FMVS2030复合振动高频细筛在沁新选煤厂的应用

赵振龙，王晓锋，张仁伟，董文奎

(1.唐山陆凯科技有限公司，河北 唐山 063020；2.山西沁新能源集团股份有限公司选煤厂，山西 长治 046500)

FMVS2030复合振动高频细筛在沁新选煤厂的应用

赵振龙1，王晓锋1，张仁伟1，董文奎2

(1.唐山陆凯科技有限公司，河北 唐山 063020；2.山西沁新能源集团股份有限公司选煤厂，山西 长治 046500)

为解决沁新选煤厂振动弧形筛筛分效率低、脱泥降灰效果差的问题，采用FMVS2030复合振动高频细筛代替原振动弧形筛对粗煤泥进行筛分。介绍了复合振动高频细筛的结构、工作原理、技术特点、技术参数，并分析了其在现场的应用效果。与振动弧形筛相比，复合振动高频细筛的筛分效率高13.28个百分点，经其脱泥后的粗精煤灰分从14.80%降到9.21%，回收率提高4.62个百分点，应用效果良好，给企业带来可观的经济效益。

复合振动高频细筛；粗煤泥；脱泥降灰；筛分效率；精煤灰分

山西沁新能源集团股份有限公司选煤厂(以下简称沁新选煤厂)是一座处理能力为4.0 Mt/a的炼焦煤选煤厂，原煤洗选工艺为：块煤由跳汰机分选，粗煤泥由旋流器组、TBS干扰床分选机、弧形筛、离心机联合处理，细煤泥浮选后由压滤机处理。入选原煤为特低灰、低硫、强粘结性、易选的稀缺优质主焦煤，主导产品为炼焦精煤，要求最终精煤灰分为7.5%～8.0%[1]，炼焦精煤产品部分供给集团焦化厂，其余销往周边焦化企业。

因现场振动弧形筛筛分效率低，脱泥降灰效果差，致使粗煤泥灰分居高不下，不但给后序作业(浮选、压滤等)带来沉重的负担，而且严重影响总精煤的质量。为提高粗煤泥回收效果，提升精煤质量，降低生产成本[2]，该厂于2013年对煤泥水处理系统进行技术改造，主要是采用FMVS2030复合振动高频细筛代替原振动弧形筛对粗煤泥进行筛分。经此改造后，煤泥水处理系统工艺效果明显改善，设备运行稳定。

1 FMVS2030复合振动高频细筛

1.1 结构与工作原理

FMVS2030复合振动高频细筛由振动电机、筛箱、机架、激振器、给料箱、入料缓冲筛板(不锈钢焊接条缝筛网)、筛下漏斗、筛上接矿槽、筛上喷水装置、电控柜等组成，结构示意图如图1所示。

1—给料箱；2—筛箱；3—支撑组合；4—筛下接矿槽；5—控制柜；6—电磁激振器；7—振动电机

筛机的振动由整机直线振动和电磁激振筛网的振动复合而成，电磁激振器和振动系统布置在筛网下的振动臂上，其上安装有沿筛面全宽的聚酯帽；聚酯帽不但能托住筛网，而且可使其产生振动，高频电磁激振力垂直作用在筛面上，使物料严格按粒度分级，透筛效果显著提高。同时，筛机在两个振动电机的驱动下做直线振动，且振动幅度较大，对物料的抛掷作用明显提高，粘性物料的向下运动得到强化，物料在实现筛分的同时可快速、均匀地排出，不仅使设备处理量增大，还能有效预防物料的堆积和筛孔堵塞。

电磁激振器[3]由电控柜集中控制，激振频率为50 Hz，振动强度可达10g[4]；每个振动系统独立作用于筛面，可根据实际需要单独调节。另外，电磁激振器可通过控制柜设置瞬时强振间隔，实现筛网的自清理，防止筛孔被堵塞。

1.2 技术特点

根据FMVS2030复合振动高频细筛的结构特点和应用情况，其技术特点可总结为：

(1)筛面设置有一定的倾角，可根据实际需要灵活调节；机架下布置有四个橡胶弹簧，可进一步减小振动对基础的冲击，安装中可近似认为没有动载荷。

(2)筛面设置三段喷水装置，可根据现场情况快速切换，操作方便；聚氨酯喷嘴可沿筛面横向形成水帘，喷水均匀，有利于筛网清洁和调节物料浓度。

(3)筛面由三层筛网组成，上层筛网是由两层不锈钢丝编织网粘合在一起形成的复合网，也可采用柔性聚氨酯筛网代替，进一步提高其耐磨耐腐蚀性能。最下层筛网为大孔钢丝绳芯聚氨酯筛网，其直接与激振器装置接触。两种筛网的开孔率都很高，入料端铺设有不锈钢焊接条缝筛网，避免矿浆直接冲击筛面。

1.3 技术参数

FMVS2030复合振动高频细筛主要技术参数如下：

筛面面积/m2

6

处理能力/(t·h-1)

20～30

筛孔尺寸/mm

0.2

开孔率/%

33

振动频率/Hz

50

筛网形式

不锈钢复合网

筛网寿命/月

6～8

振动形式

复合振动

2 洗选工艺

沁新选煤厂的最终精煤由跳汰精煤、浮选精煤、粗精煤组成，其中粗煤泥回收原则流程如图2所示。分级旋流器底流由TBS干扰床分选机分选[5]，TBS溢流精矿由振动弧形筛脱水，弧形筛筛下物去浮选，筛上精煤由离心机进一步脱水。

图2 原粗煤泥回收原则流程Fig.2 Original coarse coal slime separation basic flowsheet

振动弧形筛的作用是为了保证浮选入料粒度、煤泥离心机入料浓度(400 g/L)及其流速满足要求，尽可能多的回收粗精煤，脱除高灰细泥[6]。但细煤泥极易堵塞筛孔，导致弧形筛筛分效率下降，出现大面积跑水的现象，经其处理的粗精煤灰分偏高，严重影响总精煤质量。为此，将振动弧形筛更换为FMVS2030复合振动高频细筛，更换筛机后的粗煤泥回收原则流程如图3所示。

图3 更换筛机后的粗煤泥回收原则流程Fig.3 Coarse coal slime separation basic flowsheet after changing screen

3 工业应用效果

FMVS2030复合振动高频细筛已在沁新选煤厂投入使用，为进一步验证其应用效果，将复合振动高频细筛与振动弧形筛的筛分效果进行对比。振动弧形筛技术参数如下：

筛面面积/m2

6.5

处理能力/(t·h-1)

15～25

筛孔尺寸/mm

0.2

开孔率/%

15

振动频率/Hz

16

筛网寿命/月

1～2

筛网形式

不锈钢复合筛网

振动形式

电机带动的直线振动

由两种筛机的技术参数可以看出，振动弧形筛筛面开孔率仅为15%，细煤泥容易堵塞筛孔，单靠电机的单一振动很难实现筛网的自清理，进而导致筛面大量跑水，脱泥效果变差。复合振动高频细筛筛面开孔率高达33%，瞬时强振功能可保证筛孔不被堵塞，电机带动的大振幅直线运动能使物料更好的分散；且其振动是高频电磁振动与电机直线振动的复合振动，可使物料严格按粒度分级，筛分效率高，同时兼有按密度分层的功能，高密度高灰物料更容易透筛，脱泥效果显著。与振动弧形筛相比，在筛分面积相同的情况下，FMVS2030复合振动高频细筛处理量更大，脱水、脱泥效果更好。

3.1 物料粒度组成

将入料平均分流后给入FMVS2030复合振动高频细筛和振动弧形筛，分析两种筛机的筛分效果。筛机入料粒度组成如表1所示。

表1 筛机入料粒度组成Table 1 Size composition of feed into the screen %

由表1可知：当粒级<0.15 mm时，各粒级灰分迅速增大；>0.15 mm粒级的正累积产率为48.86%，灰分为6.87%。综合考虑粗煤泥回收效果和脱泥效果，FMVS2030复合振动高频细筛筛孔尺寸为0.2 mm；由于振动弧形筛截留粒度通常是筛缝尺寸的0.5～0.7倍，所以振动弧形筛筛缝一般选择0.4 mm。

两种筛机的筛上物、筛下物粒度组成对比结果如表2、表3所示。

表2 筛上物粒度组成对比结果Table 2 Comparison of oversize size composition %

表3 筛下物粒度组成对比结果Table 3 Comparison of undersize size composition %

由表1、表2、表3可知：除>0.5 mm粒级外，FMVS2030复合振动高频细筛筛上物各粒级灰分都小于入料中对应粒级灰分，<0.15 mm粒级产率较入料明显降低，筛上物合计灰分比入料合计灰分低11.69个百分点；筛下物合计灰分高于入料合计灰分，<0.15 mm粒级产率较入料显著增高。入料灰分与振动弧形筛筛上物、筛下物灰分对比结果说明，振动弧形筛也有一定的脱泥作用，但效果逊于复合振动高频细筛。

3.2 降灰效果

为了方便对比两种筛机的降灰效果，根据入料的负累积灰分和两种筛机的筛上、筛下负累积灰分绘制粒度-累计灰分曲线，结果图4所示。由图4可知：FMVS2030复合振动高频细筛各粒级的筛上负累积灰分均显著低于振动弧形筛对应粒级，各粒级筛下负累积灰分基本与振动弧形筛对应粒级相同，但最终的总筛下灰分高于振动弧形筛。由此来看，FMVS2030复合振动高频细筛降灰效果明显优于振动弧形筛。

图4 粒度-累积灰分曲线Fig.4 Size-Accumulative ash curve

3.3 回收效果与筛分效率

2013年9月12—16日，两种筛机的粗煤泥回收效果与筛分效率对比结果如表4所示。由于两种筛机的截留粒度均在0.2 mm左右，故以>0.2 mm粒级产率作为筛上产率，考察粗煤泥回收效果。高灰细泥[7-8]主要集中在<0.074 mm粒级，故以<0.074 mm粒级产率评价筛机的脱泥效果。

表4 回收效果与筛分效率对比结果Table 4 Comparison of the recovery effect with the screening efficiency %

由表4可知：与振动弧形筛相比，FMVS2030复合振动高频细筛的筛上平均产率高4.6个百分点，说明其回收粗煤泥[9]的能力优于振动弧形筛；FMVS2030复合振动高频细筛的平均筛分效率比振动弧形筛高13.28个百分点，说明其脱泥降灰效果更好[10]。

4 效益分析

2013年沁新选煤厂陆续将现场的三台振动弧形筛更换成FMVS2030复合振动高频细筛，设备和材料总投资大约56万元。经过两年多的实际应用，FMVS2030复合振动高频细筛的性能可靠、工艺指标稳定的优势得到充分体现，给企业带来显著的经济效益。更换筛机前后的技术经济指标如表5所示。

由表5可知：更换筛机后，精煤产率明显提高，运营成本大大降低。该厂目前每天的原煤实际入选量为1.5万t，全年可多回收精煤1.98万t，按精煤价格680元/t计算，因此每年可创收1 346.4万元。改造后设备功率略有提高，但就经济效益来看，可忽略不计。

表5 技术经济指标对比结果Table 5 Comparison of technical-economic indicator

5 结语

FMVS2030复合振动高频细筛从设计、生产到应用，都体现了科学性、合理性、时代性，该筛机采用电磁振动与直线振动相结合的独特振动方式，具有处理量大、能耗低、筛面开孔率高、自清洗能力强、运行稳定等特点，是细粒物料分级的理想设备。

复合振动高频细筛已在沁新选煤厂投入使用，生产实践表明：其筛分效率比振动弧形筛高13.28个百分点，使粗精煤泥灰分从14.80%降到9.21%，粗精煤回收率提高4.62个百分点，为企业带来可观的经济效益。

[1] 董文奎，王霄鹏，西作海,等.FBS3000粗煤泥流化分选机在山西沁新选煤厂的应用[J].选煤技术,2011(5).

[2] 彭 垠.选煤厂技术与管理实用丛书[M].北京：煤炭工业出版社，2013.

[3] 李传曾，李松奕，刘树玉，等.细粒物料筛分技术和设备评述[J].金属矿山杂志社,2005(Z2):63-68.

[4] 陆艳红，左东升，张玲玲，等.MVS系列电磁振动高频振网筛大型化的研制与应用[J].金属矿山,2006(Z).

[5] 张志文.TBS干扰床及其在粗煤泥分选中的应用[J].中国煤炭，2006,32(12):50-52.

[6] 顾庆丰,鲍玉新.振动弧形筛的应用及技术革新[J].煤矿机械,2009(6).

[7] GB/T 17492—2012 工业用金属丝编织网技术要求和检验[S].

[8] 谢广元.选矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2001.

[9] 周 刚,黄建宇,代文飞,等.淮北矿业选煤厂尾煤处理利用现状分析[J].煤炭加工与综合利用，2015(3).

[10] 杨金和，陈文敏，段云龙.煤炭化验手册[M].北京：煤炭工业出版社，2004.

Application of FMVS2030 compound vibration high-frequency fine screen in Qinxin coal preparation plant

ZHAO Zhen-long1, WANG Xiao-feng1, ZHANG Ren-wei1,DONG Wen-kui2

(1.Tangshan Landsky Technology Co., Ltd., Tangshan, Hebei 063020, China;2.Shanxi Qinxin Energy Group Co., Ltd.Coal preparation plant, Changzhi, Shanxi 046500, China)

To improve vibrating sieve bend from screening efficiency, effect of desliming and ash reduction in Qinxin coal preparation plant, FMVS2030 compound vibration high-frequency fine screen is used instead of the sieve bend.Presented structure, working principle, technical features and parameters of this screen, and then analyzed its application in coal preparation plant.Compared with the sieve bend, this screen has 13.28% higher screening efficiency than that of the sieve bend, reducing ash content of coarse clean coal from 14.80% to 9.21%, with a increase of 4.62% in recovery of clean coal, which brings considerable economic benefits.

compound vibration high-frequency fine screen; coarse slime; desliming and ash reduction; screening efficiency; clean coal ash

1001-3571(2015)03-0048-05

TD941+.3

B

2015-03-12

10.16447/j.cnki.cpt.2015.03.014

赵振龙(1982—)，男，山东省聊城市人，工程师，从事煤炭筛分设备的研发与推广工作。

E-mail: zhaozhenlong888@163.com Tel: 13613155209