新型TP篩板在高陽煤礦選煤廠的應(yīng)用

張文志

(山西焦煤汾西礦業(yè)集團(tuán) 高陽煤礦選煤廠，山西 孝義 032300)

高陽煤礦選煤廠是入洗量6.0 Mt/a的礦井型選煤廠，分二期建設(shè)，一期系統(tǒng)入洗能力4.0 Mt/a，二期系統(tǒng)入洗能力2.0 Mt/a。洗選工藝采用預(yù)先脫泥、有壓重介旋流器分選、粗煤泥分選、浮選、壓濾的聯(lián)合工藝[1]。其中，重介旋流器溢流經(jīng)弧形篩、精煤脫介篩、離心機(jī)進(jìn)行脫水脫介后成為精煤。磁鐵礦的損耗(介耗)是重介質(zhì)選煤廠的一項(xiàng)主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，不但關(guān)系到原材料消耗量的大小，而且還影響重介質(zhì)系統(tǒng)的生產(chǎn)能否保持正常和穩(wěn)定[2-3]。

隨著井下煤質(zhì)變化，煤泥量增加，導(dǎo)致精煤脫介篩的脫介能力不足，由于場地限制，無法通過改造或增加設(shè)備的方式增加脫介能力。因此，在現(xiàn)有條件下，如何有效提升脫介效果是高陽煤礦選煤廠面臨的一個(gè)亟待解決的難題[3-4]。

1 精煤脫介環(huán)節(jié)問題分析

高陽選煤廠重介系統(tǒng)負(fù)責(zé)50～0.5 mm原煤分選，現(xiàn)精煤脫介環(huán)節(jié)共有3臺(tái)弧形篩、3臺(tái)BRU3661脫介篩，脫介篩采用不銹鋼篩板，在使用過程中存在以下缺點(diǎn)：

(1)硬度大，給物料提供二次共振的性能差；

(2)易粘粘物料，容易堵孔致盲，影響篩分效率；

(3)重量大，更換過程中搬運(yùn)困難，至少需2人合作，勞動(dòng)強(qiáng)度大。

為降低重介系統(tǒng)的介質(zhì)消耗、減輕人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高篩分系統(tǒng)的穩(wěn)定性，如何在現(xiàn)有條件下增加脫介能力，是當(dāng)前問題的關(guān)鍵。由于場地限制，無法通過改造或增加設(shè)備的方式增加脫介能力，而采用莫圖泰克篩分系統(tǒng)(天津)有限公司開發(fā)出的新結(jié)構(gòu) TP 篩板，成功地解決了這一難題。

2 TP篩板結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及透篩過程

篩板的發(fā)展經(jīng)歷了多個(gè)發(fā)展階段。起初，篩板的材質(zhì)是金屬材料，加工工藝是采用機(jī)械的方式來加工，如鋼板沖孔、鋼絲編織、鋼絲焊接等方式。隨著新材料的發(fā)展，不銹鋼材質(zhì)的篩板開始在洗選行業(yè)逐步應(yīng)用[5]，替代了耐磨性較差的普通鋼材。由于金屬篩板在使用過程中均存在著耐磨性差、噪音大、維修工作繁重等缺點(diǎn)，后來又用耐磨性極佳的聚氨酯彈性體來制作各種用途和結(jié)構(gòu)的篩板，克服了金屬篩板的缺點(diǎn)。且由于聚氨酯彈性體屬于高聚物材料，其模量與金屬相差較大，所以由聚氨酯彈性體制作的篩板存在著開孔率低的缺點(diǎn)，之后又開發(fā)了兼具金屬篩板開孔率高、減震效果好的金屬和聚氨酯彈性體的復(fù)合篩板。

莫圖泰克篩分系統(tǒng)(天津)有限公司開發(fā)出新結(jié)構(gòu) TP 篩板，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，TP篩板是在聚氨酯篩板在原有篩面基礎(chǔ)上，變成山型結(jié)構(gòu)，錐形角度為60°，開孔率增加1倍。在篩分過程中，增加了篩板兩側(cè)與物料的切割運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)了細(xì)顆粒透篩。

圖1 TP篩板結(jié)構(gòu)示意

TP篩板透篩過程示意如圖2所示，新型TP篩板在水平方向脫介面積S與不銹鋼篩板脫介面積相同，其垂直方向增加切割面積 1.732倍，乘以切割系數(shù)0.3，對(duì)比原有不銹鋼篩板，在單位面積相同的條件下，新型TP篩板約增加脫介面積50%，且彈性較好，不易堵孔，提高了篩分效率，進(jìn)一步改善了脫介效果。

圖2 TP篩板透篩過程示意

新型TP篩板材質(zhì)采用特殊耐磨三組分聚氨酯材質(zhì)，可以更好的給物料提供二次共振性能，不粘物料，有效解決篩孔堵塞問題，脫水脫介效果好，篩板的耐磨性、可塑性、韌性、抗斷裂強(qiáng)度、耐腐蝕性較傳統(tǒng)條縫篩板更高。聚氨酯篩板不易產(chǎn)生斷裂，對(duì)于篩分物料粒度的控制效果較好。

3 應(yīng)用效果及經(jīng)濟(jì)效益

3.1 應(yīng)用效果

高陽煤礦選煤廠一、二期重介系統(tǒng) 313、314、2308 3臺(tái)精煤脫介篩使用新型TP篩板替代不銹鋼篩板，篩縫為 0.75 mm。對(duì)比TP篩板使用前后的應(yīng)用效果見表1。

表1 TP篩板使用前后對(duì)比數(shù)據(jù)

由表1可知，新型TP篩板可顯著提升精煤脫介篩脫介效果，帶介量平均降幅0.48 kg/t，重介系統(tǒng)精煤產(chǎn)率占全樣52.08%，由此計(jì)算全廠介耗降低0.25 kg/t。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

3.2.1 節(jié)約介質(zhì)

高陽煤礦選煤廠年入洗原煤450萬t，介耗降低0.25 g/t，介質(zhì)費(fèi)600 元/t，每年節(jié)約介質(zhì)費(fèi)用67.5萬元。

3.2.2 成本分析

高陽煤礦選煤廠選用3臺(tái)BRU3661精煤脫介篩，使用610mm×610mm篩板共180塊。

TP篩板的尺寸為305mm×610mm，使用壽命為9個(gè)月，篩板單價(jià)1200元/塊，高陽煤礦選煤廠使用不銹鋼篩板尺寸為610mm×610mm，使用壽命為6個(gè)月，單價(jià)840元/塊。以篩板尺寸610mm×610mm、使用壽命1 a為基準(zhǔn)對(duì)比2種篩板。

不銹鋼篩板每年使用360塊，成本為30.24萬元；新TP篩板每年使用480塊，費(fèi)用為57.6萬元；新增篩板費(fèi)用27.36萬。

綜上，每年綜合節(jié)約成本費(fèi)用=節(jié)約介質(zhì)費(fèi)-新增篩板費(fèi)用=67.5-27.36=40.14萬元。

4 結(jié) 語

綜上所述，高陽煤礦選煤廠采用莫圖泰克篩分系統(tǒng)(天津)有限公司生產(chǎn)的新型TP篩板，該篩板結(jié)構(gòu)新穎、耐磨性強(qiáng)，可提升脫介篩脫介面積，有效減少重介精煤產(chǎn)品帶介量，降低了選煤廠介耗成本，并取得了經(jīng)濟(jì)效益。