下，物料逐漸沉降、松散，并按照密度的不同逐步完成分層。在上升氣流、往復運動等作用下，粒群逐漸發生松散，并產生離析的效果，煤粒由于細小且較為輕微，被吹到了上表層，矸石由于較為沉重而逐漸走向下層，實現了矸石和煤的有效分離。

(3)空氣流化床重介分選技術

使用傳統的干法進行選煤，分選介質主要是空氣，介質密度和分選密度之間有著較大的差值，氣體與固體分選系統整體穩定性較差，在較為有限的時間與空間范圍內較難對煤炭進行精準分離。空氣流化床重介分選技術是一種對流態化充分應用的煤炭分選方式，粉體在介質床上對上升的氣流進行最大限度的利用，得到一種似流體，可以替代重介懸浮液，可取得較好的干選效果。

(4)塊煤智能分選技術

在對大塊煤炭進行分選時，主要有動篩跳汰機排矸法、淺槽重介分選法、人工手選法等，其中，在選擇使用淺槽重介分選法時，對于粒徑超過13mm的煤塊可取得較好的分選效果，但是系統相對較為復雜，生產成本也相對較高，特別是在機械出現故障時，整體的運營成本相對較高。動篩跳汰機排矸法對于入料有著較高的要求，需要入料整體較為均勻，防止出現矸石帶精煤的情況出現。為了最大限度的降低人工撿矸的難度，對工藝流程進行簡化，當前已經開始使用大塊煤智能分選系統，該系統主要對300mm到500mm的粒塊煤可實現較高質量的分選，在具體分選時，主要可選擇使用色差智能識別、X射線識別、γ射線識別等方式。從當前該技術使用情況來看，主要包含有執行系統、決策系統、檢測系統、給料系統等，通過選擇使用X射線或者γ射線等方式對矸石、煤等進行識別，壓縮空氣噴嘴是整個工程的執行機構，從實踐來看，可取得較好的效果。

2.干式選煤法主要干選機技術要點

從當前干式選煤法在國內的使用情況來看，當前使用較多的干式選煤機械類型有：FGX型復合式干選機、FX型俄式干選機及CFX型差動式干選機，這三類機械在干式選煤過程中取得了較好的選煤效果，掌握這三類機械的工作機理，對于更好提升選煤質效有著較為重要的意義。

(1)FX型俄式干選機技術要點

從FX型俄式干選機工作情況來看，其分選床面設計為梯形結構，在背板的位置安裝有振動電機，一般為兩個，其主要作為干選機的激振源，通過振動帶動分選床振動。FX型俄式干選機整體結構見圖1所示。

分選床安裝在機架上，除塵器通過管道與集塵罩有效連接，鼓風機將風送入到風筒內，送入到分選床底部空氣室。物料通過給料機進入到分選床上，分選床一般包含有隔板、背板、床面及隔條等，分選床底部安裝的空氣室和鼓風筒連通，在分選床背板上安裝的振動電機在工作時帶動分選床振動。隔條安裝在分選床面上，因為水平方向和床面有一定的角度，所以通過帶動床面振動推動物料朝向背板方向旋轉，運動呈現出螺旋式。隨著寬度的變化，梯形床面逐步縮減，其上部的物料，根據密度的不同，從小到大從邊逐步排開，矸石的密度通常較大，精煤的密度一般較小。在具體使用過程中，不需要用水，投資也相對較小，在使用時，振動方向和給料方向呈現出垂直，精煤質量相對偏低，影響到分選精度，同時，在具體工作中，振動電機所帶來的振動頻率相對較大，在入料外水超過7%時，原煤整體分選效果相對較差，整體的適用范圍會受到明顯的限制。

圖1 FX型俄式干選機整體結構圖

(2)FX型俄式干選機技術要點

在具體工作時，具體的分選過程見圖2所示。

圖2 分選原理圖

該類干選機在工作時，矩形床面上包含有較高隔板，床面和隔板之間有凹槽存在，在縱向方向上，激振器帶動床面發生振動，在底部上升氣流與振動力的作用下，床面的物料實現逐步分層，空氣和細粒物料構成介質，煤體由于密度較低，在介質層中逐漸向表層上浮。因為床面整體的橫向坡度相對較大，在重力的影響下，煤體通過平行的凹槽實現分選，并逐步通過側面排料邊逐漸排出，矸石逐漸沉入中槽底，并沿著床面末端逐漸排出。由于選擇使用的是座落式結構，激振器安裝在分選床下面支撐座上，由于支撐座和分選床選擇使用的是四連桿結構，所以，在振動時，整體為前后對稱的振動。座落式結構見圖3。

圖3 座落式結構示意圖

選擇使用這種結構整體的處理能力相對較高，沖程也相對較大，對于入料外水適應范圍相對較大，能夠達到9%。因為矩形床面上安裝的隔板相對較高，且床層的厚度相對較厚，物料可以實現有效分層，分選效果相對于前者更好。但是在具體使用時，對于設備基礎有著較高的要求，整體投入的成本較大。

(3)CFX型差動式干選機技術要點

該類結構分選床面使用的隔條高度較高，床層的厚度也相對較厚，沒有笨重底座，床面和激振器有效連接，形成了一個完整的分選床，并懸掛在鋼結構支架上，基礎整體較小，在基建方面的投入相對較小。對于激振器選擇使用的是差動式激振器，其主要優勢在于床面在其帶動下可以實現后退快、前進慢的效果，也可以達到不對稱差動振動的效果，床面上物料在慣性作用下可以達到快速向前運動的效果，整體處理能力相對較高，對于入料外水的適應范圍也相對較大。結構示意圖見圖4所示。

圖4 結構示意圖

3.提升干式選煤法工作質效的相關措施

從當前干式選煤法的具體應用情況來看，為了更好提升該項技術的應用效果，進一步加大空氣流化床重介分選設備的科技攻關和技術突破，使其在降低分選下限和設備投資等方面有所突破。這類設備將在煉焦煤低密度高精度分選和非煤礦石分離領域有著廣闊的應用前景，或將徹底改變選煤工業現有干法和濕法選煤設備的應用局面。

4.結束語

綜上分析，在選煤過程中，全面提升干式選煤法工作質效對于更好保證選煤效果有著非常重要的作用，但是從當前在選煤過程中干式選煤法的實際應用情況來看，在很多方面還有著較大的提升空間，特別是隨著干式選煤法技術類型的更新、選煤設備的換代，需要更為精準的掌握干式選煤法技術要點，才能將干式選煤法在選煤過程中的技術優勢最大限度的發揮出來，更好提升選煤的質效。