新型振動棒條篩的改進與應用

解宏智

(大同煤礦集團 大地選煤工程有限責任公司，山西 大同 037003)

1 存在的問題

王村選煤廠是王村礦為提高產品煤質量，適應煤炭市場對產品煤的需求，配套改造的選煤廠。該選煤廠設計入選量為2.1 Mt/a，日處理量為6 363.64 t，小時處理量398 t，服務年限為58年。由于對煤炭需求量的進一步擴大，王村選煤廠的設計年產量已無法滿足實際生產的需求。

王村選煤廠按入選200萬t/a原煤計算，每天的入選原煤量為6 060 t，而正常情況下王村礦每月可開采出24萬t原煤，即每天生產量8 000 t，因此該選煤廠每小時入選原煤的上限能力是400 t，那么每天最多入選7 200 t原煤。

為了解決選煤廠生產系統能力不足的問題，該廠提出在系統洗選能力不變的情況下，通過配煤的方式滿足實際生產需求。

2 分析問題

動力煤的發熱量由多種因素決定，其中最主要的影響因素是灰分，要生產出發熱量穩定、質量合格的商品煤，在配煤過程中必須有效控制配煤的灰分。王村礦原煤篩分表見表1.

由表1可知，原煤灰分隨粒度增加增大，其中-25 mm煤的灰分穩定，變化不大，而且含量較多。

為了降低大塊矸石對商品煤發熱量的影響，王村選煤廠經過研究、比較，最終確定一套較為合理的方案，即在301原煤入廠皮帶下料溜槽處安裝新型振動棒條篩進行現場配煤，設計流程圖見圖1.

圖1 設計流程圖

3 解決問題的措施

在301入場皮帶和303篩入料溜槽之間安裝振動棒條篩，通過棒條篩控制所配原煤的粒度，在棒條篩上安裝擋皮控制配煤量，利用振動電機帶動棒條篩振動使得部分原煤進入到302皮帶達到配煤目的。

表1 王村礦原煤篩分表

3.1 確定棒條篩的形狀結構

3.1.1計算篩縫尺寸

將煤粒近似按照球體計算，煤顆粒通過傾斜篩板篩縫示意圖見圖2.

d=L×cosα-h×sinα

式中：

d—近似球體顆粒物直徑，mm，取25；

L—篩孔尺寸，mm;

h—篩板厚度，mm，取15；

α—篩面與水平面夾角，(°)，取45；

L=(d+h·sinα)/cosα=50 mm

3.1.2計算篩面面積

根據生產需求可知，每天約需要1 000 t的配煤量，每天按照18 h生產計算可知，每小時配煤量Q=1 000/18=55.6 t

按照平均算法Q≥F·q(t·h)

式中：

圖2 煤顆粒通過傾斜篩板篩縫示意圖

Q—表示篩子生產能力；

F—表示篩子工作面積, m2;

F≤Q/q=55.6/60=0.93 m2

3.1.3確定篩子類型

通過上述篩縫尺寸以及篩分能力的計算，參照表2振動篩單位面積處理統計表，最終確定要使用篩孔尺寸為50 mm的單軸振動篩。振動篩單位面積處理統計表見表2.

3.1.4確定篩孔形狀

在生產中常用篩篩孔形狀有條形、方孔形、圓孔形、橢圓形等。其中條形篩孔由于結構簡單，不宜堵塞，而且有小時處理量大，處理粒度大，開孔率高等優點，適用于該廠溜槽內配煤使用，因此最終決定篩面采用條形結構。

3.1.5確定篩面設計圖

由于溜槽尺寸限制，暫定篩面尺寸為長1.2 m，寬0.9 m，篩縫50 mm，篩縫間距5 mm.由于現場加工設備限制，只能采用15 mm耐磨鋼板加工制作棒條篩，篩面設計圖見圖3.

表2 振動篩單位面積處理統計表

(來源《選礦機械》)[1]

圖3 篩面設計圖

3.2 安裝棒條篩

1) 取下原來安裝在302皮帶與303篩子入料溜槽之間的液壓閘板，安裝棒條篩。

2) 在棒條篩上方制作旋轉卡子固定棒條篩，但要保證其可以沿卡子軸線轉動。

3.3 確定棒條篩使用的振動電機并進行安裝

1) 在該廠所有備用電機中挑選功率最小的振動電機1.5 kW.

2) 在棒條篩下方焊接一塊支撐板，在支撐板上方焊接振動電機的底座，并將電機固定在上面。

3) 在支撐板的前段安裝減震彈簧，安裝示意圖見圖4.

4 應用后的效益

4.1 啟動棒條篩進行試驗

啟動棒條篩進行配煤，試運行10天，對在該段時間內的原煤入選量及商品煤發熱量進行統計，見表3.由表3可知，產品均符合要求。

4.2 社會經濟效益

自安裝試用后，現場生產使用狀況良好。按每小時配50 t原煤，全天正常生產18 h，每年330個工作日，精煤產率60%，噸煤加工費11.63元計算：

圖4 減震彈簧安裝示意圖

序號全天入選量/t全天配煤量/t平均發熱量/kJ/kg17 43190020.9827 36690021.0737 45890020.9647 39890021.1057 24590021.0467 29990021.1277 36890021.0087 46990021.0397 52390021.00107 49590020.95

全年多洗精煤：50×18×330=297 000(t)

全年多入選原煤：297 000÷0.6=495 000(t)

全年多創造利潤：11.63×495 000=575.7(萬元)

5 結 語

新型振動棒條篩在王村選煤廠投入使用后，提高了商品煤的產率，效果非常顯著，并且其改造方案簡單易行、操作方便、成本較低，可為同行業實現溜槽內部配煤起到了借鑒作用。