原煤分級篩更型改造的實踐

關云建

(新疆龍煤能源有限責任公司黑眼泉煤礦，哈密 839200)

0 引 言

黑眼泉煤礦洗煤廠于2013年8月16日投產，是年處理能力為180萬噸的礦井型選煤廠，采用無壓給料三產品重介旋流器主選、煤泥直接浮選的生產工藝。原煤準備分級工藝采用 YK2445單層方孔分級篩。存在問題主要有：

(1)我廠現有原煤分級篩，已使用7年，由于原分級篩篩篦子磨損嚴重、部分篩面損壞，并經過多次反復修補，篩孔不規則，頻繁出現卡大塊原煤現象，分級效率低，只能通過降低臺時量，才能保證正常生產。

(2)由于黑眼泉煤礦井下原煤水分較大，尤其是煤泥量大時，經常出現分級篩原煤“糊篩篦子”、“不分級”現象，需停車處理，且處理時間過長，嚴重影響了正常生產。

(3)由于原煤分級過程中易產生大量煤塵，故原分級篩采用全封閉式管理，日常檢修空間有限，趕上大型檢修，需破壁進行，然后再恢復上，員工勞動強度大。

1 考察與研究

1.1 考察情況

螺旋篩與直線分級篩對比分析：

(1)螺旋篩的篩面是由一組一排平行排列的螺旋軸構成。螺旋軸又分為大導程右旋螺紋和左旋螺紋兩種。它們各占篩面一半，分別處于篩面一邊。當該設備啟動時，進入篩面的物料為靠螺旋軸葉片的推力使其強制前進。又通過物料的相鄰螺旋軸葉片之間怕設計的篩孔獲得篩下產品。由于螺旋軸轉速較高，篩面上物料的移動速度快(0.5～1 m/s)，所以該機處理量大。同時當塊狀物料貼著螺旋軸葉片滑動時，便能將沾附在螺旋軸上的細物料清洗掉。因此，無論多大水分的物料，經篩分后篩面總是清潔的，其開孔率部是100%，不會有堵篩孔現象產生。另外，在篩分物料時，物料總是處于螺旋軸徑向不同位置上，當螺旋軸旋轉時，由于物料的線速度各不相同，從而使物料松散透篩。再加上各段篩子間有落差，物料在一段篩子進入另一段篩子時，物料翻落滾動使其充分松散。

(2)原分級篩是靠振動篩面使物料拋起，再加上篩面自身的傾斜，使物料分層透篩分級，屬于被動篩分。

(3)螺旋篩是靠螺旋軸的旋轉，強制物料前進的，屬于主動篩分。

(4)構成篩孔的相鄰兩根螺旋桿在形成篩孔投影方向的線速度是相反的，物料受一對力偶作用成滾動成滾動移動，而不是愛擠軋力作用，因此不會有新的煤塊破碎情況產生。

1.2 研究結果

通過現場考察，發現螺旋篩，對處理無法分級的濕煤、粘煤效果很好，且分級效率高，應用可靠，很適合我廠原煤特點。故決定將用螺旋篩(兩段)SL-U250/2-A用為原煤分級設備，替代現有 YK2445原煤分級篩。

2 技改實施及工作量

2.1 技改實施

(1)拆除原煤分級篩周圍封閉防塵墻，之前用鐵板密封，規格5000×5000×3000；

(2)拆除203原分級篩(YK2445型分級篩) 1臺；

(3)拆原煤車間外墻6000×4200×240紅磚，高空作業；

(4)將原分級篩吊運至原煤車間外場地；

(5)吊運SL-U2型螺旋篩1臺套，分兩段；

(6)安裝螺旋分級篩，分兩段安裝，階梯型布置；

(7)利用現有改造條件，將原201#皮帶下料溜槽正對高段機組，保證物料的出口方向與螺旋軸推進方向一致；

(8)篩機與給料槽安裝位置確定：將高組篩機安裝要給料槽下料中心位置，以充分利用篩面為原則，出料口與篩面的距離為300～500 mm。給料槽就用螺栓與前道連接。考慮維修問題，不應焊死；

(9)按低段機組下料位置，在整臺篩子下重新設計篩上物下料溜槽規格為127*150*60(20 mm和8 mm鋼板)；

(10)砌原煤墻6 000*4 200*240，紅磚砌筑，高空作業；

(11)制作螺旋篩周圍安全護欄1 700*2 000*1 050及平臺。

2.2 技改工作量

技改工作量詳見表1。

表1 原煤分級篩更型改造工作量

3 技改投入

總投入51.296 9萬元，其中：設備投入45萬元，非標材料15 935元(詳見表2)，非標制作及人工47 034元。

表2 原煤分級篩更型改造非標制作材料消耗

4 應用效果

改造后：

(1)由于螺旋篩為組合篩即兩段機組篩面，篩面得到了充分利用，并使篩分效率最大化；

(2)可以加大給料粒度；

(3)由于物料推進速度快，單位面積處理量提高，是同等條件下的兩倍，原煤處理能力大幅度提高，臺時量由改前的372 t/h提高到443 t/h提高了71 t/h；

(4)原煤濕不分級得到解決，分級效率由70%～80%提高95%以上；

(5)分級篩卡塊次數明顯下降，實現了設備自動保護功能，每逢螺旋篩卡大塊時設備自動停下，待現場手選工處理完后即可通知調度開車，既起到警示作用又為卡塊處理節省了時間；

(6)分級篩由全封閉式改為開放式，不僅美觀，而且實現了現場可視化管理；

(7)解決了環保問題，一是減少了煤塵；二是設備運轉平穩，無動負荷，噪音相對降低。

5 效益分析

5.1 經濟效益

改造后，原煤臺時量由372 t/h提高到423 t/h提高了51 t/h，生產時間每天按18小時、全年按330天計算，全年多入洗原煤51 t/h×18 h/d×330 d=30.29萬t

如精煤產率按43%，售價400元/t；中煤產率按30%，售價170元/t(稅后)計算，噸煤售價為223.00元/t，噸原煤成本按150.00元/t、噸煤加工費20.00元/t計算

(1)新增銷售額=30.29×223.00=6 754.67萬元；

(2)新增成本30.29×(150.00+20.00)=5 149.30萬元

螺旋篩4臺7.5 kW電機，原分級篩1臺22 kW電機，裝機容量增加4×7.5-22=8 kW，年增支8 kW*20 h/d*330 d*0.45元/kW=23 760元；

新增成本合計5 149.30+2.38=5 151.68萬元

(3)新增利潤=新增銷售額÷1.13-新增成本=6 754.67÷1.13-5 151.68=825.90萬元；2019～2021年新增利潤=3×828.28=2 477.71萬元

(4)新增稅收=新增銷售額×(1-1÷1.13)=6 754.67×(1-1÷1.13)=777.09萬元

(5)投資回報

項目投資總額51.30萬元

回收期=項目投資總額÷新增利潤=51.30÷828.28=0.06(年)，即不到一個月就可回收全部投入成本。

5.2 社會效益

改造后經過一年多的應用，一是解決了濕煤不分級影響生產的問題；二是運轉過程中不產生煤塵，噪聲小，具有較好的環境效益；三是工人勞動強度大幅度降低；四是資源得到合理利用，實現了節能降耗的目的。