6 mm深度篩分—重介質淺槽分選技術的研究

2021-04-29 02:05:26柳驍

煤炭加工與綜合利用 2021年3期

柳驍

(神華準格爾能源集團有限責任公司，內蒙古鄂爾多斯 010300)

1 概述

原煤的深度分級是實現精度分選的重要前提條件[1]。弛張篩的使用，給原煤的細顆粒分級帶來了技術突破[2]。動力煤全級入選時，塊煤和末煤分選前要進行脫泥，由于傳統的篩分設備干法脫泥效率低，干法脫泥效果不達標，因此傳統的脫泥方式是濕法脫泥。然而，弛張篩能夠實現原煤6 mm，甚至3 mm干法脫泥，并且篩分效果能夠滿足生產要求。弛張篩實現干法脫泥后，減少了煤泥量，在很大程度上避免了煤泥量大帶來的一系列不良影響。弛張篩的使用實現了末煤深度分級，優化了末煤處理工藝[6]。

當前許多動力煤選煤廠采用原煤25 mm或13 mm分級，塊煤重介質淺槽分選、末煤重介質旋流器分選的選煤工藝，工藝流程較為復雜。也有部分選煤廠采用25 mm或13 mm分級，塊煤使用重介質淺槽分選，末煤不分選，這樣會影響產品的質量。試驗表明，弛張篩按照6 mm分級時，篩分效率可達75%以上；弛張篩按照3 mm分級時，篩分效率可達70%以上。弛張篩實現末煤深度篩分后，25～6 mm或25～3 mm末煤，以及13～6 mm或13～3 mm末煤就可以直接與塊煤一起進入重介質淺槽分選機進行分選，在簡化了工藝流程的同時，也提高了原煤的入洗比例[16]。

2 原煤特性研究

2.1 粒度組成分析

原煤篩分試驗結果見表1。

表1 原煤粒度組成分析

分析表1可知：原煤灰分24.44%，屬于中灰分煤；100～10 mm為主要粒級，大于10 mm粒級含量達49.51%，且灰分較高為27.79%，通過分選能有效降低灰分，提高產品熱值；小于10 mm粒級含量達50.49%，灰分為21.15%，還有提質的可能；各粒級灰分隨著粒度減小而減小，說明細粒級含煤較多，煤質較脆；小于0.5 mm級含量較大，灰分沒有明顯升高，同樣說明煤質較脆。

2.2 密度組成分析

入選原煤大于13 mm粒級的浮沉試驗結果見表2，入選原煤大于6 mm粒級的浮沉試驗結果見表3。

表2 入選原煤大于13 mm粒級浮沉組成

表3 入選原煤大于6 mm粒級浮沉組成

2.3 可選性分析

大于13 mm原煤的可選性曲線如圖1所示，大于6 mm原煤的可選性曲線如圖2所示。

從圖1看出，大于13 mm原煤分選，當要求理論精煤灰分為14%時，理論精煤產率為73.3%，理論分選密度為1.585 g/cm3，可選性等級為中等可選。

圖1 大于13 mm原煤可選性曲線

從圖2看出，大于6 mm原煤分選，當要求理論精煤灰分為14%時，理論精煤產率為70.0%，理論分選密度為1.619 g/cm3，可選性等級為中等可選。

圖2 大于6 mm原煤可選性曲線

3 弛張篩6 mm深度篩分技術研究

3.1 篩面位移與速度測量分析

Liwell弛張篩所用聚氨酯篩面結構尺寸如圖3所示，單片聚氨酯篩面寬度L=355 mm。弛張篩橫梁初始間距a=315 mm。由于篩面兩端利用壓條固定在橫梁上，因此，實際參與撓曲運動的篩面寬度小于篩面整體寬度。a0=315-20=295 mm。

圖3 弛張篩篩面與橫梁尺寸

弛張篩篩面中點位移測試值與理論值對比如圖4所示，弛張篩篩面中點速度測試值與理論值對比如圖5所示。

圖4 弛張篩篩面中點位移測試值與理論值對比

圖5 弛張篩篩面中點速度測試值與理論值對比

由圖4和圖5可以看出，篩面中點位移隨著變頻器頻率的增大，與理論值相比，呈現逐步上升趨勢，這是由于理論計算時未考慮篩面單位質量運動所造成的慣性作用。而通過位移數值微分所得到的篩面中點速度與理論值吻合較好，這主要是由于隨著頻率的提高，篩面中點位移由于慣性所增加的幅度小于撓曲周期的減小幅度。

3.2 弛張篩6 mm篩分試驗研究

弛張篩計算入料、偏差及分配率計算結果見表4。

表4 弛張篩6 mm篩分計算入料、偏差及分配率計算

用表4數據計算均方差：

∑Δ2=36.51

σ=3.02

用表4數據計算得到篩分效率87.20%，粗顆粒正配效率92.58%，細顆粒正配效率94.61%，總錯配物含量(占入料)6.83%。再用表4繪制弛張篩兩產品分配曲線圖6所示。

圖6 弛張篩兩產品分配曲線

由圖6可知弛張篩實際分級粒度d50=7.22 mm。

3.3 不同頻率下弛張篩6 mm分級效果分析

同頻率下弛張篩6 mm分級結果見表5。

表5 不同頻率下弛張篩6 mm分級結果

由表5可知，當弛張篩工作頻率為48 Hz時，弛張篩篩分效果最佳，此時篩分效率為88.26%，限下率為0.64%，限上率為32.77%，細顆粒錯配物含量為0.50%，粗顆粒錯配物含量為7.17%，總錯配物含量為7.67%。隨著工作頻率增大，篩面加速度增大，單位時間物料跳動次數增加，強化了物料的松散分層，提高了物料的整體篩分效果，限下率及細粒物錯配物含量減小，但限上率及粗顆粒錯配物含量會有所增大，整體篩分效率增大。但當工作頻率增大至48 Hz后繼續增大時，單位時間物料跳動次數過大，物料運移速度加快，物料篩分時間降低，顆粒透篩概率降低，限下率及細粒物錯配物含量增大，限上率及粗顆粒錯配物含量降低，整體篩分效率降低。