弛張篩性能檢測方法在神華準能選煤廠的應用

楊偉民，劉利波

(神華準格爾能源有限責任公司 選煤廠，內蒙古 鄂爾多斯 010300)

神華準格爾能源有限責任公司下設準能選煤廠及哈爾烏素選煤廠兩個年生產能力3 000萬t的大型動力煤選煤廠，設計生產工藝為大于13 mm塊煤淺槽、跳汰洗選，小于13 mm末煤不入洗。為應對煤炭市場疲軟，兩選煤廠積極研究提高煤炭質量的方案，采取了降低重介淺槽入洗下限，提高原煤入洗率的措施。這就要求分級篩實現6 mm深度篩分，原有分級篩已經不能滿足要求，兩選煤廠引進弛張篩對分級篩進行改造。改造后弛張篩的性能將成為影響系統正常運行的主要因素，經過多方論證，形成一套較為完整的檢測方案。對弛張篩的工藝性能進行檢測，主要包括處理能力、篩分效率兩個指標。

在篩分過程中，既要求振動篩的處理能力大，又要求盡可能多地將小于篩孔的細粒物料過篩到篩下產物中去。因此，振動篩有兩個重要的工藝指標：一是處理能力，它是表明篩分工作的數量指標；另一個是篩分效率，它是表明篩分工作的質量指標，顯示篩分效果的好壞和篩分的完全程度。檢測篩分效率的前提，必須是處理能力達到設計要求。弛張篩改造調試完畢后，應先測試篩分機的處理能力，滿足設計要求后，再檢測篩分效率。

1 弛張篩改造后處理能力及篩分效率檢查存在的問題

選煤廠篩分工藝采用2臺分級篩串聯工藝。其中一次分級篩采用雙層篩，上層為50 mm篩孔，下層為6 mm弛張篩，上層篩上物料直接落入塊煤膠帶輸送機進入洗選系統，下層篩上物料進入二次篩，篩下物進入末煤系統；二次篩為6 mm弛張篩，篩上物落塊煤膠帶輸送機進入洗選系統，篩下物進入末煤系統。兩臺分級篩串聯布置，空間狹小，無采樣空間，運行中采樣存在重大危險。主要存在問題如下：

(1)一次分級篩上層物料粒度大，落入塊煤膠帶輸送機溜槽時落差大，物料流速快，落至塊煤膠帶輸送機上與二次篩篩上物混合在一起，無法單獨采樣。

(2)一次篩下層篩上物料落二次篩溜槽時高度約1 m，夾在上層溜槽與篩下物溜槽之間，空間狹小，無采樣空間，無法單獨采樣。

(3)一次篩、二次篩篩下接料漏斗面積大，且兩個篩子篩下物混合在一起上轉載刮板機，無法單獨采樣。

綜合以上因素，對一次篩出料、二次篩入料及篩下末煤的采樣困難，因此在測定篩分效率時存在較大困難。

2 篩分效率檢測情況分析

選煤廠篩分工藝采用兩臺分級篩串聯布置工藝，篩分系統的篩分效率是影響后續洗選系統的主要因素。鑒于此，選煤廠轉變思路，由檢測單臺篩分機的篩分效率，轉變為檢測篩分系統的篩分效率的思路。系統入料采自原煤膠帶輸送機，系統篩上物采自塊煤膠帶輸送機，系統篩下物采自末煤膠帶輸送機。這樣將原來需要在系統運行中取樣轉變為停機后從膠帶輸送機斷面取樣的方式，在保證取樣代表性的同時，降低了取樣的危險性，保證了對弛張篩性能檢測的安全高效。

3 篩分效率的檢測方案

3.1 處理能力檢測

選煤廠弛張篩改造設計單套洗選系統處理能力為1 150 t/h。采用2臺弛張篩串聯工藝，6 mm分級，其中一次弛張篩AHFDS3670T(雙層)，二次弛張篩LF3.0-10.08/32ED(單層)。能力檢測前系統已經過重載聯合試運行，且試運行系統正常，滿足設計要求。可進行能力檢測。具體操作步驟如下：

(1)能力檢測前，對系統進行全面檢查，確保系統處于正常狀態，可以帶料運行，杜絕設備“帶病”進行能力檢測；

(2)能力檢測前，檢定系統計量裝置，確保計量裝置準確，保證能力檢測數據真實準確；

(3)系統開機后先空載運行，檢查系統正常后，通過給料機逐漸增加系統的給料量，達到設計量后，組織檢查系統運行情況，確定是否達到正常穩定運行狀態；

(4)檢查確認系統運行正常后，可開始能力測試，記錄采樣時間；

(5)開始能力測試后，集控員及現場崗位人員隨時查看系統運行情況，及時調整給料量，確保給料量滿足檢測要求；

(6)系統帶料量在設計能力的情況下穩定運行，間隔1 h記錄系統的瞬時量及累積量；

(7)能力檢測過程中，每班必須保證系統連續穩定帶料運轉6 h以上，如因故障原因導致檢測中斷，需要重新開始檢測；

(8)對原煤膠帶、塊煤膠帶和末煤膠帶3個地點進行能力檢測，記錄檢測時間和累積量，能力檢測過程按照表1和表2進行記錄。

表1 2017年12月5日弛張篩B系統篩分能力檢測方案

表2 各產品數量記錄表

按照以上數據分析，系統連續、穩定運行8 h，符合檢測方案的穩定運行6 h的要求，系統達到設計能力后8 h累計生產量為9 300 t，平均小時量為1 162.5 t/h，超過設計的1 150 t/h的處理量，能力檢測符合設計要求。可以開始組織進行篩分效率的檢測。

3.2 篩分效率檢測

篩分效率是分級篩工作質量的一個指標。它表示篩分作業進行的程度和篩分產品的質量。篩分效率通常用篩分時所得到的篩下產物的重量與原物料中所含小于篩孔尺寸的粒級的重量之比并用百分數來表示。

由于在實際生產中很難把篩分作業的產品的重量稱出來。但可以對篩分作業的各產品進行篩析，從而測得篩分作業給礦、篩下產物和篩上產物所通過篩孔尺寸的細粒級重量的百分數。因此，篩分效率可用下式計算：

式中：α為原料中小于篩孔尺寸粒級的含量，%；β為篩下產品中小于篩孔尺寸粒級的含量，%；θ為篩上產品中小于篩孔尺寸粒級的含量，%。

按照上述計算篩分效率的公式，需要對系統入料、篩上物、篩下物分別進行采樣。結合現場實際工藝流程，采樣點主要布置在原煤膠帶、塊煤膠帶及末煤膠帶三條膠帶，分別對應原料、篩上物、篩下物。采樣因粒度較大，運行中采樣代表性差，危險性大，所以采用膠帶停機全斷面采樣的方式進行。為保證采樣的代表性，采樣不少于5次，每次間隔不小于24 h。

具體操作步驟如下：

(1)能力檢測完成后將系統的給料量給到設計能力，記錄原煤膠帶、塊煤膠帶、末煤膠帶輸送機此時皮帶秤量。

(2)系統在設計量的基礎上穩定連續運轉4h后，停機采樣。記錄此時原煤膠帶、塊煤膠帶、末煤膠帶輸送機皮帶秤量。

(3)辦理設備停電手續，開始進行膠帶機上全斷面人工取樣，根據國家標準確定采樣量為，原煤膠帶：標稱最大粒度為200 mm(201膠帶)，采樣量為2 700 kg；塊煤膠帶：標稱最大粒度為200 mm(301膠帶)，采樣量為2 700 kg；末煤膠帶：標稱最大粒度為6 mm(701膠帶)，采樣量為0.65 kg(為保證樣品的代表性，本樣采樣量調整為50 kg)。

(4)入料原煤201膠帶取樣(總樣不少于2 700 kg，一次取不夠再取)膠帶機全斷面截取兩托輥間煤樣作為一個子樣，取4個以上，做好標記。

(5)篩上塊煤301膠帶取樣(總樣不少于2 700 kg，一次取不夠再取)膠帶機全斷面截取兩托輥間煤樣作為一個子樣，取4個以上，做好標記。

(6)篩下末煤取樣(末煤總樣不少于50 kg)，膠帶機全斷面截取兩托輥間煤樣作為一個子樣，取4個以上，做好標記。

(7)在3個取樣點取樣完畢后，對各點樣品進行標記，運輸至篩分試驗場地。注意在取樣時膠帶必須斷面取樣，不得遺留、灑落，搬運樣品時需要輕拿、輕放防止搬運的過程造成樣品二次破碎，保證樣品代表性。

(8)煤樣運至指定篩分場地后，按類別分別存儲，待煤樣品在自然狀態下干燥后再稱重，并記下空氣干燥狀態下煤樣的質量。

(9)稱重完成后，將樣品進行粒度篩分實驗。篩分前的煤樣總質量(以空氣干燥狀態為基準)與篩分后各粒級產物質量之和的差值，不應超過篩分前煤樣質量的1%。

(10)將原煤、篩上塊煤、篩下末煤篩分后各個粒度級含量填在表單中(表3～表5)。以篩分后各粒級產物質量之和作為100%，分別計算各粒級產物的產率。以其中一次采樣數據為例計算篩分系統篩分效率如下：

按照以上數據套用公式：

式中：α為原料中小于篩孔尺寸粒級的含量，%；β為篩下產品中小于篩孔尺寸粒級的含量，%；θ為篩上產品中小于篩孔尺寸粒級的含量，%。其中：α=18.50%；β=79.72%；θ=2.22%。

表3 篩分實驗記錄表(原料)采樣地點：201B膠帶

表4 篩分實驗記錄表(篩上產品)采樣地點：301B膠帶

表5 篩分實驗記錄表(篩下產品)采樣地點：701膠帶

計算本次采樣篩分效率：

=90.52%

根據本次采樣數據進行計算，篩分系統的篩分效率為90.52%，待所有試驗全部完成后，匯總分析試驗數據，出具弛張篩性能檢測報告。

4 結 語

本試驗方案根據現場實際情況制定采樣方案，降低采樣危險性，操作簡單、方便，同時采用膠帶機斷面取樣的方式，分次取樣，可以很好的保證樣品的代表性。最終篩分效率檢測能夠真實反映設備運行情況。可以在相同工藝選煤廠進行推廣應用。