新型組合式防脫落篩板設計與應用

胡興偉 戰(zhàn)仕發(fā) 董長福 陳兆彬 張科

（淄礦集團山東博選礦物資源技術開發(fā)有限公司，山東濟寧 272173）

0.引言

煤炭資源在我國一次能源消費中占比最高，且長時間保持較高趨勢，2020年全國煤炭產(chǎn)量為38.5億噸，為降低環(huán)境壓力、減少環(huán)境污染，煤炭在使用前的洗選工藝必不可少[1]。隨著選煤機械化程度的不斷提高，振動篩在煤炭洗選加工作業(yè)中得到了廣泛應用。一般而言，在煤炭的分級、脫水、脫介和脫泥過程中，各類振動篩約占選煤廠設備總量的1/3～1/4[2]。篩板是振動篩的工作表面，洗煤廠各類振動篩普遍使用的是卡槽式的篩板配合軌座固定在副梁上，材料為聚氨酯包邊金屬焊接篩板，在工作環(huán)境極為惡劣的運行過程中，由于受到物料沖擊、摩擦和腐蝕的作用，很容易造成彎曲變形、損壞甚至脫落的情況發(fā)生。篩板脫落后不但更換時影響生產(chǎn)時間及產(chǎn)量，而且大塊物料入倉還會使洗煤生產(chǎn)過程中管路堵塞[3]。

針對以上問題，計劃開發(fā)設計一種新型組合式防脫落篩板，新型篩板安裝后能達到振動篩正常洗煤、提高洗煤產(chǎn)量、降低成本的目的。

1.新型篩板的設計與優(yōu)點

（1）新型組合式防脫落篩板設計研發(fā)了振動篩篩板的副梁、軌座、篩板（如圖1所示）、分煤器（如圖2所示）四者同心的結構，實現(xiàn)了降低大塊物料對篩板的沖擊力、延緩篩板變形的效果。

圖1 篩板圖

圖2 分煤器圖

（2）采用自鎖防松螺栓螺母緊固的工藝替代現(xiàn)有篩板安裝方式，實現(xiàn)了運行過程中篩板不跳篩脫落，安裝拆卸方便，洗煤量及生產(chǎn)效率提高，成本降低。

（3）新型篩板選用不銹鋼材料為篩面骨架，四周包聚氨酯，有效延長了篩板的使用壽命，預計平均使用壽命至少提高到原來的1.2倍。新型篩板現(xiàn)場安裝圖（如圖3、圖4所示）。

圖3 新型篩板現(xiàn)場安裝圖1

圖4 新型篩板現(xiàn)場安裝圖2

2.新型篩板的經(jīng)濟效益

通過調(diào)研部分洗煤廠篩板使用情況，發(fā)生篩板脫落的情況一般在4次/年/廠，平均每次停機維修及清理時間3h，每廠振動篩平均7臺，每臺篩子平均需安裝70塊篩板，新型篩板安裝后不存在篩板脫落的情況，并且篩板的平均使用壽命預計提高到1.2倍，原來平均每2月集中批量更換一次篩板，每小時洗煤量按1000t，洗煤價格按平均7元/噸，洗煤凈利潤價格平均按2.5元/噸，每塊篩板平均價格按700元，節(jié)省人工費用暫時不計算在內(nèi)。預計每年能提高洗煤毛利潤7×1000×3×4=8.4萬元，每年洗煤純利潤2.5×1000×3×4×5=3萬元，每年篩板節(jié)省材料費用：700×（12/2-12/(2×1.2)）×60×7×5=29.4萬元，預計洗煤廠每年至少創(chuàng)利=3+29.4=32.4萬元。

3.新型篩板的前景和問題

新型組合式防脫落篩板能有效解決篩板彎曲變形以及脫落的情況，投入運行后使用效果良好。本新型篩板可以推廣應用到全國各煤礦、選煤廠和選礦廠等生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，能全面有效的提升整個行業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益的同時，還可以助推整個選煤產(chǎn)業(yè)再次騰飛，具有廣闊的應用前景。

新型篩板依舊存在重量大，尺寸變換不靈活，加工工藝復雜、成本高的缺點。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研情況，提出以下建議：

（1）重量大的問題：摩擦減輕，篩條使用壽命可提高。可以采用小尺寸篩條，從而有利于減輕篩板的質(zhì)量。同時還可以增大篩板的開孔率，這對于確保可靠的水流特性、提高分選效果十分有益。本設計采用的是不銹鋼聚氨酯篩板，不存在篩條剛度較差而不能選用寬度較小的篩條的情況，因此可以減小篩條尺寸[4]。

（2）尺寸變換不靈活的問題：可以考慮把篩板的穿條板改為可裝拆的活動端，從而可以快速方便改變尺寸。

（3）加工工藝復雜、成本高的問題：目前不銹鋼聚氨酯篩板在國內(nèi)許多生產(chǎn)廠家都有比較成熟的加工工藝，已得到普遍推廣應用，在以后的研究中，可以設計研發(fā)具有高耐磨性的新型功能材料，減少磨損消耗，降低企業(yè)成本。

4.總結

我國的煤炭資源越來越少，更加需要提高煤炭資源利用率，選煤設備的優(yōu)化改造是十分必要的[5]。通過對新型組合式防脫落篩板的優(yōu)化設計能夠有效地降低設備損耗，減少了廢棄篩板的產(chǎn)生，而且不銹鋼聚氨酯組合篩板有很好的吸音效果，可以減少現(xiàn)場企業(yè)的噪音污染，凈化企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。