選煤廠物料篩分中影響篩分效果因素分析

郭旭鵬

【摘 要】為了更好地保證選煤廠物料的質量，需要對篩分效果影響因素進行分析。通過計算證明篩面的長與寬、傾角、振次和振幅對篩面的篩分效果具有一定作用。此研究對做好振動篩維護，保證篩分效果奠定基礎，為實踐提供理論依據。

【關鍵詞】選煤廠;物料篩分;篩分效果;影響因素

1.工程概述

D6a塊礦篩為某公司煉鐵廠原料作業區重要的塊礦篩分設備，主要向高爐直供篩分后的塊礦。它利用振動器驅動使得篩體沿激振力方向做周期性往復運動，物料在篩板上沿直線方向做拋物線運動，篩下物從篩孔直接落入篩倉，篩分后的塊礦沿篩板直接落入下游膠帶，從而達到篩分的目的。經過篩分的塊礦，含粉率及顆粒大小能夠很好地滿足高爐的生產需求。此塊礦篩設計過篩能力1000t/h，是一種多單元組合塊礦篩，具有篩機結構簡單緊湊、噪聲小、不易共振、處理量大的篩分設備。D6a塊礦篩為寧波鋼鐵煉鐵廠原料作業區塊礦篩分供料的單流程生產設備，篩分設備運轉情況的好壞，將直接關系到篩分質量、物料成本以及生產的穩定。

2.選煤廠物料篩分中影響篩分效果因素

2.1孔尺寸與形狀對篩分效果的影響

篩面的篩分效果由篩面有效面積決定的，即篩篩面的長與寬對篩分效果的影響篩面長度與篩分機的效率相關，篩面長度增加到一定值，篩分效率接近一個常數。隨著篩面長度的增加，篩下針狀物料會降低。當同樣給料給不同長度的振動篩，它的篩分率有很大區別。圖1則是表示三種不同長度的振動篩（篩寬是15mm，方形篩眼是12.2mm，傾角是17.50，轉速l200r/mm，振幅是3.9mm），人料粒度是3—75mill砂礫。從圖1可看到，在最好的給料量60—80t/h時，篩長是812mm，篩分效果差，篩長1626mm篩分效率提高，篩長是2440mm，篩分效率提高不明顯。通常物料層的厚度確定后，篩面寬度影響篩分機械生產效率[1]。目前，我國礦用振動篩按0.3m的間隔增加篩子的寬度，煤用振動篩的寬度按025m間隔增加。篩面寬度和篩分機的生產效率相關，篩面寬度和篩分機生產效率成正比。

2.2篩面傾角對篩分的影響

篩面傾角對顆粒透篩的作用即直徑是d的球狀顆粒垂直降落字厚度是IIl、篩眼是Z的篩面上，篩面和水平面成a角，可以無阻礙透過篩眼的顆粒直徑等于D=lcosa—hsina，如果a=450、h=，那么d=0.351，這樣篩下物料的最大顆粒直徑等于篩眼尺寸的l，3，適當增大有一定篩面傾角的單軸振動篩的篩孔直徑，防止篩眼堵住，同時增加振動篩的能力。篩面傾角大小取決于生產效率和篩分效率，當篩子的其他參數確定后，篩面傾角大，生產效率高篩分效率低，篩面傾角小，生產效率低，篩分效率高，當產品質量確定后，需要合理的傾角。

2.3煤的水分對篩分的影響

人篩煤炭的濕度是影響篩分過程的重要因素，特別是干法篩分，在篩分物料的過程中，外在水分是影響煤炭篩分的基本方式，但在物料孔隙和裂縫中間的水與物料化合的水，對篩分效果和過程沒有影響。物料在細孔篩上篩分時，水分影響很大，因細級別比表面積大，細孔篩外在水分很高，物料外在水分使細顆粒黏結并吸附在大塊上堵住篩孔，此外吸附在篩孔上的水，形成水膜把篩孔覆蓋，這些狀況影響了細物料不能按粒度分層，仍然保留在篩上的物料中。物料水分達到一定程度，篩分效率低下，物料水分較大，顆粒活性提高，可逐漸達到濕篩條件，使物料與水一起篩分。倘若物料含有黏結物，甚至水分小，黏土物料在篩分中成團，使細泥混入篩上物料，會堵塞篩眼。黏土物料和黏陛物料，只可以在某些特別情況下用篩孔較大的篩子篩分。篩分黏性較大的礦物，需采用特殊方法，特殊方法包括濕法篩分（就是在物料上噴水），篩分前脫泥、烘干。目前，概率分級篩、旋轉概率篩和等厚篩篩分黏性煤炭效果很好。濕法篩分篩能力比干法篩分的生產能力強幾倍。濕法篩分消耗水量取決應該排到篩下物料中的黏土混合物料。細泥和灰塵顆粒的性質和數量。在實際工作中，每立方米耗水1.5～3m3左右。若工藝過程只許濕法篩分，從防塵方面看，濕法比干法篩分更易讓人接受。因為篩分含粉塵多的物料時，為減少粉塵，通常要求物料和礦石要保持4%～6%水分。

2.4煤炭的粒度對篩分效果的影響

進入篩中煤炭的顆粒組成影響篩分機的篩分能力和篩分效果。值得注意的是，原始物料細粒含量接近篩眼尺寸的顆粒會影響到篩分難度，實際表明，小于3/4的篩眼尺寸的顆粒更易通過，這種顆粒被稱謂易篩顆粒。大于3/4篩眼尺寸顆粒不容易通過篩眼。

3.改進措施

3.1懸浮式篩網塊礦篩結構特點

1）浮式篩網塊礦篩主要由高效節能電機、結構架、專用擊打單元、激振源、聚氨酯篩網、減震彈簧組合件等組成。篩網采用聚氨酯篩網，篩體為篩網共振篩，聚氨酯篩網一端通過特殊連接方式固定在篩網振動篩的入料端，另一端懸浮在專用擊打單元上，振篩在工作的過程中，通過強力的擊打單元震動，使篩網產生蠕動，篩網懸浮在物料和擊打單元之間，從而來實現不粘料，自動清理，精確篩分的目的。2）振動篩參振質量小，所需動力大大減小，節約電能，是同型號普通振動篩電機功率的1/3。篩箱和激振源均不參與振動，對于基礎的要求大大降低，避免了現場共振現象對基礎土建的破壞，延長了土建的使用壽命。3）由于參振質量減小，激振器不參振，使激振器的壽命大大提高。4）由于篩箱不參振，減少了篩箱因結構設計和焊接質量造成的篩箱開裂現象，大大延長了篩箱的使用壽命。5）由于懸浮式篩網振動篩，只有篩網在振動，篩箱不振，這就減少了對物料破壞產生的粉末，減少了對大氣的污染，達到國家環保要求。6）由于懸浮式篩網振動篩結構設計不同于其它振動篩結構形式，更換篩網更為方便，大大節約的檢修時間。7）振篩參振質量小，運行穩定，噪音小[2]。

3.2塊礦篩下篩倉改進方法

將塊礦篩下篩倉整體更換，并在篩下料倉增加空氣炮。更換后的塊礦篩篩下料下料口與A801膠帶機中心距離減小至800mm。篩下料倉西側角度可以增加至73左右，減小了堵料的可能性。改造后由于篩下料倉直接與振動篩篩下料口連接，杜絕了現在16.000m平臺堆料、撒料的情況。可以保證工作面的整潔，有利于檢修工作的開展。另外考慮到物料濕度大的情況，在篩下料倉西側增加空氣炮。空氣炮與流程運行聯鎖，空氣炮與振動篩同時啟停。通過以上塊礦篩的改造基本上解決了生產使用中存在的問題，確保了塊礦篩直供高爐流程的穩定順行。

4.改造效果

1）D6a塊礦篩改造后，已使用8個月左右，過篩量從原來的每月5萬噸，提高到每月11萬噸，過篩效率提高了1倍，保證了高爐生產的穩定。2）減輕設備檢修負荷：原來每三天檢修1次。改造后使用8個月左右，除了每月對軸承潤滑1次，篩網未更換過，基本上處于免維護狀態。3）減輕清料協力人員的勞動強度，減少清料存在的人身傷害的安全隱患。改造后，清料人員只需每周操作空氣炮操作開關1～2次，篩倉中粘接的物料基本上都能清除干凈，基本消除了人員進倉清料帶來的安全風險。4）改造成懸浮式篩網塊礦篩后，篩箱本體基本上無振動，現場實測最大振動值為1.50mm/s，消除了篩箱本體開裂，減震裝置脫落，篩箱本體移位等設備隱患。

5.結束語

選煤廠待選煤炭的性質、篩面的結構參數篩分操作等對篩分效果有影響，要求確定篩面結構參數、篩面振幅參數、給料情況，應嚴格按照要求進行操作和維護物料篩分，確保篩分效果優質優效。

參考文獻：

[1]朱寶龍.在選煤廠物料篩分作業中影響篩分效果的因素分析[J]黑龍江科技信息，2015（18）：160.

[2]高玉琪.振動篩篩分效果的影響因素及提高篩分效果的措施.[J]機械管理開發，2014（3）：90-91;95.

（作者單位：鄂爾多斯市濱海金地運營管理有限公司）