弛张筛深度筛分使煤泥减量化的相关探讨

神东洗选中心布尔台选煤厂 内蒙古 鄂尔多斯 017209

1 引言

煤炭资源在我国的能源结构中占有这重要的地位，随着我国对于可持续发展战略的重视和相关措施法规的应用，人们越来越重视环境保护和可持续发展的重要性。煤炭的应用也面临着矛盾问题：环境保护和煤炭的合理使用。煤炭开采至使用过程中间需要进行一系列的选煤工序，针对煤炭的分选，早期多数选煤厂采用分选设备基于圆振动或者直线振动等，运行原理和设备操作相对比较简单，但对于不粘煤的分选效果不佳。不粘煤属于一种底变质煤炭，较为潮湿且细粒级粘性较强。潮湿的细粒级原煤产生团聚，导致筛分时不分层、不松散，直接影响分选的效果。由于此问题的存在，选煤设备得到改进，利用筛面振动而箱体不振动的方式，减小筛的振动质量，提升运动参数的大型化发展，使得分选效率得到提升，但同时带来的问题是含水量较高的不粘煤仍旧存在筛选效率不高的情况。

因此，相关的学者研究开发了弛张筛对不粘煤进行筛选，使得原煤能够得到深度的筛分，提升筛分效率，同时进一步增加了原煤的入选比例，提升商品煤的价格，减少煤泥量，使得选煤厂的经济性得到明显地提升。

2 弛张筛的工作原理和性能

弛张筛主要部件采用聚氨酯产品制作而成，由于聚氨酯产品具有高耐磨性和高弹性、韧性特点，使得筛网具有不可比拟的优势。弛张筛是从圆振动筛分选机的基础上发展而来的，弛张筛通过单一的驱动可以获得两个不同的振动：其一是偏心块产生的振动，另外一个是浮动框筛产生的附加振动。在浮动框筛附加振动时，和其相连的横梁与固定框筛的横梁之间会产生周期性的相向和背离运动，而聚氨酯筛板安装在固定框筛的横梁和浮动框筛横梁之间，因此聚氨酯筛板就会产生交替的松弛和张紧运动，最终使得物料在聚氨酯筛板上的加速度得以加快，提升筛分效率。弛张筛简图见图1。

图1 弛张筛简图

弛张筛具有如下特点：

(1)振动频率高，筛分效果好。弛张筛每分钟的振动频率可以达到700次以上。

(2)筛网的端结构采用了牛角设计，可以有效利用筛分面积，同时可以避免原煤从弛张筛两侧发生泄漏。

(3)在高频振动条件下，可以有效实现不粘煤的筛分，同时可以实现自清洁，不需人工进行筛面的清理工作，降低劳动强度。

(4)设备运行维护简单，转动部件小，设备维护成本低。

(5)筛网采用高强度高耐磨材质，使用寿命长，无需频繁更换。

(6)浮动框筛的振动幅度可调，筛孔不易堵塞，分选效率高。

3 弛张筛的应用效果

某选煤厂原煤的设计年处理能力为16Mt，由于处理原煤多为细粒级不粘煤，选煤设备经过一段时间运行后，产生的煤泥量较多，且压滤机产生的煤泥水分较高，经济性较差。该原煤中的粒径小于25mm的占比53%，其中小于6mm的占比(占全级)30%，如果原煤水洗前能够对6mm粒径以下煤进行筛分，可以避免此部分煤在水洗时出现水分高的情况，影响热值。因此，该选煤厂对员选煤设备进行了优化，采取弛张筛进行深度筛分，以提升经济性。主要目标是对6mm原煤进行分级，入选原煤粒径低于200mm，水分含量约为20%，采用的弛张筛为2层，有效面积达到28m2，两层筛板均采用聚氨酯材质，上层筛分粒径25mm，下层筛分粒径6mm。采取的弛张筛的具体情况见表1所示。

表1 弛张筛的参数

对现场筛分的样品进行多次取样测试，结果：上层原煤进行25mm粒径筛分的效率达到90%，下层进行6mm粒径筛分的效率达到80%。该选煤厂的原煤中低于6mm粒径的煤占比30%，通过弛张筛分后，6mm以下粒径煤的筛分占全级的24%，极大减少了煤泥量，另外环节后续处理压力。该煤不经过水洗，因此含水量低，燃烧热值得到保证。另外，通过弛张筛筛分，低于0.5mm的煤泥水分降低(原来水分30%，目前水分19%)，发热量提升。(原来热值12.1MJ/Kg，目前热值14.6MJ/Kg)。

由于不粘煤的特点，使用弛张筛之前只能筛分大于25mm粒径的煤，再降低筛分粒径，会影响筛分煤的水分，不能满足设计质量要求。低于此粒径煤需要进入水洗系统，其中低于0.5mm的原生煤泥进入压滤系统，该部分煤泥水分含量高，发热量也低，不能混掺末煤燃烧使用，只能单独售卖，单吨价格30元左右。使用弛张筛后，低于0.5mm粒径的原生煤泥可以达到末煤混掺要求，售价单吨为270元，因此可以明显提升经济性。另外，由于弛张筛的维护成本较低，因此每年可以节约维护成本50%左右。

4 结语

不粘煤具有细粒级原煤含量多，水分高，细粒级筛分时容易出现团聚情况，影响筛分效果。与传统的圆振动或直线振动的筛分设备相比，博后筛能够处理水分含量相对较低的不粘煤，但对于水分含量高的情况筛分效果不佳。弛张筛能够对不粘煤进行有效的筛分，由于弛张筛筛板使用聚氨酯材质，具有高强度和高耐磨特点，维护成本低。另外，由于弛张筛具有高振动频率的特点，筛分效果好。通过本文对弛张筛的作用原理进行分析介绍，可以更好地认识弛张筛设备和工艺。结合某选煤厂的实际运行效果，可以看出弛张筛可以有效提升不粘煤的效果，使得低粒径原生煤得以筛分，提升选煤厂的经济性。