滾軸篩在選煤廠(chǎng)的應(yīng)用現(xiàn)狀及使用方法

朱紹文，李新祥

(兗州煤業(yè)股份有限公司 濟(jì)寧二號(hào)煤礦，山東 濟(jì)寧 272072)

滾軸篩主要應(yīng)用于煤礦、電廠(chǎng)等行業(yè)煤炭分級(jí)。相較于傳統(tǒng)振動(dòng)篩，滾軸篩因其在進(jìn)行濕黏煤分級(jí)時(shí)，不易堵塞，能夠保證處理量與篩分效果，且運(yùn)行過(guò)程中無(wú)振動(dòng)、噪聲小、密閉隔塵性好，近年在選煤廠(chǎng)的原煤準(zhǔn)備篩分、細(xì)粒級(jí)脫粉作業(yè)環(huán)節(jié)中應(yīng)用較多，并取得了顯著效果。

1 工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1 工作原理

滾軸篩的篩面由多根平行排列的、裝有篩片的篩軸組成，通過(guò)傳動(dòng)裝置帶動(dòng)篩軸旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與物料流動(dòng)方向相同。篩軸與篩片之間的空隙形成篩孔，小于篩孔的物料受自重及篩軸旋轉(zhuǎn)力的作用，透過(guò)篩孔成為篩下物，大于篩孔的物料則沿著篩面繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)成為篩上物，最終實(shí)現(xiàn)物料的分級(jí)[1]。為防止物料卡住篩軸，設(shè)有電氣及機(jī)械過(guò)載保護(hù)功能。篩分粒度需要根據(jù)用戶(hù)要求，對(duì)篩軸間隙和篩片大小進(jìn)行調(diào)整。

1.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

滾軸篩主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。滾軸篩具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)振動(dòng)部件、噪聲小、日常維護(hù)量小、篩孔不易堵塞、易于密封除塵的特點(diǎn)。滾軸篩篩片一般采用錳鋼鑄成，驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制回路上裝有電氣過(guò)載保護(hù)裝置，當(dāng)篩軸卡堵時(shí)，可自動(dòng)報(bào)警停機(jī)。篩軸與減速機(jī)連接一般采用尼龍棒銷(xiāo)，篩軸卡堵瞬間可將尼龍棒銷(xiāo)切斷。保護(hù)電機(jī)[2]。篩軸下部安裝有清掃裝置，以保持篩片清潔。

1—電機(jī)減速機(jī)；2—齒輪箱；3—篩軸；4—軸承座；5—入料翻板；6—防塵罩；7—旁路溜槽；8—出料溜槽圖1 滾軸篩結(jié)構(gòu)示意

2 滾軸篩主要結(jié)構(gòu)區(qū)別

2.1 篩片形狀及布置方式

2.1.1 篩片形狀

篩片的常見(jiàn)形狀有梅花瓣形、拋物線(xiàn)形、橢圓形、齒形等。篩片的選擇主要是考慮對(duì)物料進(jìn)行擾動(dòng)，更好的將物料松散篩分，將物料沿篩面向前輸送，實(shí)現(xiàn)過(guò)程不易卡堵。其中拋物線(xiàn)型篩片，篩片旋轉(zhuǎn)撓度一般大于其他類(lèi)型篩片，使物料沿篩面運(yùn)動(dòng)過(guò)程被拋向約45°的前方。橢圓形篩片，做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生正弦波軌跡對(duì)物料進(jìn)行擾動(dòng)，將篩面物料打散、分層，物料沿具有一定傾角的篩面前進(jìn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高效地篩分。此種滾軸篩又稱(chēng)為正弦篩。

2.1.2 篩片布置方式

篩片分為平行布置和交錯(cuò)布置，見(jiàn)圖2。交錯(cuò)布置方式能通過(guò)相鄰篩軸篩片的撥動(dòng)，減少篩片之間物料的卡堵情況。

圖2 篩片布置方式示意

2.2 驅(qū)動(dòng)方式

滾軸篩驅(qū)動(dòng)方式主要分為單軸單電機(jī)獨(dú)立傳動(dòng)、多軸鏈條傳動(dòng)、多軸聯(lián)動(dòng)齒輪箱傳動(dòng)3種形式。

(1)單軸單電機(jī)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是單根篩軸故障時(shí)，物料可利用傾斜面的慣性，在前一篩軸推動(dòng)下越過(guò)故障篩軸繼續(xù)前進(jìn)，滾軸篩仍可以照樣運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)單軸過(guò)載檢測(cè)。缺點(diǎn)是每根軸需要配置單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)裝置，故障點(diǎn)和維護(hù)點(diǎn)多。

(2)多軸鏈條傳動(dòng)和多軸聯(lián)動(dòng)齒輪箱傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是多軸共用一套驅(qū)動(dòng)裝置，維護(hù)量小，缺點(diǎn)是單根篩軸故障時(shí)會(huì)造成整段篩軸無(wú)法工作。

2.3 篩面布置方式

根據(jù)滾軸篩篩面與水平角度不同，篩面布置方式分為水平和傾角2種。

2.3.1 水平布置

當(dāng)來(lái)煤過(guò)濕時(shí)，篩面篩孔受阻，水平布置方式易造成原煤在篩面上流動(dòng)性差，停留時(shí)間較長(zhǎng)，容易發(fā)生堵煤，且入料端篩軸受沖擊力大[3]。

2.3.2 傾角布置

為更好使物料在篩面上向前移動(dòng)，篩面一般布置成帶一定傾角。傾角布置又分等傾角和變傾角2種方式。其中變傾角布置方式利用物料的等厚篩分原理，篩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動(dòng)速度，降低物料層的厚度，有利于物料的篩分；中部篩面采用中等傾角，由于該段物料量仍較多，能使物料保持一定速度移動(dòng)，降低物料層厚度，并在移動(dòng)過(guò)程進(jìn)行有效篩分；出料端的篩面角度一般設(shè)置為最小，能使物料得到充分篩分，最終實(shí)現(xiàn)物料的徹底篩分[4-5]。

3 應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 原煤篩分準(zhǔn)備

3.1.1 原煤分級(jí)的必要性

原煤分級(jí)篩是礦井毛煤的預(yù)先分級(jí)設(shè)備，原煤分級(jí)篩正常運(yùn)行是礦井提升帶量的重要保障，篩分是否徹底則影響后續(xù)分選工藝的效果。原煤分級(jí)篩的選型和維護(hù)，對(duì)于礦井和選煤廠(chǎng)生產(chǎn)具有重要意義。

3.1.2 粗粒級(jí)分級(jí)應(yīng)用

隨著井下采煤機(jī)械化程度的提高，原煤中末煤含量增加，原煤水分迅速提高，甚至達(dá)到10%以上，部分采煤面存在大量泥巖，造成原煤煤質(zhì)濕黏，在進(jìn)入分級(jí)篩后，很容易造成大面積篩孔被糊死，會(huì)降低原煤分級(jí)篩的處理能力和分級(jí)效果[6]。振動(dòng)分級(jí)篩在篩分含水率小的物料時(shí)，篩分效率較高，但篩板壽命短(3～6個(gè)月)，易產(chǎn)生粉塵及機(jī)械故障等問(wèn)題；在篩分濕、粘物料時(shí)，易造成篩孔堵塞[7]。物料篩分不徹底給后續(xù)分選造成不利影響。采用近年來(lái)應(yīng)用較多的弛張篩存在聚氨酯篩網(wǎng)價(jià)格較高、處理50 mm以上物料篩網(wǎng)受沖擊易損壞等問(wèn)題。為解決煤質(zhì)濕黏篩孔易堵的難題，部分選煤廠(chǎng)選用滾軸篩代替?zhèn)鹘y(tǒng)振動(dòng)篩用于原煤粗粒級(jí)分級(jí)作業(yè)，取得了較好的運(yùn)行效果[8-9]。

3.2 細(xì)粒級(jí)脫粉

3.2.1 脫粉的必要性

煤泥水處理系統(tǒng)約占選煤廠(chǎng)總基建費(fèi)用的40%左右，占運(yùn)行成本的30%左右。降低粉末煤入選比例，減輕選煤廠(chǎng)煤泥水系統(tǒng)負(fù)荷，降低煤泥水處理費(fèi)用，是降低選煤成本的最有效途徑[10]。

3.2.2 細(xì)粒級(jí)脫粉設(shè)備的應(yīng)用

傳統(tǒng)篩分設(shè)備處理細(xì)粒煤時(shí)，濕黏細(xì)粒級(jí)原煤易附著在篩面或互相抱團(tuán)，造成篩分困難，尤其對(duì)外在水分7%～14%的原煤進(jìn)行6 mm以下分級(jí)時(shí)，普通振動(dòng)篩很難有效篩分[11]。而傳統(tǒng)滾軸篩對(duì)細(xì)粒級(jí)篩分存在篩分效率低的問(wèn)題。

為解決細(xì)粒級(jí)原煤篩分問(wèn)題，在滾軸篩基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)后的交叉篩是一種適于細(xì)粒級(jí)分級(jí)的篩分設(shè)備。交叉篩將相鄰兩篩軸上的篩片互相插入兩篩片之間的空擋形成交錯(cuò)布置，細(xì)顆粒通過(guò)相鄰篩片的相對(duì)搓動(dòng)完成細(xì)顆粒強(qiáng)制透篩，粗顆粒移動(dòng)過(guò)程不斷受沖擊，將聚團(tuán)顆粒打散，自動(dòng)清理篩片上粘附的顆粒。部分選煤廠(chǎng)選用交叉篩用于原煤6 mm以下脫粉作業(yè)，運(yùn)行效果較好[12-14]。

4 運(yùn)行維護(hù)和常見(jiàn)故障處理

4.1 運(yùn)行維護(hù)

(1)啟動(dòng)前應(yīng)檢查滾軸篩軸承座、電機(jī)減速機(jī)、齒輪箱的各基礎(chǔ)螺栓是否齊全緊固。

(2)啟動(dòng)前應(yīng)確認(rèn)所有觀(guān)察門(mén)已關(guān)好，嚴(yán)禁未停電進(jìn)入或伸入工具進(jìn)行雜物的清理。

(3)滾軸篩剛投入運(yùn)行后，要重點(diǎn)檢查電機(jī)的電流、各軸承的溫度，以及振動(dòng)、聲音是否正常，基礎(chǔ)螺栓、連接螺栓的緊固等。

(4)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，篩軸下的清掃刀片容易掛軟雜，需定期清理，防止雜物堆積過(guò)多對(duì)篩片造成磨損。

(5)每次設(shè)備停車(chē)后，檢查篩面上有無(wú)卡堵物料并清理。

(6)定期檢查減速機(jī)的油位是否符合要求，加注潤(rùn)滑油的型號(hào)應(yīng)符合要求。篩軸、軸承、齒輪箱等應(yīng)定期檢查潤(rùn)滑。

4.2 常見(jiàn)故障處理

(1)篩片、彈性尼龍柱銷(xiāo)是易損件，如被剪斷或損壞，應(yīng)檢查篩軸是否有鐵器、矸石等卡住，查清故障原因后及時(shí)予以更換。

(2)在正常運(yùn)行中若發(fā)現(xiàn)電流、溫度、聲音、振動(dòng)有異常，應(yīng)停機(jī)處理。

(3)若電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)出現(xiàn)異常振動(dòng)，有響聲或過(guò)熱現(xiàn)象，檢查基礎(chǔ)螺栓是否松動(dòng)，電機(jī)減速機(jī)是否損壞。

(4)若滾軸篩在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)堆料情況，考慮煤質(zhì)濕黏、雜物多、篩下溜槽堵塞及給煤量過(guò)大等原因，此時(shí)應(yīng)停機(jī)清理篩面或適當(dāng)調(diào)小給煤量。

5 結(jié) 語(yǔ)

相較于傳統(tǒng)振動(dòng)篩，滾軸篩在進(jìn)行濕黏煤分級(jí)時(shí)，不易堵塞，能夠保證處理量與篩分效果，同時(shí)滾軸篩還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)振動(dòng)部件、密封性好、無(wú)粉塵溢出、噪聲小的優(yōu)點(diǎn)，選煤廠(chǎng)在篩分設(shè)備選擇時(shí)可以進(jìn)行優(yōu)先考慮滾軸篩。