三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩在魯西選煤廠的應(yīng)用

王麗芳,紀(jì)東東, 劉曉軍, 盧志明，齊 恒，王昕煒

(1.山東里能魯西礦業(yè)有限公司，山東 濟(jì)寧 272000；2.中煤科工集團(tuán)唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012；3.河北省煤炭洗選工程技術(shù)研究中心，河北 唐山 063012;4.中煤科工生態(tài)環(huán)境科技有限公司，天津 300456)

粗煤泥處理一直是選煤廠生產(chǎn)的難點(diǎn)，也是關(guān)系到節(jié)能和環(huán)保的重點(diǎn)環(huán)節(jié)。魯西選煤廠粗煤泥處理工藝采用的是振動(dòng)弧形篩+煤泥離心脫水機(jī)工藝，這也是選煤廠粗煤泥處理的常見(jiàn)工藝。受制于振動(dòng)弧形篩的分級(jí)、脫灰性能差[1-3]，該工藝存在著跑水、跑粗、篩上物料灰分高、粗煤泥回收率低等問(wèn)題。選煤廠原設(shè)計(jì)采用兩臺(tái)液壓翻轉(zhuǎn)振動(dòng)弧形篩對(duì)精煤磁選尾礦進(jìn)行脫水，因液壓設(shè)備可靠性差，檢修維護(hù)工作量大，加之振動(dòng)弧形篩工藝性能差，造成篩面跑水，篩下跑粗，篩上粗精煤泥灰分偏高，精煤產(chǎn)率低。為此，有必要對(duì)該廠煤泥處理工藝進(jìn)一步改造升級(jí)。

1 原振動(dòng)弧形篩問(wèn)題分析

魯西選煤廠原有振動(dòng)弧形篩的實(shí)際分級(jí)粒度為0.3 mm，其入料、篩上物料、篩下物料的小篩分試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1—表3。

表1 振動(dòng)弧形篩入料小篩分試驗(yàn)結(jié)果Table 1 Sieve analysis of feed material of sieve bend %

表2 振動(dòng)弧形篩篩上物料小篩分試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Sieve analysis of vibrating sieve bend′s oversize product %

表3 振動(dòng)弧形篩篩下物料小篩分試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Sieve analysis of vibrating sieve bend′s undersize product %

由表1可知：入料中>0.30 mm粒級(jí)物料的灰分在9.47%以下，<0.30 mm粒級(jí)物料的灰分在36.98%以上，可以把分級(jí)粒度定為0.30 mm。在生產(chǎn)實(shí)際中，為了平衡粗精煤泥產(chǎn)率和灰分，可以比較0.25 mm與0.30 mm分級(jí)的優(yōu)劣，以更好地選擇分級(jí)粒度。根據(jù)>0.30 mm粒級(jí)物料的累計(jì)灰分為9.47%，確定分級(jí)粒度為0.30 mm是可行的。

由表2可知：振動(dòng)弧形篩篩上物料中>0.30 mm粒級(jí)物料的產(chǎn)率為80.10%，灰分為9.25%；篩上物料中<0.30 mm粒級(jí)細(xì)泥含量為19.90%，說(shuō)明有很大一部分細(xì)粒級(jí)未能透篩，致使篩上物料的灰分高達(dá)11.21%。由此可知篩上物料灰分過(guò)高的主要原因是振動(dòng)弧形篩對(duì)細(xì)泥的篩分不充分造成的。

由表3可知：振動(dòng)弧形篩篩下物料中>0.30 mm粒級(jí)物料的產(chǎn)率為5.76%，灰分為9.77%，存在一定的跑粗現(xiàn)象。

綜上所述，選煤廠精煤泥振動(dòng)弧形篩主要存在兩個(gè)問(wèn)題：一是脫泥不充分，篩上物料灰分過(guò)高；二是有一定的跑粗現(xiàn)象。由于精煤泥振動(dòng)弧形篩脫泥效果較差，當(dāng)入料量較大或入料量大幅波動(dòng)時(shí)問(wèn)題會(huì)更嚴(yán)重，會(huì)造成選煤廠精煤產(chǎn)品灰分過(guò)高或灰分不穩(wěn)定。

2 三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩

2.1 結(jié)構(gòu)及技術(shù)參數(shù)

DZSN3028三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示。

1—篩框；2—數(shù)控磁力激振器；3—傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；4—打擊桿；5—聚氨酯篩網(wǎng)；6—彈性系統(tǒng)；7—振動(dòng)軸；8—彈簧；9—振動(dòng)器座；10—控制柜；11—機(jī)架；12—角度調(diào)節(jié)裝置；13—減振彈簧

DZSN3028三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩由篩框、數(shù)控磁力激振器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、打擊桿、聚氛酯篩網(wǎng)、彈性系統(tǒng)、振動(dòng)軸、彈簧、振動(dòng)器座、控制柜、機(jī)架、角度調(diào)節(jié)裝置和減振彈簧組成。DZSN3028三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩的主要技術(shù)參數(shù)如下：

篩面寬度/mm

3 000

篩面長(zhǎng)度/mm

2 800

篩面面積/m2

8.4

電源電壓/V

220

功率/kW

3

入料粒度/mm

0～1

分級(jí)粒度/mm

0.3

篩網(wǎng)材質(zhì)

聚氨酯

處理能力(煤泥水)/(m3·h-1)

200～280

處理能力(煤泥)/(t·h-1)

25～30

外形尺寸/(mm×mm×mm)

2 743×3 622×2 242

設(shè)備質(zhì)量/kg

4 600

2.2 技術(shù)特點(diǎn)

(1)工藝布置簡(jiǎn)潔，適應(yīng)性強(qiáng)。三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩對(duì)入料濃度、入料壓力沒(méi)有特殊要求，入料范圍大，工藝適應(yīng)性強(qiáng)，篩上物料的水分、灰分比較穩(wěn)定，非常適合精煤泥振動(dòng)弧形篩的改造升級(jí)[4-6]?？芍苯佑萌|(zhì)體智能高頻細(xì)篩代替原精煤泥弧形篩，精煤泥磁選尾礦直接進(jìn)入高頻細(xì)篩，篩上物料進(jìn)入離心脫水機(jī)，篩下物料進(jìn)入浮選機(jī)。

(2)脫水脫泥效果優(yōu)異。三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩脫泥效率在85%以上，篩上物料水分一般在30%左右，有效保證了下游離心脫水機(jī)的入料條件，由于進(jìn)入離心脫水機(jī)的細(xì)粒量減少，可進(jìn)一步地降低離心脫水機(jī)產(chǎn)品水分。另外，由于三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩脫泥充分，能保證篩上物料灰分穩(wěn)定，通過(guò)合理的選配網(wǎng)孔尺寸，既保證了篩上物料的脫水脫泥效果，又保證了篩下物料不跑粗[7-9]。

(3)分級(jí)粒度下限低。三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩分級(jí)粒度可到0.10 mm，可根據(jù)產(chǎn)品灰分要求選擇0.30，0.25，0.20，0.15，0.125，0.10 mm的篩孔尺寸，在滿足產(chǎn)品灰分要求的基礎(chǔ)上，盡量提高篩上物料產(chǎn)率，并可以最大限度地減輕后續(xù)細(xì)煤泥處理設(shè)備的壓力，降低精煤泥回收成本，為選煤廠降成本、提質(zhì)量、增效益提供有利條件。

(4)安裝工作量小。安裝三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩不需做地基，以其代替振動(dòng)弧形篩，對(duì)入料管道、篩上物料溜槽、篩下物料溜槽稍作調(diào)整即可，工作量小，基本不影響生產(chǎn)。

(5) 設(shè)備可靠性高，維護(hù)量小。三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩采用了先進(jìn)的三質(zhì)體振動(dòng)原理設(shè)計(jì)，篩框不動(dòng)，振動(dòng)器和振動(dòng)軸微動(dòng)，篩網(wǎng)正常振動(dòng)，從原理上保證了設(shè)備的可靠性。該設(shè)備不需要軸承，也無(wú)需潤(rùn)滑，日常使用基本上不需要維修和維護(hù)，一般10個(gè)月左右更換一次篩網(wǎng)即可。

3 工藝改造

目前，國(guó)內(nèi)在粗煤泥脫泥脫水工藝改造中，以簡(jiǎn)化工藝流程、減少設(shè)備維護(hù)、提高粗精煤泥回收率為原則[10-11]。高效脫泥篩被認(rèn)為是替代振動(dòng)弧形篩的理想產(chǎn)品，選煤廠應(yīng)用較多的DZSN系列三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩與振動(dòng)弧形篩相比具有明顯的優(yōu)勢(shì)：設(shè)備可靠性較高，日常維護(hù)量小，細(xì)粒透篩率高，不跑粗，不跑水，篩網(wǎng)使用壽命長(zhǎng)，節(jié)能降耗。應(yīng)用DZSN系列三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩進(jìn)行粗煤泥處理的工藝布置簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)，脫水脫泥效果穩(wěn)定[12-14]。綜合考慮入料中的煤泥量、水量、分級(jí)粒度、現(xiàn)場(chǎng)安裝空間等因素，魯西選煤廠采用2臺(tái)DZSN3028三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩對(duì)原有2臺(tái)精煤泥振動(dòng)弧形篩進(jìn)行替換。

改造時(shí)，利用原入料管道、原篩上物料溜槽、篩下物料溜槽，改造工作量不大。在實(shí)際操作中將原入料管路與篩機(jī)入料箱對(duì)接，調(diào)整篩上物料溜槽、篩下物料溜槽高度，僅加入所需導(dǎo)料板、導(dǎo)水板即可。DZSN3028三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩自帶機(jī)架和入料箱，篩機(jī)采用三質(zhì)體振動(dòng)方式，特點(diǎn)是篩機(jī)機(jī)體不振動(dòng)，只有激振器、軸及篩面振動(dòng)，因此對(duì)地基及地板支撐梁要求不高,無(wú)需新建地基，安裝時(shí)地面平整，篩機(jī)放在地面即可。改造順序可以采取更換1臺(tái)，保留1臺(tái)；更換好1臺(tái)后，再更換第2臺(tái)，以實(shí)現(xiàn)不影響正常生產(chǎn)的情況下完成改造。

4 改造效果

改造后實(shí)際分級(jí)粒度仍為0.30 mm， DZSN3028三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩入料、篩上物料、篩下物料的小篩分試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4—表6。

表4 三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩入料小篩分試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Sieve analysis of the fine screen′s feed material %

表5 三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩篩上物料小篩分試驗(yàn)結(jié)果Table 5 Sieve analysis of the fine screen′s oversize material %

表6 三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩篩下物料小篩分試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Sieve analysis of the fine screen′s undersize material %

由表4可知：入料中>0.30 mm粒級(jí)物料的灰分在9.40%以下，<0.30 mm粒級(jí)物料的灰分為32.02%，考慮到選煤廠的實(shí)際情況，將分級(jí)粒度定為0.30 mm仍是可行的。

由表5可知：DZSN3028三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩篩上物料中>0.30 mm粒級(jí)物料的產(chǎn)率提高到91.71%，篩上物料中細(xì)粒僅占8.29%；篩上物料的灰分為9.00%，較改造前的11.22%降低了2.22個(gè)百分點(diǎn)。可以看出，經(jīng)過(guò)改造后，篩上物料的灰分滿足了要求。

由表6可知：DZSN3028三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩篩下物料中>0.3 mm粒級(jí)物料的產(chǎn)率為4.76%，較改造前的5.76%降低了1個(gè)百分點(diǎn)。

從以上分析可以看出，通過(guò)對(duì)選煤廠粗煤泥處理工藝系統(tǒng)改造，采用DZSN3028三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩代替原精煤泥振動(dòng)弧形篩，在分級(jí)粒度不變的情況下，可將粗精煤灰分穩(wěn)定在9.00%左右，粗精煤產(chǎn)率顯著提高，篩下物料跑粗量減少，達(dá)到了預(yù)期效果。

5 結(jié)語(yǔ)

采用更為高效的設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)粗精煤泥的脫泥降灰是煤泥處理工藝的發(fā)展趨勢(shì)。從魯西選煤廠煤泥處理工藝的改造中可以看到，DZSN3028三質(zhì)體智能高頻細(xì)篩作為高效的粗精煤泥脫泥降灰設(shè)備，分級(jí)粒度下限低，脫除高灰細(xì)泥效果好，設(shè)備性能穩(wěn)定，安裝便利，環(huán)保節(jié)能，非常適合選煤廠升級(jí)改造，有利助推選煤廠提高精煤產(chǎn)率，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。