新型振动棒条筛的改进与应用

解宏智

(大同煤矿集团 大地选煤工程有限责任公司，山西 大同 037003)

1 存在的问题

王村选煤厂是王村矿为提高产品煤质量，适应煤炭市场对产品煤的需求，配套改造的选煤厂。该选煤厂设计入选量为2.1 Mt/a，日处理量为6 363.64 t，小时处理量398 t，服务年限为58年。由于对煤炭需求量的进一步扩大，王村选煤厂的设计年产量已无法满足实际生产的需求。

王村选煤厂按入选200万t/a原煤计算，每天的入选原煤量为6 060 t，而正常情况下王村矿每月可开采出24万t原煤，即每天生产量8 000 t，因此该选煤厂每小时入选原煤的上限能力是400 t，那么每天最多入选7 200 t原煤。

为了解决选煤厂生产系统能力不足的问题，该厂提出在系统洗选能力不变的情况下，通过配煤的方式满足实际生产需求。

2 分析问题

动力煤的发热量由多种因素决定，其中最主要的影响因素是灰分，要生产出发热量稳定、质量合格的商品煤，在配煤过程中必须有效控制配煤的灰分。王村矿原煤筛分表见表1.

由表1可知，原煤灰分随粒度增加增大，其中-25 mm煤的灰分稳定，变化不大，而且含量较多。

为了降低大块矸石对商品煤发热量的影响，王村选煤厂经过研究、比较，最终确定一套较为合理的方案，即在301原煤入厂皮带下料溜槽处安装新型振动棒条筛进行现场配煤，设计流程图见图1.

图1 设计流程图

3 解决问题的措施

在301入场皮带和303筛入料溜槽之间安装振动棒条筛，通过棒条筛控制所配原煤的粒度，在棒条筛上安装挡皮控制配煤量，利用振动电机带动棒条筛振动使得部分原煤进入到302皮带达到配煤目的。

表1 王村矿原煤筛分表

3.1 确定棒条筛的形状结构

3.1.1计算筛缝尺寸

将煤粒近似按照球体计算，煤颗粒通过倾斜筛板筛缝示意图见图2.

d=L×cosα-h×sinα

式中：

d—近似球体颗粒物直径，mm，取25；

L—筛孔尺寸，mm;

h—筛板厚度，mm，取15；

α—筛面与水平面夹角，(°)，取45；

L=(d+h·sinα)/cosα=50 mm

3.1.2计算筛面面积

根据生产需求可知，每天约需要1 000 t的配煤量，每天按照18 h生产计算可知，每小时配煤量Q=1 000/18=55.6 t

按照平均算法Q≥F·q(t·h)

式中：

图2 煤颗粒通过倾斜筛板筛缝示意图

Q—表示筛子生产能力；

F—表示筛子工作面积, m2;

F≤Q/q=55.6/60=0.93 m2

3.1.3确定筛子类型

通过上述筛缝尺寸以及筛分能力的计算，参照表2振动筛单位面积处理统计表，最终确定要使用筛孔尺寸为50 mm的单轴振动筛。振动筛单位面积处理统计表见表2.

3.1.4确定筛孔形状

在生产中常用筛筛孔形状有条形、方孔形、圆孔形、椭圆形等。其中条形筛孔由于结构简单，不宜堵塞，而且有小时处理量大，处理粒度大，开孔率高等优点，适用于该厂溜槽内配煤使用，因此最终决定筛面采用条形结构。

3.1.5确定筛面设计图

由于溜槽尺寸限制，暂定筛面尺寸为长1.2 m，宽0.9 m，筛缝50 mm，筛缝间距5 mm.由于现场加工设备限制，只能采用15 mm耐磨钢板加工制作棒条筛，筛面设计图见图3.

表2 振动筛单位面积处理统计表

(来源《选矿机械》)[1]

图3 筛面设计图

3.2 安装棒条筛

1) 取下原来安装在302皮带与303筛子入料溜槽之间的液压闸板，安装棒条筛。

2) 在棒条筛上方制作旋转卡子固定棒条筛，但要保证其可以沿卡子轴线转动。

3.3 确定棒条筛使用的振动电机并进行安装

1) 在该厂所有备用电机中挑选功率最小的振动电机1.5 kW.

2) 在棒条筛下方焊接一块支撑板，在支撑板上方焊接振动电机的底座，并将电机固定在上面。

3) 在支撑板的前段安装减震弹簧，安装示意图见图4.

4 应用后的效益

4.1 启动棒条筛进行试验

启动棒条筛进行配煤，试运行10天，对在该段时间内的原煤入选量及商品煤发热量进行统计，见表3.由表3可知，产品均符合要求。

4.2 社会经济效益

自安装试用后，现场生产使用状况良好。按每小时配50 t原煤，全天正常生产18 h，每年330个工作日，精煤产率60%，吨煤加工费11.63元计算：

图4 减震弹簧安装示意图

序号全天入选量/t全天配煤量/t平均发热量/kJ/kg17 43190020.9827 36690021.0737 45890020.9647 39890021.1057 24590021.0467 29990021.1277 36890021.0087 46990021.0397 52390021.00107 49590020.95

全年多洗精煤：50×18×330=297 000(t)

全年多入选原煤：297 000÷0.6=495 000(t)

全年多创造利润：11.63×495 000=575.7(万元)

5 结 语

新型振动棒条筛在王村选煤厂投入使用后，提高了商品煤的产率，效果非常显著，并且其改造方案简单易行、操作方便、成本较低，可为同行业实现溜槽内部配煤起到了借鉴作用。