大型弛張篩在動力煤洗選中的應(yīng)用

劉雨苗，王微微，陳立龍，張 影

(唐山森普工程設(shè)計有限公司,河北 唐山 064000)

大型弛張篩在動力煤洗選中的應(yīng)用

劉雨苗，王微微，陳立龍，張 影

(唐山森普工程設(shè)計有限公司,河北 唐山 064000)

介紹了FFS3070型弛張篩的工作原理和技術(shù)特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上分析了弛張篩3mm干法脫粉技術(shù)在鑫辰選煤廠的應(yīng)用情況，應(yīng)用結(jié)果表明：采用FFS3070型弛張篩對原煤進(jìn)行3mm干法脫粉，不僅提高了末煤產(chǎn)品的產(chǎn)率，而且大大減少了煤泥量，降低了煤泥處理系統(tǒng)負(fù)荷，簡化了煤泥處理工藝，降低了煤泥處理費(fèi)用，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，具有較高推廣價值。

弛張篩；脫粉；煤泥；動力煤

動力煤脫粉入洗工藝在晉城、淮南、寧東、東勝礦區(qū)等地方已經(jīng)得到成功應(yīng)用[1]。近年來，我國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，煤炭需求放緩，煤炭消費(fèi)量持續(xù)下降，導(dǎo)致煤炭總量過剩，過剩產(chǎn)能難以消化，煤炭價格持續(xù)走低，使煤炭行業(yè)遇到了前所未有的困境[2]。而動力煤一般變質(zhì)程度較低，生產(chǎn)中易泥化產(chǎn)生大量煤泥，給煤泥水處理系統(tǒng)帶來很大壓力，同時，煤泥產(chǎn)品由于水分高、發(fā)熱量低，只能單獨(dú)堆放，且堆放占地面積大、污染環(huán)境。此外，傳統(tǒng)原煤分級設(shè)備最低只能以13 mm分級，原煤入選率較低，若原煤中13～3 mm粒級煤也能進(jìn)行分選，則精煤產(chǎn)率將大幅度提高，資源也將得到更加合理的利用，因此，對傳統(tǒng)的動力煤塊煤入選末煤不分選的生產(chǎn)工藝進(jìn)行技術(shù)改造是十分必要。為了積極應(yīng)對煤炭市場下行壓力，煤炭企業(yè)需要創(chuàng)新思路，大膽嘗試新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備，鑫辰選煤廠采用原煤干法脫粉+重介旋流器分選、粗煤泥螺旋分選機(jī)分選工藝流程，設(shè)計生產(chǎn)原煤能力為1.20 Mt/a，產(chǎn)品為洗中塊、洗小塊、洗末煤。采用原煤干法深度脫粉實(shí)現(xiàn)了末煤產(chǎn)品產(chǎn)率的提高，而且大大降低了洗選的煤泥量，減輕了煤泥水系統(tǒng)的壓力，降低了洗選加工費(fèi)，提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1 FFS 3070弛張篩

1.1 FFS3070弛張篩結(jié)構(gòu)

FFS系列弛張篩由固定篩框、浮動篩框、諧振彈簧、減震彈簧、基礎(chǔ)支座、激振器、驅(qū)動裝部件組成。FFS系列弛張篩結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

1—固定篩框；2—浮動篩框；3—諧振彈簧；4—基礎(chǔ)支座；5—皮帶罩；6—減振彈簧；

1.2 FFS 3070弛張篩工作原理

弛張篩由傳統(tǒng)圓振動篩發(fā)展而來，弛張篩的電機(jī)通過驅(qū)動軸帶動激振器旋轉(zhuǎn)使篩機(jī)產(chǎn)生圓形振動，由于彈性篩面是安裝在浮動篩框上，所以彈性篩面隨著固定篩框振動的同時，還將產(chǎn)生一個附加的振動，浮動篩框在諧振彈簧作用下產(chǎn)生橢圓形振動。彈性篩面的兩端分別安裝在浮動篩框上的固定橫梁和浮動橫梁上，在篩分過程中，彈性篩面連續(xù)不斷的擴(kuò)張、收縮，獲得很高的振動強(qiáng)度，使物料產(chǎn)生強(qiáng)烈的拋射運(yùn)動，并在篩面上劇烈跳動，同時聚氨酯篩板能夠發(fā)生彈性變形，擁有自清理功能，防止篩孔的堵塞[3]。

1.3 FFS 3070弛張篩技術(shù)特點(diǎn)和參數(shù)

鑫辰選煤廠應(yīng)用的FFS弛張篩主要技術(shù)特點(diǎn)如下：

(1)彈性篩面做弛張運(yùn)動，振動頻率為780次/min，干法篩分分級粒度可達(dá)1 mm。

(2)篩分機(jī)轉(zhuǎn)動部件少，運(yùn)行可靠性高，日常維護(hù)工作量少。

(3)聚氨酯彈性篩板安裝在固定梁與浮動梁之間，隨著固定梁與浮動梁之間距離的變化做弛張運(yùn)動，采用壓入式將篩板固定，固定不需要任何螺栓，拆裝方便，防止了物料在側(cè)板處漏料，更換篩板方便簡單，篩板邊緣受應(yīng)力均勻，使用壽命延長。

(4)篩分機(jī)座落在高強(qiáng)度鋼彈簧上，減振效果好，噪聲低，彈簧使用壽命長。

(5)浮動篩框振幅可調(diào)，物料振動強(qiáng)度在10～50倍g范圍內(nèi)可調(diào)，篩孔不容易堵塞，篩分效率高。

1.4 FFS 3070弛張篩技術(shù)參數(shù)

FFS3070型弛張篩主要技術(shù)參數(shù)如下：

入料粒級/mm

<80

篩面尺寸(寬×長)/mm

3 000×7 000

安裝角度/(°)

15

振次/min-1

780

篩縫/mm

3

固定篩框振幅/mm

6～7(可調(diào))

浮動篩框振幅/mm

14～18(可調(diào))

2 入選原煤煤質(zhì)

鑫辰選煤廠主要入選內(nèi)蒙古東勝、神府地區(qū)煤礦的原煤，入選原煤主要是低灰、低硫、中發(fā)熱量-高發(fā)熱量的不粘煤。原煤經(jīng)洗選加工，可做為優(yōu)質(zhì)的動力用煤。

2.1 原煤水分

按照GB/T 212—2008《煤的工業(yè)分析方法》進(jìn)行水分測定，入選原煤的全水分基本在20%以上，一般在22%～25%，最高可達(dá)30%左右，外在水分一般12%～15%。在一定范圍內(nèi)，隨著原煤水分的增加，篩分效率大幅度降低，這是由于物料表面帶水后，顆粒間因膠結(jié)和表面張力作用下，相互粘結(jié)成團(tuán)，黏滯性增大，導(dǎo)致細(xì)粒粘在大顆粒表面或者篩絲上，容易將篩孔堵死，造成篩分效率明顯降低[4]。

2.2 原煤粒度組成

原煤篩分試驗(yàn)結(jié)果見表1所示。從表1中可以看出：原煤中<3 mm粒級累計產(chǎn)率為36.27%，加權(quán)灰分為14.39%，其發(fā)熱量在23.5 MJ/kg左右，與重介末煤發(fā)熱量接近，通過弛張篩可預(yù)先篩除<3 mm粒級粉煤，直接摻入末煤產(chǎn)品，無需單獨(dú)銷售。

表1 選煤廠入選原煤粒度組成

3 應(yīng)用效果

采用弛張篩篩分原煤時，篩面具有足夠大的振動強(qiáng)度和自清理功能，解決了原煤水分高時堵塞篩孔的現(xiàn)象；在相同處理量下，振動篩的篩分效率大幅度提高，實(shí)現(xiàn)了原煤有效分級；弛張篩采用全封閉結(jié)構(gòu)，抑制煤塵飛揚(yáng)，改善了現(xiàn)場作業(yè)環(huán)境[5]。

采用干法脫粉可將大部分原生煤泥預(yù)先脫除，降低了系統(tǒng)煤泥量、煤泥系統(tǒng)負(fù)荷和煤泥處理費(fèi)用，簡化了煤泥處理工藝，同時煤泥不入水，水分不增加，發(fā)熱量也不會降低[6]。此外，干法脫粉還能提高重介系統(tǒng)入選能力，提高分選精度[7]。

通過對原煤、篩上物、篩下物篩分試驗(yàn)結(jié)果可以計算出篩分效率[8]，其中弛張篩篩分效率見表2所示。

由表2可以看出：當(dāng)原煤水分較低時，可達(dá)到較好的篩分效率，但隨著原煤水分和處理量的增加，篩分效果明顯下降。通過3個月的實(shí)際使用效果可以看出，系統(tǒng)運(yùn)行效率、效果完全達(dá)到預(yù)期目的，干法篩分后，粗煤泥回收系統(tǒng)回收物料很少；煤泥量降低了一半以上，煤泥水的負(fù)擔(dān)大大減少，同時也減少了藥劑使用量和煤泥處理的后續(xù)工作量，降低了洗煤成本和運(yùn)行費(fèi)用[9]。

表2 原煤篩分效率表

4 經(jīng)濟(jì)效益

FFS3070型弛張篩干法脫粉工藝在鑫辰選煤廠的成功應(yīng)用，為選煤廠創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。選煤廠煤泥水系統(tǒng)中煤泥含量大幅度減低，同時提高了重介系統(tǒng)脫介效率，降低了建設(shè)投資和運(yùn)營成本。經(jīng)測算，選煤廠建設(shè)投資減少了1/3，減少了約500萬元[10]。

選煤廠采用弛張篩對3 mm粒級原煤進(jìn)行脫粉后，煤泥可減少10%(尾煤泥產(chǎn)率按30%計)。若每年生產(chǎn)120萬噸原煤，則可減少3.6萬噸尾煤泥產(chǎn)量，同時可以將其轉(zhuǎn)化為末精煤產(chǎn)品。煤泥價格50元/t，末精煤價格按200元/t，若將煤泥轉(zhuǎn)化為末精煤，則每年可增加經(jīng)濟(jì)效益540萬元。

選煤廠煤泥系統(tǒng)的絮凝劑消耗量為0.2 kg/t，煤泥產(chǎn)量減少0.12 Mt/a，可以節(jié)約絮凝劑24 t/a，絮凝劑價格約為1.5萬元/t，則可節(jié)約絮凝劑成本約36萬元；煤泥系統(tǒng)的凝聚劑消耗量為1.5 kg/t，每年可減少凝聚劑消耗量180 t，凝聚劑價格約為0.15萬元/t，則可節(jié)約凝聚劑成本27萬元。因此每年煤泥藥劑可節(jié)省成本63萬元。其次在生產(chǎn)管理、設(shè)備管理、煤泥排放處置等方面仍可節(jié)約一定的費(fèi)用[11]。

此外，弛張篩的篩分效率高，能耗低，與處理能力250 t/h的傳統(tǒng)篩分設(shè)備相比，相同處理能力的弛張篩每年可節(jié)約電能123.55萬度。

總之，采用弛張篩進(jìn)行原煤3 mm脫粉工藝，大幅度減少了進(jìn)入煤泥系統(tǒng)的煤泥量，降低了系統(tǒng)建設(shè)投資、系統(tǒng)水耗、電耗、介耗費(fèi)用；弛張篩脫下來的粉煤直接進(jìn)入產(chǎn)品，不再進(jìn)入煤泥水系統(tǒng)，將低發(fā)熱量煤泥產(chǎn)品轉(zhuǎn)變成了高附加值的末煤產(chǎn)品，增加了經(jīng)濟(jì)效益；煤泥藥劑消耗量大幅減少，節(jié)約了生產(chǎn)成本[12-15]。

5 結(jié)語

FFS3070型弛張篩高效干法脫粉工藝在鑫辰選煤廠得到了成功應(yīng)用后，提高了分選設(shè)備的分選效果，大幅度減少了洗選系統(tǒng)的煤泥量，降低了煤泥水處理成本和選煤廠運(yùn)營費(fèi)用，提高了末煤的回收率和發(fā)熱量。此外，也為企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的環(huán)保效益，對不同工藝的選煤廠脫粉入洗改造和新建動力煤選煤廠工藝選擇都具有一定的參考意義。

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Application of large-sized flip-flop screening machine in cleaning of power coal

LIU Yu-miao, WANG Wei-wei, CHEN Li-long, ZHANG Ying

(Tangshan Senpu Engineering Design Co., Ltd., Tangshan, Hebei 064000, China)

Following an introduction to the working principle and technical features of the FFS3070 flip-flop screening machine, an analysis is made of the result of its application for dry screening of raw coal for scalping out of the minus 3mm fine coal at Xinchen Coal Preparation Plant. Practice shows that the use of the screen can lead to increase of yield of small coal product, drastic reduction of content of slime in washwater, reduction of load of slime treatment system, simplification of slime treatment process and cutdown of operating cost. The use of the screen has brought about favourable economic result. It proves to be an equipment of real worth for widespread application.

flip-flop screening machine; scalping-out of fine coal; slime; power coal

1001-3571(2016)06-0030-03

TD452

B

2016-06-20

10.16447/j.cnki.cpt.2016.06.008

劉雨苗(1981—)，男，安徽省安慶市人，工程師，從事選煤廠設(shè)計工作。

E-mail：lym@tssenpu.cn Tel：18803158029

劉雨苗，王微微，陳立龍，等. 大型弛張篩在動力煤洗選中的應(yīng)用[J]. 選煤技術(shù)，2016(6)：30-32,36.