弛张筛在选煤厂改扩建系统中的优化和应用

方建新

(大同煤矿集团大地选煤工程有限责任公司，山西 大同 037003）

大地选煤公司王村选煤厂原设计入选量为2.1Mt/a，随着矿井先进产能的释放，矿井产能将提升到3.60Mt/a，现配套选煤生产系统难以满足矿井能力要求。

1 弛张筛的性能

弛张筛的设计原理是由单一驱动产生双重振动：激振器驱动固定框产生的线性振动和浮动筛框产生的振动。在筛分过程中，弹性聚氨酯筛面以800 次/分的频率不断伸缩曲张，可获得最高50g的加速度。其双振动原理以及弹性聚氨酯筛板连续不断地扩张、收缩，从而有效地防止了筛孔堵塞。

2 弛张筛在选煤系统的应用

弛张筛因其独特的结构原理，对细粒原煤有较好的筛分效果，可将部分细粒原煤实现有效分离，不经过洗选系统，直接经过运输系统转载，进入产品仓。

弛张筛在选煤系统应用如图1 所示。

图1 弛张筛在选煤系统应用示意图

3 弛张筛在选煤厂改扩建项目设计应用对比

王村选煤厂需进行有效扩能改造，新增一套设计能力为1.50Mt/a 的生产系统，满足矿井生产能力以及市场对产品质量的需求。现有如下两套设计方案及预算。

3.1 新增1.50Mt/a 全入洗系统（方案一）

3.1.1 选煤方法

新系统采用全重介混合入洗。具体参数详见表1、表2。

3.1.2 选煤工艺简述

采用重介两产品旋流器+螺旋分选机+板框压滤机回收工艺。

（1）重介分选系统

-50mm 原 煤 经1.5mm 脱 泥 筛 脱 泥 后， 筛上-50～1.5mm 级进入混料桶，由泵扬至重介旋流器分选，出精煤、矸石两种产品，分别经脱水脱介后矸石排弃，精煤经离心机二次脱水后作为精煤产品装仓。

（2）粗煤泥分选系统

-1.5mm 筛下物料经分级旋流器分级后-0.1mm细粒随溢流进入浓缩池，底流中-1.5～0.1mm 物料入螺旋分选机分选，出精煤、矸石两种产品经脱水后进入精、矸皮带。

（3）煤泥水处理系统

分级旋流器溢流、矸石高频筛筛下水、弧形筛筛下水、煤泥离心机离心液进入浓缩机中，溢流作为循环水复用，底流由板框压滤机回收。

表1 方案一产品平衡表

表2 方案一主要设备选型表

3.1.3 重点工程范围

包括运输系统提能改造，主厂房改造，新增空压机房，新增完整的煤泥处理系统，包括浓缩机及板框压滤机，以及配套的供配电、集控、通讯、给排水、消防、采暖通风、选煤厂场区设施工程等。概算表见表3。

3.2 新增1.50Mt/a 系统，采用弛张筛脱粉部分入洗（方案二）

新增系统处理能力为1.50Mt/a，其中洗选能力为0.9Mt/a。如图2、图3 所示。

图2 弛张筛在王村选煤厂改扩建系统应用示意图

表3 方案一概算表

图3 弛张筛在王村选煤厂改扩建系统现场应用图

表4 王村选煤厂入选原煤筛分实验表

由表4 可知，随着粒度的减小，产率逐渐降低，灰分也随之降低，发热量升高，+13mm 灰分变化较大。因此考虑到煤质变化及产品结构，脱粉下限可以在13～6mm 之间调整，保证产品发热量（Qnet,ar）≥5000kcal/kg。

3.2.1 选煤方法

新增系统采用脱粉全重介混合入洗。新增系统采取选煤工艺如下：弛张筛脱粉+重介两产品旋流器+螺旋分选机+板框压滤机回收工艺。具体参数详见表5、表6。

3.2.2 工艺流程简述

（1）筛分脱粉系统

-50mm 原煤经弛张筛13mm 脱粉后，筛上物-50～13mm 进入重介分选系统，筛下物-13mm 粉煤经皮带转载至产品仓。

（2）重介分选系统

筛上物进入有压两产品重介质旋流器分选，分选出精煤和矸石。精煤经脱介脱水后，作为最终精煤产品储存，矸石脱介脱水后，运往矸石仓。

（3）粗煤泥分选系统

-1.5mm 磁选机尾矿物料经分级旋流器分级后-0.1mm 细粒随溢流进入浓缩池， 底流中-1.5～0.1mm 物料入螺旋分选机分选，出精煤、矸石两种产品经脱水后进入精、矸皮带。

（4）煤泥水系统

煤泥水都进入原系统浓缩机，采用压滤机脱水回收，煤泥掺入精煤作为最终产品。

表5 方案二产品平衡表

表6 方案二主要设备选型表

3.2.3 重点工程范围

包括运输系统提能改造，主厂房改造，新增空压机房，对现有板框进行改造，原浓缩车间改造，以及配套的供配电、集控、通讯、给排水、消防、采暖通风、选煤厂场区设施工程等。概算表见表7。

表7 方案二概算表

3.3 方案对比

弛张筛脱粉应用较全入洗系统，与原系统共用浓缩池，无需新购置板框压滤机，仅需将一台板框压滤机进行改造，且各设备选型较小，大幅减少新系统建设成本。王村选煤厂改扩建系统可节省1339.24 万元，同时脱粉产品水分较低，在保证产品发热量稳定的情况下，精煤产率预测会提高0.4%。

4 结论

弛张筛在选煤厂改扩建系统中应用可大幅减少选煤厂改扩建工程及设备购置费用，降低煤泥水系统负荷。弛张筛脱粉产品水分较低，相当于以部分水分置换灰分，从而提高一定的精煤产率，对于细粒含量大且灰分低的动力煤选煤厂系统改造有较好的应用效果。