三質體智能高頻細篩在魯西選煤廠的應用

王麗芳,紀東東, 劉曉軍, 盧志明，齊 恒，王昕煒

(1.山東里能魯西礦業有限公司，山東 濟寧 272000；2.中煤科工集團唐山研究院有限公司，河北 唐山 063012；3.河北省煤炭洗選工程技術研究中心，河北 唐山 063012;4.中煤科工生態環境科技有限公司，天津 300456)

粗煤泥處理一直是選煤廠生產的難點，也是關系到節能和環保的重點環節。魯西選煤廠粗煤泥處理工藝采用的是振動弧形篩+煤泥離心脫水機工藝，這也是選煤廠粗煤泥處理的常見工藝。受制于振動弧形篩的分級、脫灰性能差[1-3]，該工藝存在著跑水、跑粗、篩上物料灰分高、粗煤泥回收率低等問題。選煤廠原設計采用兩臺液壓翻轉振動弧形篩對精煤磁選尾礦進行脫水，因液壓設備可靠性差，檢修維護工作量大，加之振動弧形篩工藝性能差，造成篩面跑水，篩下跑粗，篩上粗精煤泥灰分偏高，精煤產率低。為此，有必要對該廠煤泥處理工藝進一步改造升級。

1 原振動弧形篩問題分析

魯西選煤廠原有振動弧形篩的實際分級粒度為0.3 mm，其入料、篩上物料、篩下物料的小篩分試驗結果見表1—表3。

表1 振動弧形篩入料小篩分試驗結果Table 1 Sieve analysis of feed material of sieve bend %

表2 振動弧形篩篩上物料小篩分試驗結果Table 2 Sieve analysis of vibrating sieve bend′s oversize product %

表3 振動弧形篩篩下物料小篩分試驗結果Table 3 Sieve analysis of vibrating sieve bend′s undersize product %

由表1可知：入料中>0.30 mm粒級物料的灰分在9.47%以下，<0.30 mm粒級物料的灰分在36.98%以上，可以把分級粒度定為0.30 mm。在生產實際中，為了平衡粗精煤泥產率和灰分，可以比較0.25 mm與0.30 mm分級的優劣，以更好地選擇分級粒度。根據>0.30 mm粒級物料的累計灰分為9.47%，確定分級粒度為0.30 mm是可行的。

由表2可知：振動弧形篩篩上物料中>0.30 mm粒級物料的產率為80.10%，灰分為9.25%；篩上物料中<0.30 mm粒級細泥含量為19.90%，說明有很大一部分細粒級未能透篩，致使篩上物料的灰分高達11.21%。由此可知篩上物料灰分過高的主要原因是振動弧形篩對細泥的篩分不充分造成的。

由表3可知：振動弧形篩篩下物料中>0.30 mm粒級物料的產率為5.76%，灰分為9.77%，存在一定的跑粗現象。

綜上所述，選煤廠精煤泥振動弧形篩主要存在兩個問題：一是脫泥不充分，篩上物料灰分過高；二是有一定的跑粗現象。由于精煤泥振動弧形篩脫泥效果較差，當入料量較大或入料量大幅波動時問題會更嚴重，會造成選煤廠精煤產品灰分過高或灰分不穩定。

2 三質體智能高頻細篩

2.1 結構及技術參數

DZSN3028三質體智能高頻細篩的結構簡圖如圖1所示。

1—篩框；2—數控磁力激振器；3—傳動機構；4—打擊桿；5—聚氨酯篩網；6—彈性系統；7—振動軸；8—彈簧；9—振動器座；10—控制柜；11—機架；12—角度調節裝置；13—減振彈簧

DZSN3028三質體智能高頻細篩由篩框、數控磁力激振器、傳動機構、打擊桿、聚氛酯篩網、彈性系統、振動軸、彈簧、振動器座、控制柜、機架、角度調節裝置和減振彈簧組成。DZSN3028三質體智能高頻細篩的主要技術參數如下：

篩面寬度/mm

3 000

篩面長度/mm

2 800

篩面面積/m2

8.4

電源電壓/V

220

功率/kW

3

入料粒度/mm

0～1

分級粒度/mm

0.3

篩網材質

聚氨酯

處理能力(煤泥水)/(m3·h-1)

200～280

處理能力(煤泥)/(t·h-1)

25～30

外形尺寸/(mm×mm×mm)

2 743×3 622×2 242

設備質量/kg

4 600

2.2 技術特點

(1)工藝布置簡潔，適應性強。三質體智能高頻細篩對入料濃度、入料壓力沒有特殊要求，入料范圍大，工藝適應性強，篩上物料的水分、灰分比較穩定，非常適合精煤泥振動弧形篩的改造升級[4-6]。可直接用三質體智能高頻細篩代替原精煤泥弧形篩，精煤泥磁選尾礦直接進入高頻細篩，篩上物料進入離心脫水機，篩下物料進入浮選機。

(2)脫水脫泥效果優異。三質體智能高頻細篩脫泥效率在85%以上，篩上物料水分一般在30%左右，有效保證了下游離心脫水機的入料條件，由于進入離心脫水機的細粒量減少，可進一步地降低離心脫水機產品水分。另外，由于三質體智能高頻細篩脫泥充分，能保證篩上物料灰分穩定，通過合理的選配網孔尺寸，既保證了篩上物料的脫水脫泥效果，又保證了篩下物料不跑粗[7-9]。

(3)分級粒度下限低。三質體智能高頻細篩分級粒度可到0.10 mm，可根據產品灰分要求選擇0.30，0.25，0.20，0.15，0.125，0.10 mm的篩孔尺寸，在滿足產品灰分要求的基礎上，盡量提高篩上物料產率，并可以最大限度地減輕后續細煤泥處理設備的壓力，降低精煤泥回收成本，為選煤廠降成本、提質量、增效益提供有利條件。

(4)安裝工作量小。安裝三質體智能高頻細篩不需做地基，以其代替振動弧形篩，對入料管道、篩上物料溜槽、篩下物料溜槽稍作調整即可，工作量小，基本不影響生產。

(5) 設備可靠性高，維護量小。三質體智能高頻細篩采用了先進的三質體振動原理設計，篩框不動，振動器和振動軸微動，篩網正常振動，從原理上保證了設備的可靠性。該設備不需要軸承，也無需潤滑，日常使用基本上不需要維修和維護，一般10個月左右更換一次篩網即可。

3 工藝改造

目前，國內在粗煤泥脫泥脫水工藝改造中，以簡化工藝流程、減少設備維護、提高粗精煤泥回收率為原則[10-11]。高效脫泥篩被認為是替代振動弧形篩的理想產品，選煤廠應用較多的DZSN系列三質體智能高頻細篩與振動弧形篩相比具有明顯的優勢：設備可靠性較高，日常維護量小，細粒透篩率高，不跑粗，不跑水，篩網使用壽命長，節能降耗。應用DZSN系列三質體智能高頻細篩進行粗煤泥處理的工藝布置簡單，適應性強，脫水脫泥效果穩定[12-14]。綜合考慮入料中的煤泥量、水量、分級粒度、現場安裝空間等因素，魯西選煤廠采用2臺DZSN3028三質體智能高頻細篩對原有2臺精煤泥振動弧形篩進行替換。

改造時，利用原入料管道、原篩上物料溜槽、篩下物料溜槽，改造工作量不大。在實際操作中將原入料管路與篩機入料箱對接，調整篩上物料溜槽、篩下物料溜槽高度，僅加入所需導料板、導水板即可。DZSN3028三質體智能高頻細篩自帶機架和入料箱，篩機采用三質體振動方式，特點是篩機機體不振動，只有激振器、軸及篩面振動，因此對地基及地板支撐梁要求不高,無需新建地基，安裝時地面平整，篩機放在地面即可。改造順序可以采取更換1臺，保留1臺；更換好1臺后，再更換第2臺，以實現不影響正常生產的情況下完成改造。

4 改造效果

改造后實際分級粒度仍為0.30 mm， DZSN3028三質體智能高頻細篩入料、篩上物料、篩下物料的小篩分試驗結果見表4—表6。

表4 三質體智能高頻細篩入料小篩分試驗結果Table 4 Sieve analysis of the fine screen′s feed material %

表5 三質體智能高頻細篩篩上物料小篩分試驗結果Table 5 Sieve analysis of the fine screen′s oversize material %

表6 三質體智能高頻細篩篩下物料小篩分試驗結果Table 6 Sieve analysis of the fine screen′s undersize material %

由表4可知：入料中>0.30 mm粒級物料的灰分在9.40%以下，<0.30 mm粒級物料的灰分為32.02%，考慮到選煤廠的實際情況，將分級粒度定為0.30 mm仍是可行的。

由表5可知：DZSN3028三質體智能高頻細篩篩上物料中>0.30 mm粒級物料的產率提高到91.71%，篩上物料中細粒僅占8.29%；篩上物料的灰分為9.00%，較改造前的11.22%降低了2.22個百分點。可以看出，經過改造后，篩上物料的灰分滿足了要求。

由表6可知：DZSN3028三質體智能高頻細篩篩下物料中>0.3 mm粒級物料的產率為4.76%，較改造前的5.76%降低了1個百分點。

從以上分析可以看出，通過對選煤廠粗煤泥處理工藝系統改造，采用DZSN3028三質體智能高頻細篩代替原精煤泥振動弧形篩，在分級粒度不變的情況下，可將粗精煤灰分穩定在9.00%左右，粗精煤產率顯著提高，篩下物料跑粗量減少，達到了預期效果。

5 結語

采用更為高效的設備實現對粗精煤泥的脫泥降灰是煤泥處理工藝的發展趨勢。從魯西選煤廠煤泥處理工藝的改造中可以看到，DZSN3028三質體智能高頻細篩作為高效的粗精煤泥脫泥降灰設備，分級粒度下限低，脫除高灰細泥效果好，設備性能穩定，安裝便利，環保節能，非常適合選煤廠升級改造，有利助推選煤廠提高精煤產率，增加企業經濟效益。