滚轴筛在选煤厂的应用现状及使用方法

朱绍文，李新祥

(兖州煤业股份有限公司 济宁二号煤矿，山东 济宁 272072)

滚轴筛主要应用于煤矿、电厂等行业煤炭分级。相较于传统振动筛，滚轴筛因其在进行湿黏煤分级时，不易堵塞，能够保证处理量与筛分效果，且运行过程中无振动、噪声小、密闭隔尘性好，近年在选煤厂的原煤准备筛分、细粒级脱粉作业环节中应用较多，并取得了显著效果。

1 工作原理及结构特点

1.1 工作原理

滚轴筛的筛面由多根平行排列的、装有筛片的筛轴组成，通过传动装置带动筛轴旋转，其转动方向与物料流动方向相同。筛轴与筛片之间的空隙形成筛孔，小于筛孔的物料受自重及筛轴旋转力的作用，透过筛孔成为筛下物，大于筛孔的物料则沿着筛面继续向前运动成为筛上物，最终实现物料的分级[1]。为防止物料卡住筛轴，设有电气及机械过载保护功能。筛分粒度需要根据用户要求，对筛轴间隙和筛片大小进行调整。

1.2 结构特点

滚轴筛主要结构如图1所示。滚轴筛具有结构简单、无振动部件、噪声小、日常维护量小、筛孔不易堵塞、易于密封除尘的特点。滚轴筛筛片一般采用锰钢铸成，驱动电机控制回路上装有电气过载保护装置，当筛轴卡堵时，可自动报警停机。筛轴与减速机连接一般采用尼龙棒销，筛轴卡堵瞬间可将尼龙棒销切断。保护电机[2]。筛轴下部安装有清扫装置，以保持筛片清洁。

1—电机减速机；2—齿轮箱；3—筛轴；4—轴承座；5—入料翻板；6—防尘罩；7—旁路溜槽；8—出料溜槽图1 滚轴筛结构示意

2 滚轴筛主要结构区别

2.1 筛片形状及布置方式

2.1.1 筛片形状

筛片的常见形状有梅花瓣形、抛物线形、椭圆形、齿形等。筛片的选择主要是考虑对物料进行扰动，更好的将物料松散筛分，将物料沿筛面向前输送，实现过程不易卡堵。其中抛物线型筛片，筛片旋转挠度一般大于其他类型筛片，使物料沿筛面运动过程被抛向约45°的前方。椭圆形筛片，做圆周运动时产生正弦波轨迹对物料进行扰动，将筛面物料打散、分层，物料沿具有一定倾角的筛面前进的同时实现高效地筛分。此种滚轴筛又称为正弦筛。

2.1.2 筛片布置方式

筛片分为平行布置和交错布置，见图2。交错布置方式能通过相邻筛轴筛片的拨动，减少筛片之间物料的卡堵情况。

图2 筛片布置方式示意

2.2 驱动方式

滚轴筛驱动方式主要分为单轴单电机独立传动、多轴链条传动、多轴联动齿轮箱传动3种形式。

(1)单轴单电机驱动的优点是单根筛轴故障时，物料可利用倾斜面的惯性，在前一筛轴推动下越过故障筛轴继续前进，滚轴筛仍可以照样运行，可实现单轴过载检测。缺点是每根轴需要配置单独的驱动装置，故障点和维护点多。

(2)多轴链条传动和多轴联动齿轮箱传动的优点是多轴共用一套驱动装置，维护量小，缺点是单根筛轴故障时会造成整段筛轴无法工作。

2.3 筛面布置方式

根据滚轴筛筛面与水平角度不同，筛面布置方式分为水平和倾角2种。

2.3.1 水平布置

当来煤过湿时，筛面筛孔受阻，水平布置方式易造成原煤在筛面上流动性差，停留时间较长，容易发生堵煤，且入料端筛轴受冲击力大[3]。

2.3.2 倾角布置

为更好使物料在筛面上向前移动，筛面一般布置成带一定倾角。倾角布置又分等倾角和变倾角2种方式。其中变倾角布置方式利用物料的等厚筛分原理，筛面分段布置成不同角度。入料端由于物料量大，采用大角度加快物料向前移动速度，降低物料层的厚度，有利于物料的筛分；中部筛面采用中等倾角，由于该段物料量仍较多，能使物料保持一定速度移动，降低物料层厚度，并在移动过程进行有效筛分；出料端的筛面角度一般设置为最小，能使物料得到充分筛分，最终实现物料的彻底筛分[4-5]。

3 应用现状

3.1 原煤筛分准备

3.1.1 原煤分级的必要性

原煤分级筛是矿井毛煤的预先分级设备，原煤分级筛正常运行是矿井提升带量的重要保障，筛分是否彻底则影响后续分选工艺的效果。原煤分级筛的选型和维护，对于矿井和选煤厂生产具有重要意义。

3.1.2 粗粒级分级应用

随着井下采煤机械化程度的提高，原煤中末煤含量增加，原煤水分迅速提高，甚至达到10%以上，部分采煤面存在大量泥岩，造成原煤煤质湿黏，在进入分级筛后，很容易造成大面积筛孔被糊死，会降低原煤分级筛的处理能力和分级效果[6]。振动分级筛在筛分含水率小的物料时，筛分效率较高，但筛板寿命短(3～6个月)，易产生粉尘及机械故障等问题；在筛分湿、粘物料时，易造成筛孔堵塞[7]。物料筛分不彻底给后续分选造成不利影响。采用近年来应用较多的弛张筛存在聚氨酯筛网价格较高、处理50 mm以上物料筛网受冲击易损坏等问题。为解决煤质湿黏筛孔易堵的难题，部分选煤厂选用滚轴筛代替传统振动筛用于原煤粗粒级分级作业，取得了较好的运行效果[8-9]。

3.2 细粒级脱粉

3.2.1 脱粉的必要性

煤泥水处理系统约占选煤厂总基建费用的40%左右，占运行成本的30%左右。降低粉末煤入选比例，减轻选煤厂煤泥水系统负荷，降低煤泥水处理费用，是降低选煤成本的最有效途径[10]。

3.2.2 细粒级脱粉设备的应用

传统筛分设备处理细粒煤时，湿黏细粒级原煤易附着在筛面或互相抱团，造成筛分困难，尤其对外在水分7%～14%的原煤进行6 mm以下分级时，普通振动筛很难有效筛分[11]。而传统滚轴筛对细粒级筛分存在筛分效率低的问题。

为解决细粒级原煤筛分问题，在滚轴筛基础上进行改进后的交叉筛是一种适于细粒级分级的筛分设备。交叉筛将相邻两筛轴上的筛片互相插入两筛片之间的空挡形成交错布置，细颗粒通过相邻筛片的相对搓动完成细颗粒强制透筛，粗颗粒移动过程不断受冲击，将聚团颗粒打散，自动清理筛片上粘附的颗粒。部分选煤厂选用交叉筛用于原煤6 mm以下脱粉作业，运行效果较好[12-14]。

4 运行维护和常见故障处理

4.1 运行维护

(1)启动前应检查滚轴筛轴承座、电机减速机、齿轮箱的各基础螺栓是否齐全紧固。

(2)启动前应确认所有观察门已关好，严禁未停电进入或伸入工具进行杂物的清理。

(3)滚轴筛刚投入运行后，要重点检查电机的电流、各轴承的温度，以及振动、声音是否正常，基础螺栓、连接螺栓的紧固等。

(4)设备运行时，筛轴下的清扫刀片容易挂软杂，需定期清理，防止杂物堆积过多对筛片造成磨损。

(5)每次设备停车后，检查筛面上有无卡堵物料并清理。

(6)定期检查减速机的油位是否符合要求，加注润滑油的型号应符合要求。筛轴、轴承、齿轮箱等应定期检查润滑。

4.2 常见故障处理

(1)筛片、弹性尼龙柱销是易损件，如被剪断或损坏，应检查筛轴是否有铁器、矸石等卡住，查清故障原因后及时予以更换。

(2)在正常运行中若发现电流、温度、声音、振动有异常，应停机处理。

(3)若电动机、减速机出现异常振动，有响声或过热现象，检查基础螺栓是否松动，电机减速机是否损坏。

(4)若滚轴筛在运行时出现堆料情况，考虑煤质湿黏、杂物多、筛下溜槽堵塞及给煤量过大等原因，此时应停机清理筛面或适当调小给煤量。

5 结 语

相较于传统振动筛，滚轴筛在进行湿黏煤分级时，不易堵塞，能够保证处理量与筛分效果，同时滚轴筛还具有结构简单、无振动部件、密封性好、无粉尘溢出、噪声小的优点，选煤厂在筛分设备选择时可以进行优先考虑滚轴筛。