動篩跳汰機分選效果研究

王俊洋

【摘? 要】為使KHD-3型動篩跳汰機能更好地適應煤礦生產，找出影響動篩分選效果的原因，論文對篩板運行的頻率、振幅等進行分析研究，總結其對動篩的影響以及改進方案，使動篩在不同生產條件達到較好的分選效果，得以正常穩定運行。

【Abstract】In order to make the KHD-3 type moving screen jig can better adapt to the coal mine production， and find out the reasons that affect the sorting effect of moving screen， this paper analyzes and studies the frequency and amplitude of the screen plate operation， summarizes its influence on the moving screen and the improvement scheme， so that the moving screen in different production conditions to achieve better sorting effect， to operate normally and stably.

【關鍵詞】沉降運動;分選效果;鑄造篩板;透水率

【Keywords】settlement movement; sorting effect; casting screen plate; water permeability

【中圖分類號】TD94? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）11-0189-02

1 引言

KHD-3型動篩跳汰機（以下簡稱動篩）是利用水流使物料松散并按物料密度不同進行分層的選煤設備，作為提高分選效率，替代人工揀矸的理想選煤設備，動篩篩板的運行參數在分選過程中非常重要，篩板運行的頻率、振幅、篩板角度等各參數的不同均影響動篩的分選效果[1]。

2 簡介

動篩主要用于原煤分選，此型號動篩的處理量300t/h，物料粒度25～300mm，篩板面積為2m×2m，由Q235b鋼材焊接而成的直條形篩板。

動篩實現物料分層原理：篩板上升時，原煤隨篩板提升而上升，沒有相對運動;篩板下降時，水介質形成相對于篩板的上升流使物料于篩板分離，并在水中做干擾沉降運動，實現按密度的分層。

動篩有自動化程度高、機械故障率低等優點，可以塊煤含矸率達到3%以下，較傳統選煤效率提高10%左右。但在使用過程中由于物料的不規律性，造成動篩分選效果差別很大，尤其篩板運行控制影響尤其較大，本文就針對篩板各運行參數對動篩分選效果的影響進行分析，找出最佳參數設定方案，以供提高動篩分選效率，節省資源。

3 篩板運行各參數對分選效果影響分析

3.1 頻率對動篩分選效果的影響

運行頻率是篩板在主液壓缸的作用下提升和自重下降的頻率，運行頻率的快慢主要決定篩板脫離物料速度和物料是否有充足時間進行沉降。當頻率過慢時，透過篩板形成的上升水流過小，造成物料與篩板脫離不能脫離或脫離速度較小，致使物料之間的散度不夠，物料分散不均，塊煤與矸石之間分散情況較差。頻率過快時，雖然物料與篩板脫離速度較高，但留給物料的自行沉降時間較少，便不能使物料松散，塊煤與矸石沒有足夠時間進行分散及分層，同樣造成塊煤、矸石分層不均，總之運行頻率過低、過高都會造成物料分散度不足，造成物料分選效果差。

3.2 振幅對動篩分選效果的影響

振幅是動篩篩板的最高、最低位置之差，動篩設計振幅為0～500mm無極可調。由于篩板是繞銷軸做往復運動，振幅使物料在垂直和水平方向均有一定的位移，振幅越大，物料在下降時的垂直、水平的尺度就越大，垂直方向高度即是物料的松散空間，此值較大時，不但物料的分散空間變大，同時處理的物料量也增多;水平方向長度變大，可使物料前進速度加快，動篩處理量增加，但物料在篩板的沉降運動次數相應減少，不利于分選效果[2]。

3.3 篩板角度對分選效果的影響

動篩篩板的運動方式是篩板隨搖臂繞銷軸做一定幅度的往復運動。篩板的往復運動不但使物料具有垂直方向的沉降運動，還有水平方向的前移運動。篩板角度有兩個：①篩板往復運動時最下位置時篩板的初始角度;②篩板往復運行的擺角。

初始角度、擺角均影響物料排放速度及在篩板上進行沉降運動的次數，進而影響動篩整體處理量、分選效果。

相同條件下，初始角度增大時，物料在篩板上的運行時間減小，物料的篩分效果變差，動篩的處理量增加。相同條件下，擺角增大時，物料在篩板的運行時間減小，物料處理量增加。

為獲得較好的分選效果，就要確保物料有足夠的空間、時間進行沉降運動，頻率、振幅以及篩板角度必須均在一定范圍內。

3.4 運行參數現場試驗總結

在東龐礦洗煤準備隊動篩運行試驗中，保持其他參數不變情況下進行單個運行參數測試，得出以下結論。無論別的參數如何調整，當篩板運行頻率低于35次/min或者高于50次/min時，動篩的分選效果均較差，不能正常分選。在測試中，振幅較小時，物料不能進行分散，排出的物料沒有任何分選效果，當振幅較大時，篩板運行頻率就不能調到很高，分選的塊煤內含矸石較多，經測試，振幅在240～380mm時，動篩的分選效果較好。在測試中，篩板角度影響較小，且篩板擺角與振幅相關，振幅增大，篩板擺角增大，經測試篩板運行角度在6～15°時，物料的分選效果最好。

4 篩板結構、構造分析

篩板透水率是篩孔占整個篩板的面積百分比。新的篩板透水率計算值均在55%左右，運行過程由于篩縫卡堵等原因造成實際透水率較小，但只要保證透水率在40%以上均可正常篩分。

4.1 原篩板結構簡介

原動篩篩板為長方孔直條孔，篩孔尺寸為15mm×95mm，篩板結構為下側δ12鋼板支架，支架上焊接12根40mm高δ20鋼板作為篦條，篦條間距為160mm，每2根篦條之間均勻鋪設3根篩條，篩條為倒三角形規格，邊長10mm，三角形的1個頂角焊接與底部支架焊接。由于焊接面積較小，篩條較細，經常出現磨損嚴重后斷裂，篩板壽命較短，僅僅能維持3個月正常使用，然后就會出現大面積篩條斷裂，現場修復困難，焊接工藝麻煩，且焊接后影響篩板透水率，影響篩分效果。

4.2 新型鑄造篩板

篩板的損壞主要由磨損造成，為提高篩板壽命，改造后篩板采用高耐磨、耐腐蝕性的鑄鋼工藝制作整體篩板，材質為ZG40Mn2，篩孔尺寸為25～95mm，篦條高度為60mm，寬度為120mm，數量為17根，篩條16mm拔模鑄造厚度為20mm，每塊篩板重量約為750kg，較原來重250kg。

鑄鋼篩板透水率經計算為57%>40%，滿足正常分選使用要求;透篩孔尺寸由15mm變為20mm，使篩分物料中的粒度在20mm以下物料直接成為篩下物，減輕動篩篩板對小塊物料分選效果差，小塊物料直接隨矸石排出的情況;篩板重量較重，可通過調整篩板設置壓力值來確保篩分效果，壓力值提高約2bar;鑄造篩板耐磨性能提高，篦條高度增加，有效地減少大塊矸石對篩條的磨損，有利于提高篩板壽命。

鑄造篩板較原焊接篩板的優勢有：①實現無縫連接，各篩條、筋板連接處尺寸較大，篩板強度增加;②鑄鋼件篩板更耐磨;③篦條高度增加，寬度減少，較少較大物料與筋條的接觸，提高篩條使用壽命;④篩板更易修復[3]。

4.3 鑄造篩板運行試驗

鑄造篩板在東龐礦洗煤準備隊進行了試運行試驗，并對篩板各運行參數進行調整，篩板運行頻率調整為45次/min，振幅調整為325mm，篩板初始角度為7°，擺角約為5°。試驗結果表明：動篩在處理量300t/h以下，最大物料粒度不超過300mm情況下，篩板排矸壓力值約為102bar。篩板的運行參數可適應大部分生產情況，分選后矸石中含煤量小于2%，煤塊中含矸石量小于1%，鑄造篩板使用壽命在18個月左右。

5 結語

頻率、振幅、篩板角度作為動篩篩板運行重要參數，影響動篩整體分選效果，必須切實了解物料情況，結合動篩排料情況，調定符合現場情況的參數，方能保證動篩正常穩定運行。

【參考文獻】

【1】中國煤炭加工利用協會.選煤實用技術手冊[M].徐州：中國礦業大學出版社，2008.

【2】張麗萍，王東.動篩跳汰機篩板的改造設計及技術分析[J].山西大同大學學報（自然科學版），2014，30（05）：65-66+69.

【3】韓會軍，翟紅，王多琎，等.機械動篩跳汰機篩體的運動學分析[J].礦山機械，2009，37（19）：85-88.