TFX型干法末煤跳汰机的应用分析

杨秀红

(唐山开远科技有限公司，河北省唐山市，063000)

0 引言

1931年苏联引进了北美洲风选设备，并研发出了鲍姆风力跳汰机。2001年以来，德国福尔柯克公司开发了全风力跳汰机(Allair Jig)，并在美国等国家安装了Allair Jig风力跳汰机。2015年，我国唐山开远科技有限公司(以下简称“唐山开远公司”)在此基础上开发了TFX型干法末煤跳汰机。目前，TFX型干法末煤跳汰机在国内外已应用30余套。干法末煤跳汰选法在保护水资源和环境、降低成本、节约能源的同时，还能适应不同类型煤炭企业的需求，解决了易泥化煤选煤加工的难题。

笔者对TFX型干法末煤跳汰机进行了介绍，重点介绍了TFX-18A型干法末煤跳汰机的应用。该干法末煤跳汰机可分选<13 mm粒级物料，处理能力约300 t/h，在分选13～0.5 mm氧化煤时，可降低灰分24.44%；在分选<13～0 mm焦煤时，可降低灰分10.72%，现场分选效果较好。

1 TFX型系列干法末煤跳汰机结构及原理介绍

1.1 TFX型干法末煤跳汰机设备性能与主机结构

TFX型干法末煤跳汰机主机床面采用在2层筛板间填充陶瓷球的方法，可以防止筛板堵塞并保证布风均匀、稳定风压，上筛板是1.2 mm孔径的不锈钢筛板，床上有摊平装置，可稳定风量风压；脉动气流的上升有利于细粒物料松散离析；入料宽度与床体宽度一样，能够保证入料均匀；分选床层底部卸料装置可将沉积在床层底部的重物料及时排出，轻物料经三段分选后，在床尾端排出，分选时间长、精度高。干法末煤跳汰机主机结构示意如图1所示。

1-机架；2-入料装置 ；3-摊平装置 ；4-激振器；5-集尘罩；6-分选床；7-卸料装置 ；8-悬挂装置；9-可调风室；10-脉动供风装置。

1.2 TFX型干法末煤跳汰机配套系统

TFX型干法末煤跳汰机配套系统主要包括主机、给料系统(圆板给料器)、供风系统(离心鼓风机)、除尘系统(旋风除尘器、脉动除尘器及引风机串联)、排料系统(圆板卸料器)、密度测控系统等。TFX-18A型干法末煤跳汰机配套结构外形如图2所示。

1-给料系统；2-主机；3-除尘系统；4-供风系统；5-排料系统；6-密度测控系统。

1.3 TFX型干法末煤跳汰机工作原理

TFX型干法末煤跳汰机同湿式跳汰机工作原理较为相似[1]，与湿式跳汰机不同的是分选介质的不同，湿式跳汰机的分选介质是水，而干法跳汰机的分选介质是空气。当细粒级混合物料进入分选床，从前到后分为3个阶段，在每个分选段中，混合物在分选床的振动和分选床底部鼓入上升脉动气流的共同作用下逐渐松散分层，密度较大的重物料逐渐沉入床层底部被卸出，密度较小的轻物料逐渐浮到床层的上部继续分选直到出精煤为止。原煤进入TFX型干法末煤跳汰机，当第1个分层过程完成后，重产物由排料机构排出床体外作为矸石，轻产物自动溢流至第2个分选段，以此类推分选第3段分选，得到矸石1、矸石2、中煤、精煤这4种产品，TFX型干法末煤跳汰机分选工作原理示意如图3所示。

图3 TFX型干法末煤跳汰机分选工作原理示意

1.4 设备的创新点

(1)分选介质。空气干法末煤跳汰机的最大特点是不需要用水，主要利用分选床的振动和脉动气流作用，使物料(末煤)按照不同密度分层，最终将分层后的产物分别排出。

(2)风压稳定，风量可控。采用在床面2层筛板之间填充陶瓷球，上筛是1.2 mm孔径不锈钢筛板，床面供风较匀，稳定了风量风压；各分选段有可控风阀控制风量。

(3)稳定的物料结构。床体同时连接摊平装置、接料装置及卸料装置，该结构可确保床面风量的稳定性。

(4)大振动松散物料。振源采用8级变频振动电机，在具有一定角度的分选床振动力和脉动上升气流的共同作用下，使物料进行很好的松散分层，以达到较好的分选效果。

(5)卸料方式合理。按物料密度大小依次分选，重产物沉入床层底部并及时排料，轻物料经3段分选后，按密度大小依次排出，精煤在床尾端最后排出，精煤分选时间长、精度高。

(6)入料宽度与床体宽度相同，入料较均匀。

(7)密度测控系统。该系统可有效测量产品的密度及含矸率，避免出现影响干选机分选效果的因素。

(8)分选床固定方式。分选床通过电动柔性装置吊挂在机架上，可以方便调节分选床的横向与纵向角度。

(9)供、引风除尘系统。供风采用开路脉动清风；除尘采用旋风除尘器、脉冲布袋除尘器及引风机串联除尘方式，除尘效果达到17 mg/m3，可保证系统粉尘排放达标[2]。

(10)分选粒度为13～0 mm，可能偏差E为0.203～0.273 g/cm3[3]。

2 TFX型干法末煤跳汰机的系统布置及分选效果

2.1 干法末煤跳汰系统布置

2018年，山西省朔州市恒达胜贸易公司在其东露天煤矿使用CFX-12X4型差动式干选机和TFX-18A型干法末煤跳汰机联合工艺分选，总处理能力为3×106t/a[4]。CFX-12X4型差动式干选机主要用于分选<50 mm粒级的煤，粗精煤进入13 mm分级筛进行分级，筛上物料破碎到<13 mm粒级，与筛下物料混合后由带式输送机运到TFX-18A型干法末煤跳汰机进行分选。TFX-18A型干法末煤跳汰系统布置如图4所示。

图4 TFX-18A型干法末煤跳汰系统布置

2.2 干法末煤跳汰机分选氧化煤

山西省朔州市恒达胜贸易公司东露天煤矿采用TFX-18A型干法末煤跳汰机分选露天开采剥离工程煤(称氧化煤)，处理能力为300 t/h。其中13～0.5 mm粒级占89.25%，灰分为48.15%；<0.5 mm粒级占10.75%，灰分为36.13%。13～0.5 mm粒级浮沉(氧化煤)试验结果见表1，13～0.5 mm粒级煤干法跳汰选效果见表2。

表1 13～0.5 mm粒级浮沉(氧化煤)试验结果

表2 13～0.5 mm粒级干法跳汰选煤效果

由表2可以看出，入选粒度13～0.5 mm，可获得本级产率41.04%、灰分23.71%的精煤，分选效果较好。

2.3 干法末煤跳汰机选末焦

贵州省遵义市汇恒创科技发展有限公司采用TFX-18A型干法末煤跳汰机分选13～0 mm末焦，处理能力为310 t/h。其中13～0.5 mm粒级占81.80%，灰分为27.33%；<0.5 mm粒级占18.20%，灰分为12.10%。13～0.5 mm粒级浮沉(末焦)试验结果见表3。由表3可以看出，中煤产率为10.30%，属于易选煤。

表3 13～0.5 mm粒级浮沉(末焦)

入选粒度13～0 mm，原末焦灰分为24.55%，分选后精末焦产率为71.58%、灰分为13.26%，降低灰分10.29%，尾焦灰分67.62%。干法末焦跳汰分选效果见表4。

表4 干法末焦跳汰分选效果

2.4 块、末煤联合分选工艺

(1)TFX型干法末煤跳汰机自身独立工艺，用于低阶煤提质领域。原煤破碎到粒度<13 mm时进行分选，可以提高难选煤的分选效果。如内蒙古蒙西矿业有限公司使用TFX-9型干法末煤跳汰机对末煤进行独立分选，新疆三宝实业集团有限公司代销至哈萨克斯坦煤矿使用TFX-9型干法末煤跳汰机对末煤进行独立分选。

(2)TFX干法末煤跳汰机与风力摇床(FGX复合、FX俄式、CFX差动干选机)联合工艺[5]，不同原煤粒级与不同型号的干选机联合，粒级为75～13 mm粒级块煤用风力摇床、粒级<13 mm粒级煤用干法末煤跳汰选。如河南郑新鑫旺集团煤业有限公司使用CFX-12型差动干选机和TFX-9型干法末煤跳汰机联合选，山西省朔州市恒达胜贸易公司东露天煤矿使用CFX-12X4型差动干选机和TFX-18A型干法末煤跳汰机联合选煤工艺。

(3)TFX型干法末煤跳汰机与γ射线自动选矸机或X射线选矸机选联合工艺，粒级为300～13 mm的块煤用选矸机分选，粒级<13 mm的煤用干法末煤跳汰机分选，扩大分选粒度范围。

(4)TFX型干法末煤跳汰机与褐煤干燥联合工艺。河南洛阳国奥重工机械有限公司代销至乌兹别克斯坦煤矿对13 mm粒级的褐煤进行干燥，干燥后的褐煤进入TFX-9型干法末煤跳汰机进行末煤跳汰分选，可有效分选出精煤和尾矿。

(5)湿选跳汰或重介旋流器与TFX型干法末煤跳汰机联合选煤工艺，可简化煤泥处理环节。如郑新鑫旺(新密)煤业有限公司使用湿式跳汰和TFX9型干法末煤跳汰机进行原煤分级，粒级为80～13 mm煤用湿式跳汰分选，粒级为<13 mm末煤用干法末煤跳汰分选。

3 干法末煤跳汰机分选动力煤的前景

我国煤炭资源丰富，但占全国80%的煤炭资源(主要是动力煤)蕴藏在干旱缺水的西部地区，水资源缺乏已成为西部选煤加工的制约因素。干法末煤跳汰技术可排除原煤中<13 mm的矸石、硫铁矿等杂质，降低商品煤的灰分、硫分，提高商品煤的发热量，干法末煤跳汰分选工艺可以解决困扰动力煤分选、煤泥水处理、煤泥销售、产品水分高、北方冬季产品冻结等难题，并且在应用中发现，干法末煤跳汰工艺可有效分选出13～0 mm细粒物料[6]，具有不用水、工艺简单、占地少、能耗低、投资少、加工费低、无煤泥水污染等优点，为选煤加工利用开辟了一条新的技术途径。

(1)可用于分选易泥化煤。我国褐煤探明保有资源量约1 300亿t，占全国探明保有资源量的12.69%，主要分布于内蒙古、黑龙江、吉林、云南及新疆等省(区)，并且褐煤湿选时易泥化。干法末煤跳汰机可对易混化的褐煤进行分选，无需煤泥水处理系统，可大幅度降低投资运营成本。

(2)我国适于用作高炉喷吹用煤的无烟煤、贫煤等煤炭资源较多，主要分布在河南、湖南、广东、吉林、辽宁等省，如果通过干法末煤跳汰工艺将原煤中的矸石排除，可将灰分降至12%～14%，满足高炉喷吹用煤的工艺要求。

(3)可用于兰炭分选。我国山西大同地区、内蒙古鄂尔多斯地区、陕西北部神府地区等地区的不粘煤、弱粘煤、长焰煤都适于做干馏原料，目前已有大量兰炭生产企业应用干法末煤跳汰机对原料或兰炭产品进行分选加工。

4 结语

依据湿式跳汰原理设计的TFX型干法末煤跳汰机，可分选出4种产品，分选床有稳风压装置，并可摊平物料装置，入料、卸料可用圆刮板机进行稳料，脉动供风装置、密度检测控制装置有利于细粒物料松散离析。应用实践表明，干法末煤跳汰机分选效果好、投资少、能耗低且除尘效果较好，具有良好的应用前景。