弛張篩深度篩分使煤泥減量化的相關探討

神東洗選中心布爾臺選煤廠 內蒙古 鄂爾多斯 017209

1 引言

煤炭資源在我國的能源結構中占有這重要的地位，隨著我國對于可持續發展戰略的重視和相關措施法規的應用，人們越來越重視環境保護和可持續發展的重要性。煤炭的應用也面臨著矛盾問題：環境保護和煤炭的合理使用。煤炭開采至使用過程中間需要進行一系列的選煤工序，針對煤炭的分選，早期多數選煤廠采用分選設備基于圓振動或者直線振動等，運行原理和設備操作相對比較簡單，但對于不粘煤的分選效果不佳。不粘煤屬于一種底變質煤炭，較為潮濕且細粒級粘性較強。潮濕的細粒級原煤產生團聚，導致篩分時不分層、不松散，直接影響分選的效果。由于此問題的存在，選煤設備得到改進，利用篩面振動而箱體不振動的方式，減小篩的振動質量，提升運動參數的大型化發展，使得分選效率得到提升，但同時帶來的問題是含水量較高的不粘煤仍舊存在篩選效率不高的情況。

因此，相關的學者研究開發了弛張篩對不粘煤進行篩選，使得原煤能夠得到深度的篩分，提升篩分效率，同時進一步增加了原煤的入選比例，提升商品煤的價格，減少煤泥量，使得選煤廠的經濟性得到明顯地提升。

2 弛張篩的工作原理和性能

弛張篩主要部件采用聚氨酯產品制作而成，由于聚氨酯產品具有高耐磨性和高彈性、韌性特點，使得篩網具有不可比擬的優勢。弛張篩是從圓振動篩分選機的基礎上發展而來的，弛張篩通過單一的驅動可以獲得兩個不同的振動：其一是偏心塊產生的振動，另外一個是浮動框篩產生的附加振動。在浮動框篩附加振動時，和其相連的橫梁與固定框篩的橫梁之間會產生周期性的相向和背離運動，而聚氨酯篩板安裝在固定框篩的橫梁和浮動框篩橫梁之間，因此聚氨酯篩板就會產生交替的松弛和張緊運動，最終使得物料在聚氨酯篩板上的加速度得以加快，提升篩分效率。弛張篩簡圖見圖1。

圖1 弛張篩簡圖

弛張篩具有如下特點：

(1)振動頻率高，篩分效果好。弛張篩每分鐘的振動頻率可以達到700次以上。

(2)篩網的端結構采用了牛角設計，可以有效利用篩分面積，同時可以避免原煤從弛張篩兩側發生泄漏。

(3)在高頻振動條件下，可以有效實現不粘煤的篩分，同時可以實現自清潔，不需人工進行篩面的清理工作，降低勞動強度。

(4)設備運行維護簡單，轉動部件小，設備維護成本低。

(5)篩網采用高強度高耐磨材質，使用壽命長，無需頻繁更換。

(6)浮動框篩的振動幅度可調，篩孔不易堵塞，分選效率高。

3 弛張篩的應用效果

某選煤廠原煤的設計年處理能力為16Mt，由于處理原煤多為細粒級不粘煤，選煤設備經過一段時間運行后，產生的煤泥量較多，且壓濾機產生的煤泥水分較高，經濟性較差。該原煤中的粒徑小于25mm的占比53%，其中小于6mm的占比(占全級)30%，如果原煤水洗前能夠對6mm粒徑以下煤進行篩分，可以避免此部分煤在水洗時出現水分高的情況，影響熱值。因此，該選煤廠對員選煤設備進行了優化，采取弛張篩進行深度篩分，以提升經濟性。主要目標是對6mm原煤進行分級，入選原煤粒徑低于200mm，水分含量約為20%，采用的弛張篩為2層，有效面積達到28m2，兩層篩板均采用聚氨酯材質，上層篩分粒徑25mm，下層篩分粒徑6mm。采取的弛張篩的具體情況見表1所示。

表1 弛張篩的參數

對現場篩分的樣品進行多次取樣測試，結果：上層原煤進行25mm粒徑篩分的效率達到90%，下層進行6mm粒徑篩分的效率達到80%。該選煤廠的原煤中低于6mm粒徑的煤占比30%，通過弛張篩分后，6mm以下粒徑煤的篩分占全級的24%，極大減少了煤泥量，另外環節后續處理壓力。該煤不經過水洗，因此含水量低，燃燒熱值得到保證。另外，通過弛張篩篩分，低于0.5mm的煤泥水分降低(原來水分30%，目前水分19%)，發熱量提升。(原來熱值12.1MJ/Kg，目前熱值14.6MJ/Kg)。

由于不粘煤的特點，使用弛張篩之前只能篩分大于25mm粒徑的煤，再降低篩分粒徑，會影響篩分煤的水分，不能滿足設計質量要求。低于此粒徑煤需要進入水洗系統，其中低于0.5mm的原生煤泥進入壓濾系統，該部分煤泥水分含量高，發熱量也低，不能混摻末煤燃燒使用，只能單獨售賣，單噸價格30元左右。使用弛張篩后，低于0.5mm粒徑的原生煤泥可以達到末煤混摻要求，售價單噸為270元，因此可以明顯提升經濟性。另外，由于弛張篩的維護成本較低，因此每年可以節約維護成本50%左右。

4 結語

不粘煤具有細粒級原煤含量多，水分高，細粒級篩分時容易出現團聚情況，影響篩分效果。與傳統的圓振動或直線振動的篩分設備相比，博后篩能夠處理水分含量相對較低的不粘煤，但對于水分含量高的情況篩分效果不佳。弛張篩能夠對不粘煤進行有效的篩分，由于弛張篩篩板使用聚氨酯材質，具有高強度和高耐磨特點，維護成本低。另外，由于弛張篩具有高振動頻率的特點，篩分效果好。通過本文對弛張篩的作用原理進行分析介紹，可以更好地認識弛張篩設備和工藝。結合某選煤廠的實際運行效果，可以看出弛張篩可以有效提升不粘煤的效果，使得低粒徑原生煤得以篩分，提升選煤廠的經濟性。