选煤厂物料筛分中影响筛分效果因素分析

郭旭鹏

【摘 要】为了更好地保证选煤厂物料的质量，需要对筛分效果影响因素进行分析。通过计算证明筛面的长与宽、倾角、振次和振幅对筛面的筛分效果具有一定作用。此研究对做好振动筛维护，保证筛分效果奠定基础，为实践提供理论依据。

【关键词】选煤厂;物料筛分;筛分效果;影响因素

1.工程概述

D6a块矿筛为某公司炼铁厂原料作业区重要的块矿筛分设备，主要向高炉直供筛分后的块矿。它利用振动器驱动使得筛体沿激振力方向做周期性往复运动，物料在筛板上沿直线方向做抛物线运动，筛下物从筛孔直接落入筛仓，筛分后的块矿沿筛板直接落入下游胶带，从而达到筛分的目的。经过筛分的块矿，含粉率及颗粒大小能够很好地满足高炉的生产需求。此块矿筛设计过筛能力1000t/h，是一种多单元组合块矿筛，具有筛机结构简单紧凑、噪声小、不易共振、处理量大的筛分设备。D6a块矿筛为宁波钢铁炼铁厂原料作业区块矿筛分供料的单流程生产设备，筛分设备运转情况的好坏，将直接关系到筛分质量、物料成本以及生产的稳定。

2.选煤厂物料筛分中影响筛分效果因素

2.1孔尺寸与形状对筛分效果的影响

筛面的筛分效果由筛面有效面积决定的，即筛筛面的长与宽对筛分效果的影响筛面长度与筛分机的效率相关，筛面长度增加到一定值，筛分效率接近一个常数。随着筛面长度的增加，筛下针状物料会降低。当同样给料给不同长度的振动筛，它的筛分率有很大区别。图1则是表示三种不同长度的振动筛（筛宽是15mm，方形筛眼是12.2mm，倾角是17.50，转速l200r/mm，振幅是3.9mm），人料粒度是3—75mill砂砾。从图1可看到，在最好的给料量60—80t/h时，筛长是812mm，筛分效果差，筛长1626mm筛分效率提高，筛长是2440mm，筛分效率提高不明显。通常物料层的厚度确定后，筛面宽度影响筛分机械生产效率[1]。目前，我国矿用振动筛按0.3m的间隔增加筛子的宽度，煤用振动筛的宽度按025m间隔增加。筛面宽度和筛分机的生产效率相关，筛面宽度和筛分机生产效率成正比。

2.2筛面倾角对筛分的影响

筛面倾角对颗粒透筛的作用即直径是d的球状颗粒垂直降落字厚度是IIl、筛眼是Z的筛面上，筛面和水平面成a角，可以无阻碍透过筛眼的颗粒直径等于D=lcosa—hsina，如果a=450、h=，那么d=0.351，这样筛下物料的最大颗粒直径等于筛眼尺寸的l，3，适当增大有一定筛面倾角的单轴振动筛的筛孔直径，防止筛眼堵住，同时增加振动筛的能力。筛面倾角大小取决于生产效率和筛分效率，当筛子的其他参数确定后，筛面倾角大，生产效率高筛分效率低，筛面倾角小，生产效率低，筛分效率高，当产品质量确定后，需要合理的倾角。

2.3煤的水分对筛分的影响

人筛煤炭的湿度是影响筛分过程的重要因素，特别是干法筛分，在筛分物料的过程中，外在水分是影响煤炭筛分的基本方式，但在物料孔隙和裂缝中间的水与物料化合的水，对筛分效果和过程没有影响。物料在细孔筛上筛分时，水分影响很大，因细级别比表面积大，细孔筛外在水分很高，物料外在水分使细颗粒黏结并吸附在大块上堵住筛孔，此外吸附在筛孔上的水，形成水膜把筛孔覆盖，这些状况影响了细物料不能按粒度分层，仍然保留在筛上的物料中。物料水分达到一定程度，筛分效率低下，物料水分较大，颗粒活性提高，可逐渐达到湿筛条件，使物料与水一起筛分。倘若物料含有黏结物，甚至水分小，黏土物料在筛分中成团，使细泥混入筛上物料，会堵塞筛眼。黏土物料和黏陛物料，只可以在某些特别情况下用筛孔较大的筛子筛分。筛分黏性较大的矿物，需采用特殊方法，特殊方法包括湿法筛分（就是在物料上喷水），筛分前脱泥、烘干。目前，概率分级筛、旋转概率筛和等厚筛筛分黏性煤炭效果很好。湿法筛分筛能力比干法筛分的生产能力强几倍。湿法筛分消耗水量取决应该排到筛下物料中的黏土混合物料。细泥和灰尘颗粒的性质和数量。在实际工作中，每立方米耗水1.5～3m3左右。若工艺过程只许湿法筛分，从防尘方面看，湿法比干法筛分更易让人接受。因为筛分含粉尘多的物料时，为减少粉尘，通常要求物料和矿石要保持4%～6%水分。

2.4煤炭的粒度对筛分效果的影响

进入筛中煤炭的颗粒组成影响筛分机的筛分能力和筛分效果。值得注意的是，原始物料细粒含量接近筛眼尺寸的颗粒会影响到筛分难度，实际表明，小于3/4的筛眼尺寸的颗粒更易通过，这种颗粒被称谓易筛颗粒。大于3/4筛眼尺寸颗粒不容易通过筛眼。

3.改进措施

3.1悬浮式筛网块矿筛结构特点

1）浮式筛网块矿筛主要由高效节能电机、结构架、专用击打单元、激振源、聚氨酯筛网、减震弹簧组合件等组成。筛网采用聚氨酯筛网，筛体为筛网共振筛，聚氨酯筛网一端通过特殊连接方式固定在筛网振动筛的入料端，另一端悬浮在专用击打单元上，振筛在工作的过程中，通过强力的击打单元震动，使筛网产生蠕动，筛网悬浮在物料和击打单元之间，从而来实现不粘料，自动清理，精确筛分的目的。2）振动筛参振质量小，所需动力大大减小，节约电能，是同型号普通振动筛电机功率的1/3。筛箱和激振源均不参与振动，对于基础的要求大大降低，避免了现场共振现象对基础土建的破坏，延长了土建的使用寿命。3）由于参振质量减小，激振器不参振，使激振器的寿命大大提高。4）由于筛箱不参振，减少了筛箱因结构设计和焊接质量造成的筛箱开裂现象，大大延长了筛箱的使用寿命。5）由于悬浮式筛网振动筛，只有筛网在振动，筛箱不振，这就减少了对物料破坏产生的粉末，减少了对大气的污染，达到国家环保要求。6）由于悬浮式筛网振动筛结构设计不同于其它振动筛结构形式，更换筛网更为方便，大大节约的检修时间。7）振筛参振质量小，运行稳定，噪音小[2]。

3.2块矿筛下筛仓改进方法

将块矿筛下筛仓整体更换，并在筛下料仓增加空气炮。更换后的块矿筛筛下料下料口与A801胶带机中心距离减小至800mm。篩下料仓西侧角度可以增加至73左右，减小了堵料的可能性。改造后由于筛下料仓直接与振动筛筛下料口连接，杜绝了现在16.000m平台堆料、撒料的情况。可以保证工作面的整洁，有利于检修工作的开展。另外考虑到物料湿度大的情况，在筛下料仓西侧增加空气炮。空气炮与流程运行联锁，空气炮与振动筛同时启停。通过以上块矿筛的改造基本上解决了生产使用中存在的问题，确保了块矿筛直供高炉流程的稳定顺行。

4.改造效果

1）D6a块矿筛改造后，已使用8个月左右，过筛量从原来的每月5万吨，提高到每月11万吨，过筛效率提高了1倍，保证了高炉生产的稳定。2）减轻设备检修负荷：原来每三天检修1次。改造后使用8个月左右，除了每月对轴承润滑1次，筛网未更换过，基本上处于免维护状态。3）减轻清料协力人员的劳动强度，减少清料存在的人身伤害的安全隐患。改造后，清料人员只需每周操作空气炮操作开关1～2次，筛仓中粘接的物料基本上都能清除干净，基本消除了人员进仓清料带来的安全风险。4）改造成悬浮式筛网块矿筛后，筛箱本体基本上无振动，现场实测最大振动值为1.50mm/s，消除了筛箱本体开裂，减震装置脱落，筛箱本体移位等设备隐患。

5.结束语

选煤厂待选煤炭的性质、筛面的结构参数筛分操作等对筛分效果有影响，要求确定筛面结构参数、筛面振幅参数、给料情况，应严格按照要求进行操作和维护物料筛分，确保筛分效果优质优效。

参考文献：

[1]朱宝龙.在选煤厂物料筛分作业中影响筛分效果的因素分析[J]黑龙江科技信息，2015（18）：160.

[2]高玉琪.振动筛筛分效果的影响因素及提高筛分效果的措施.[J]机械管理开发，2014（3）：90-91;95.

（作者单位：鄂尔多斯市滨海金地运营管理有限公司）