選煤廠物料篩分中影響篩分效果因素分析

郭旭鵬

【摘 要】為了更好地保證選煤廠物料的質(zhì)量，需要對篩分效果影響因素進(jìn)行分析。通過計(jì)算證明篩面的長與寬、傾角、振次和振幅對篩面的篩分效果具有一定作用。此研究對做好振動篩維護(hù)，保證篩分效果奠定基礎(chǔ)，為實(shí)踐提供理論依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】選煤廠;物料篩分;篩分效果;影響因素

1.工程概述

D6a塊礦篩為某公司煉鐵廠原料作業(yè)區(qū)重要的塊礦篩分設(shè)備，主要向高爐直供篩分后的塊礦。它利用振動器驅(qū)動使得篩體沿激振力方向做周期性往復(fù)運(yùn)動，物料在篩板上沿直線方向做拋物線運(yùn)動，篩下物從篩孔直接落入篩倉，篩分后的塊礦沿篩板直接落入下游膠帶，從而達(dá)到篩分的目的。經(jīng)過篩分的塊礦，含粉率及顆粒大小能夠很好地滿足高爐的生產(chǎn)需求。此塊礦篩設(shè)計(jì)過篩能力1000t/h，是一種多單元組合塊礦篩，具有篩機(jī)結(jié)構(gòu)簡單緊湊、噪聲小、不易共振、處理量大的篩分設(shè)備。D6a塊礦篩為寧波鋼鐵煉鐵廠原料作業(yè)區(qū)塊礦篩分供料的單流程生產(chǎn)設(shè)備，篩分設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的好壞，將直接關(guān)系到篩分質(zhì)量、物料成本以及生產(chǎn)的穩(wěn)定。

2.選煤廠物料篩分中影響篩分效果因素

2.1孔尺寸與形狀對篩分效果的影響

篩面的篩分效果由篩面有效面積決定的，即篩篩面的長與寬對篩分效果的影響篩面長度與篩分機(jī)的效率相關(guān)，篩面長度增加到一定值，篩分效率接近一個常數(shù)。隨著篩面長度的增加，篩下針狀物料會降低。當(dāng)同樣給料給不同長度的振動篩，它的篩分率有很大區(qū)別。圖1則是表示三種不同長度的振動篩（篩寬是15mm，方形篩眼是12.2mm，傾角是17.50，轉(zhuǎn)速l200r/mm，振幅是3.9mm），人料粒度是3—75mill砂礫。從圖1可看到，在最好的給料量60—80t/h時，篩長是812mm，篩分效果差，篩長1626mm篩分效率提高，篩長是2440mm，篩分效率提高不明顯。通常物料層的厚度確定后，篩面寬度影響篩分機(jī)械生產(chǎn)效率[1]。目前，我國礦用振動篩按0.3m的間隔增加篩子的寬度，煤用振動篩的寬度按025m間隔增加。篩面寬度和篩分機(jī)的生產(chǎn)效率相關(guān)，篩面寬度和篩分機(jī)生產(chǎn)效率成正比。

2.2篩面傾角對篩分的影響

篩面傾角對顆粒透篩的作用即直徑是d的球狀顆粒垂直降落字厚度是IIl、篩眼是Z的篩面上，篩面和水平面成a角，可以無阻礙透過篩眼的顆粒直徑等于D=lcosa—hsina，如果a=450、h=，那么d=0.351，這樣篩下物料的最大顆粒直徑等于篩眼尺寸的l，3，適當(dāng)增大有一定篩面傾角的單軸振動篩的篩孔直徑，防止篩眼堵住，同時增加振動篩的能力。篩面傾角大小取決于生產(chǎn)效率和篩分效率，當(dāng)篩子的其他參數(shù)確定后，篩面傾角大，生產(chǎn)效率高篩分效率低，篩面傾角小，生產(chǎn)效率低，篩分效率高，當(dāng)產(chǎn)品質(zhì)量確定后，需要合理的傾角。

2.3煤的水分對篩分的影響

人篩煤炭的濕度是影響篩分過程的重要因素，特別是干法篩分，在篩分物料的過程中，外在水分是影響煤炭篩分的基本方式，但在物料孔隙和裂縫中間的水與物料化合的水，對篩分效果和過程沒有影響。物料在細(xì)孔篩上篩分時，水分影響很大，因細(xì)級別比表面積大，細(xì)孔篩外在水分很高，物料外在水分使細(xì)顆粒黏結(jié)并吸附在大塊上堵住篩孔，此外吸附在篩孔上的水，形成水膜把篩孔覆蓋，這些狀況影響了細(xì)物料不能按粒度分層，仍然保留在篩上的物料中。物料水分達(dá)到一定程度，篩分效率低下，物料水分較大，顆?；钚蕴岣撸芍饾u達(dá)到濕篩條件，使物料與水一起篩分。倘若物料含有黏結(jié)物，甚至水分小，黏土物料在篩分中成團(tuán)，使細(xì)泥混入篩上物料，會堵塞篩眼。黏土物料和黏陛物料，只可以在某些特別情況下用篩孔較大的篩子篩分。篩分黏性較大的礦物，需采用特殊方法，特殊方法包括濕法篩分（就是在物料上噴水），篩分前脫泥、烘干。目前，概率分級篩、旋轉(zhuǎn)概率篩和等厚篩篩分黏性煤炭效果很好。濕法篩分篩能力比干法篩分的生產(chǎn)能力強(qiáng)幾倍。濕法篩分消耗水量取決應(yīng)該排到篩下物料中的黏土混合物料。細(xì)泥和灰塵顆粒的性質(zhì)和數(shù)量。在實(shí)際工作中，每立方米耗水1.5～3m3左右。若工藝過程只許濕法篩分，從防塵方面看，濕法比干法篩分更易讓人接受。因?yàn)楹Y分含粉塵多的物料時，為減少粉塵，通常要求物料和礦石要保持4%～6%水分。

2.4煤炭的粒度對篩分效果的影響

進(jìn)入篩中煤炭的顆粒組成影響篩分機(jī)的篩分能力和篩分效果。值得注意的是，原始物料細(xì)粒含量接近篩眼尺寸的顆粒會影響到篩分難度，實(shí)際表明，小于3/4的篩眼尺寸的顆粒更易通過，這種顆粒被稱謂易篩顆粒。大于3/4篩眼尺寸顆粒不容易通過篩眼。

3.改進(jìn)措施

3.1懸浮式篩網(wǎng)塊礦篩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）浮式篩網(wǎng)塊礦篩主要由高效節(jié)能電機(jī)、結(jié)構(gòu)架、專用擊打單元、激振源、聚氨酯篩網(wǎng)、減震彈簧組合件等組成。篩網(wǎng)采用聚氨酯篩網(wǎng)，篩體為篩網(wǎng)共振篩，聚氨酯篩網(wǎng)一端通過特殊連接方式固定在篩網(wǎng)振動篩的入料端，另一端懸浮在專用擊打單元上，振篩在工作的過程中，通過強(qiáng)力的擊打單元震動，使篩網(wǎng)產(chǎn)生蠕動，篩網(wǎng)懸浮在物料和擊打單元之間，從而來實(shí)現(xiàn)不粘料，自動清理，精確篩分的目的。2）振動篩參振質(zhì)量小，所需動力大大減小，節(jié)約電能，是同型號普通振動篩電機(jī)功率的1/3。篩箱和激振源均不參與振動，對于基礎(chǔ)的要求大大降低，避免了現(xiàn)場共振現(xiàn)象對基礎(chǔ)土建的破壞，延長了土建的使用壽命。3）由于參振質(zhì)量減小，激振器不參振，使激振器的壽命大大提高。4）由于篩箱不參振，減少了篩箱因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和焊接質(zhì)量造成的篩箱開裂現(xiàn)象，大大延長了篩箱的使用壽命。5）由于懸浮式篩網(wǎng)振動篩，只有篩網(wǎng)在振動，篩箱不振，這就減少了對物料破壞產(chǎn)生的粉末，減少了對大氣的污染，達(dá)到國家環(huán)保要求。6）由于懸浮式篩網(wǎng)振動篩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不同于其它振動篩結(jié)構(gòu)形式，更換篩網(wǎng)更為方便，大大節(jié)約的檢修時間。7）振篩參振質(zhì)量小，運(yùn)行穩(wěn)定，噪音小[2]。

3.2塊礦篩下篩倉改進(jìn)方法

將塊礦篩下篩倉整體更換，并在篩下料倉增加空氣炮。更換后的塊礦篩篩下料下料口與A801膠帶機(jī)中心距離減小至800mm。篩下料倉西側(cè)角度可以增加至73左右，減小了堵料的可能性。改造后由于篩下料倉直接與振動篩篩下料口連接，杜絕了現(xiàn)在16.000m平臺堆料、撒料的情況?？梢员ＷC工作面的整潔，有利于檢修工作的開展。另外考慮到物料濕度大的情況，在篩下料倉西側(cè)增加空氣炮?？諝馀谂c流程運(yùn)行聯(lián)鎖，空氣炮與振動篩同時啟停。通過以上塊礦篩的改造基本上解決了生產(chǎn)使用中存在的問題，確保了塊礦篩直供高爐流程的穩(wěn)定順行。

4.改造效果

1）D6a塊礦篩改造后，已使用8個月左右，過篩量從原來的每月5萬噸，提高到每月11萬噸，過篩效率提高了1倍，保證了高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定。2）減輕設(shè)備檢修負(fù)荷：原來每三天檢修1次。改造后使用8個月左右，除了每月對軸承潤滑1次，篩網(wǎng)未更換過，基本上處于免維護(hù)狀態(tài)。3）減輕清料協(xié)力人員的勞動強(qiáng)度，減少清料存在的人身傷害的安全隱患。改造后，清料人員只需每周操作空氣炮操作開關(guān)1～2次，篩倉中粘接的物料基本上都能清除干凈，基本消除了人員進(jìn)倉清料帶來的安全風(fēng)險。4）改造成懸浮式篩網(wǎng)塊礦篩后，篩箱本體基本上無振動，現(xiàn)場實(shí)測最大振動值為1.50mm/s，消除了篩箱本體開裂，減震裝置脫落，篩箱本體移位等設(shè)備隱患。

5.結(jié)束語

選煤廠待選煤炭的性質(zhì)、篩面的結(jié)構(gòu)參數(shù)篩分操作等對篩分效果有影響，要求確定篩面結(jié)構(gòu)參數(shù)、篩面振幅參數(shù)、給料情況，應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行操作和維護(hù)物料篩分，確保篩分效果優(yōu)質(zhì)優(yōu)效。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱寶龍.在選煤廠物料篩分作業(yè)中影響篩分效果的因素分析[J]黑龍江科技信息，2015（18）：160.

[2]高玉琪.振動篩篩分效果的影響因素及提高篩分效果的措施.[J]機(jī)械管理開發(fā)，2014（3）：90-91;95.

（作者單位：鄂爾多斯市濱海金地運(yùn)營管理有限公司）