高頻振動(dòng)篩在選煤廠的應(yīng)用是選煤行業(yè)在粗煤泥回收技術(shù)上的一大進(jìn)步。目前，在國(guó)內(nèi)高頻振動(dòng)篩因其投資和運(yùn)行成本較低,使得國(guó)內(nèi)中小型選煤廠和簡(jiǎn)易選煤廠都有能力采用高頻振動(dòng)篩對(duì)粗煤泥進(jìn)行回收,粗煤泥的回收不僅能夠提高產(chǎn)品價(jià)值，更有利于煤泥水處理，以便于實(shí)現(xiàn)洗水閉路循環(huán),改善選煤廠的環(huán)境,有利于環(huán)境保護(hù)。選煤廠采用高頻振動(dòng)篩回收煤泥,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

近年來 , 粗煤泥分選成為選煤工藝發(fā)展的一個(gè)重要分支 , 越來越受到選煤同行們的關(guān)注。目前 , 常用的粗煤泥分選設(shè)備螺旋分選機(jī)、煤泥重介質(zhì)旋流器+高頻篩、TBS（干擾床分選機(jī)）、RC (逆流機(jī) )等。

螺旋分選機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是: 無運(yùn)動(dòng)部件 , 維修工作量小 , 運(yùn)行費(fèi)用低; 占地面積小 , 易于布置 ,可用雙頭甚至三頭螺旋提高單臺(tái)設(shè)備的處理能力。缺點(diǎn)是: 分選精度低; 分選密度高 (有效分選密度在 116kg/L以上 , 低于該值 , 會(huì)影響分選效果 ) ; 產(chǎn)品質(zhì)量易波動(dòng)。

煤泥重介質(zhì)旋流器從現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐看，采用此工藝后，精煤產(chǎn)率的提高相當(dāng)有限，而且還暴露出諸多無法克服的問題，，分選密度難以控制、穩(wěn)定性差等。

有所不同。RC結(jié)構(gòu)較 TBS復(fù)雜，體積龐大，沖洗、檢修不方便，且兩者造價(jià)高。

龐莊洗煤廠成建于1975年，現(xiàn)如今，設(shè)備老化嚴(yán)重，生產(chǎn)效率低，隨著礦井原煤產(chǎn)量的萎縮和張小樓洗煤廠的建設(shè)，龐莊洗煤廠已到遲暮之年，但是，近年來精煤銷售市場(chǎng)形勢(shì)較好，洗煤廠精煤計(jì)劃產(chǎn)量較高，洗煤生產(chǎn)的壓力非常大，同時(shí)入洗原煤的粒度較細(xì)，末精煤及煤泥含量較大，由于末精煤較易被污染，灰份偏高，灰份一直維持在14～16%，集團(tuán)公司要求龐莊洗煤廠的精煤指標(biāo)在>8.5%，因此部分末精煤必須分離出去進(jìn)入洗混煤，才能保證精煤質(zhì)量，致使產(chǎn)品價(jià)值降低，精煤回收率較低，基本維持在40～47%，因此，龐莊井原煤效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到最大化。

龐莊井洗煤廠只有一臺(tái)板式XMZ750和一臺(tái)XM500壓濾機(jī)，每月處理煤泥能力在1.2 萬噸左右，煤泥水負(fù)擔(dān)較重，因此，如何降低末精煤灰份，提高精煤回收率，減少煤泥量，提高產(chǎn)品價(jià)值是龐莊洗煤廠技術(shù)人員需要解決的課題。

 

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)勘察與分析，同時(shí)，我們結(jié)合龐莊井洗煤廠現(xiàn)在的實(shí)際情況，目前由于龐莊井洗煤廠已經(jīng)老化非常嚴(yán)重，并且不可預(yù)測(cè)的因素太多，主要有井下原煤狀況和鄰近的華美電廠改擴(kuò)建工程項(xiàng)目的影響，龐莊井是否在近期內(nèi)要拆除不可預(yù)測(cè)，因此進(jìn)行大規(guī)模的改造和擴(kuò)建已經(jīng)不可能，集團(tuán)公司已經(jīng)于2010年就停止了龐莊井洗煤廠每年的維檢計(jì)劃，所以購(gòu)置新型的設(shè)備，大規(guī)模的工藝改造無法實(shí)施，因此我們充分利用現(xiàn)有設(shè)備(高頻篩)的基礎(chǔ)上，自主創(chuàng)新，降低成本，有效地解決生產(chǎn)過程中存在的問題，在保證精煤灰分的同時(shí)大幅提高精煤產(chǎn)率。

通過技術(shù)改造，精煤產(chǎn)率得到了大幅度的提高，從而使我礦的效益得到了大幅提高，創(chuàng)造了更好的經(jīng)濟(jì)效益。此次工藝技術(shù)改造，工藝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單靈活，便于操作，性能可靠，設(shè)計(jì)合理，成本低廉是一種較為理想的實(shí)用技術(shù)，為高頻篩在其它洗煤廠的應(yīng)用提供了理論上的支持。

3．1項(xiàng)目方案的確定

龐莊洗煤廠成建于1975年，生產(chǎn)線長(zhǎng)，設(shè)備老化，屬于典型的老式跳汰洗煤廠。由于近年來精煤銷售市場(chǎng)形勢(shì)較好，龐莊洗煤廠2010年共完成精煤產(chǎn)量86萬噸，2011年龐莊洗煤廠計(jì)劃精煤產(chǎn)量109萬噸，力爭(zhēng)115萬噸，是近幾年來最高的計(jì)劃精煤產(chǎn)量。近幾年龐莊井洗煤廠年精煤生產(chǎn)量基本維持在25～30萬噸左右，年要完成2011年的計(jì)劃精煤產(chǎn)量，洗煤生產(chǎn)的壓力非常大。龐莊井入洗原煤粒度較細(xì)，末精煤及煤泥含量較大，由于末精煤較易被煤泥污染，致使末精煤灰份偏高，灰份一直維持在14～16%，集團(tuán)公司要求龐莊洗煤廠的精煤指標(biāo)在>8.5%，精煤指標(biāo)完成難度較大，煤泥污染末精煤的問題一直得不到解決，因此部分末精煤必須分離出精煤，進(jìn)入洗混煤，降低了產(chǎn)品價(jià)值，2011年之前，煤泥量較大，精煤回收率較低，基本維持在40%左右，洗煤廠創(chuàng)收能力沒有得到充分發(fā)揮。

另外，由于龐莊井洗煤廠只有一臺(tái)板式XMZ750壓濾機(jī)，每月處理煤泥能力在1.2 萬噸左右，煤泥水負(fù)擔(dān)較重，煤泥水系統(tǒng)已經(jīng)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，如何分離出末精煤中的煤泥，降低末精煤灰份，提高精煤回收率，減少煤泥量，充分利用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施，提高產(chǎn)品價(jià)值是龐莊洗煤廠技術(shù)人員必須解決的課題。

3.1.1系統(tǒng)中精煤回收率低的主要原因有幾個(gè)方面：

綜合精煤 （粒度）	產(chǎn)率 （%）	灰分 （%）
>3mm	48.28	8.19
3～0.5mm	34.48	8.52
-0.5mm	17.24	15.62

表1 改造前綜合精煤篩分浮沉表

由上表可以看出，

①末精煤含量較多，灰分偏高。

②入洗原煤質(zhì)量較差。

③設(shè)備老化嚴(yán)重，分選效率降低，工藝存在缺陷。

如果末精煤全部摻入綜合精煤中，必將造成綜合精煤灰分超標(biāo)。

 

3.1.2提高精煤產(chǎn)率的方案

由于集團(tuán)公司已經(jīng)停止洗煤廠維檢計(jì)劃，大規(guī)模工藝改造已經(jīng)行不通，龐莊洗煤廠技術(shù)人員經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)研究與分析決定, 結(jié)合現(xiàn)在實(shí)際情況，確定將末精煤脫泥脫水篩上加裝一個(gè)噴水裝置，同時(shí)將篩孔尺寸由0.5mm放寬到2mm，同時(shí)在篩下水管路上安裝一部高頻篩，篩縫為0.2mm，通過增加的這兩個(gè)環(huán)節(jié)，來降低末精煤灰分，提高精煤回收率，并把篩下水中的部分煤泥直接通過高頻篩回收至洗混煤中，提高產(chǎn)品價(jià)值。

 

3．2 項(xiàng)目實(shí)施情況

3.2.1高頻脫水篩工作原理

高頻振動(dòng)篩采用自同步液體潤(rùn)滑振動(dòng)器激振,在激振力作用下, 篩機(jī)作高頻和高振動(dòng)強(qiáng)度往復(fù)運(yùn)動(dòng)。按作用不同, 沿篩面全長(zhǎng)分預(yù)脫水區(qū)、濾層形成區(qū)和過濾脫水區(qū)三個(gè)工作區(qū)域, 如圖1所示。

圖1　高頻振動(dòng)篩工作區(qū)域劃分圖

3.2.2　預(yù)脫水區(qū)

通過給料箱進(jìn)入該區(qū)的礦漿沿著弧形篩面切線給入, 在離心力作用下礦漿緊貼篩面運(yùn)動(dòng), 在篩機(jī)振動(dòng)力和離心力作用下, 靠近篩面的水和部分小于篩縫的細(xì)顆粒被篩縫切割而透篩, 而較粗顆粒被隔在篩面上, 并沿篩面弧線運(yùn)動(dòng), 在此過程中, 可脫除絕大部分的水, 為濾層形成作好準(zhǔn)備。

3.2.3　濾層形成區(qū)

由于篩面的特殊結(jié)構(gòu), 礦漿在弧形和直段篩面的過渡處的速度突然變慢, 形成特殊“水池”, 來自預(yù)脫水區(qū)糊狀物進(jìn)入“水池”后, 在合適的振動(dòng)參數(shù)作用下, 較粗顆?？焖俪两刀咏Y面, 形成一層薄濾層, 它在過濾脫水區(qū)起阻擋細(xì)顆粒透篩的作用。

3.2.4　過濾脫水區(qū)

由于礦漿的連續(xù)給入和篩機(jī)的振動(dòng)輸送作用,“水池”里的濾層及其上部糊狀物被一起送進(jìn)過濾脫水區(qū), 由于篩面負(fù)傾角和物料沉降脫水作用, 沿排料端方向篩上物料沿篩面運(yùn)動(dòng)速度依次遞減, 形成物料層內(nèi)部間的擠壓, 物料層表面的薄游離水層返流回“水池”, 而物料層下部水透過過濾層和篩縫而透篩。

 

3.3　項(xiàng)目工藝選型原則

 

目前, 我國(guó)選煤行業(yè)應(yīng)用比較廣泛的高頻振動(dòng)篩有國(guó)外引進(jìn)和國(guó)產(chǎn)兩種產(chǎn)品，國(guó)外產(chǎn)品一般質(zhì)量較好, 但價(jià)格較高；國(guó)產(chǎn)系列產(chǎn)品應(yīng)用更加廣泛,國(guó)產(chǎn)系列產(chǎn)品以GZ系列和GPS系列居多，我們通過分析最終采用了國(guó)產(chǎn)價(jià)格較低的GZT1431高頻脫水篩。

入料濃度對(duì)工藝效果有較大影響, 正常入料濃度應(yīng)在40%以上, 以保證快速形成過濾層,提高篩上產(chǎn)品回收率, 推薦的入料濃度在50%以上。為了達(dá)到入料濃度需求, 國(guó)內(nèi)多數(shù)洗煤廠在設(shè)計(jì)中通常采取下列兩種辦法: 一是洗選過程產(chǎn)生的煤泥水進(jìn)煤泥濃縮機(jī), 濃縮機(jī)底流再入濃縮旋流器二次濃縮, 濃縮旋流器底流進(jìn)入高頻振動(dòng)篩脫水。二是洗選過程產(chǎn)生的煤泥水用泵送到濃縮旋流器, 濃縮旋流器底流經(jīng)過振動(dòng)弧形篩預(yù)先脫水, 弧形篩篩上物再入高頻振動(dòng)篩脫水。僅僅采用濃縮旋流器或振動(dòng)弧形篩一次濃縮, 保證不了高頻振動(dòng)篩的入料濃度要求。

2011年元月張小樓井重介洗煤廠已經(jīng)建立并投入使用，因此，龐莊井洗煤廠沒有必要進(jìn)行大規(guī)模改造，我們根據(jù)自身情況的不同，在末精煤篩下水管路中直接添加一臺(tái)高頻脫水篩，由于末精煤篩下水本身濃度較高，并通過末精煤脫泥脫水篩上的噴水對(duì)末精煤進(jìn)行降灰處理，能夠滿足高頻篩要求，我們通過最簡(jiǎn)單的改造，滿足了龐莊洗煤廠生產(chǎn)的需要，降低了末精煤灰份，提高了精煤回收率，同時(shí)還減少了煤泥量，并把一部分煤泥回收進(jìn)入洗混煤，提高了龐莊煤礦的產(chǎn)品價(jià)值。

3．3實(shí)施中出現(xiàn)的問題及采取措施

在系統(tǒng)實(shí)施過程中，出現(xiàn)了高頻篩不出料，物料隨著高頻篩篩下水回到24米濃縮池，主要是由于高頻篩篩板尺寸存在問題，加上條型篩板本身存在缺陷，扁平狀物料即使超粒同樣可以透過篩板進(jìn)入24米濃縮池，因此我們?cè)诟哳l篩篩板上加裝一塊孔目為80目的濾布，加裝后物料產(chǎn)出正常，故障排除。

 

綜合精煤 （粒度）	產(chǎn)率 （%）	灰分 （%）
>3mm	52.15	7.89
3～0.5mm	36.81	8.23
-0.5mm	11.04	10.5

表2 改造后綜合精煤篩分浮沉表

 

由上表可以看出末精煤灰分得到了有效地控制，綜合精煤達(dá)到礦下達(dá)的指標(biāo)，精煤產(chǎn)率得到了大幅地提高，改造取得了良好地效果。

 

主要研究、試驗(yàn)內(nèi)容：如何實(shí)現(xiàn)末精煤的降灰及煤泥量的減少，以及原為效益的最大化。通過在末精煤脫泥脫水篩上加裝噴水裝置，并在篩下水管路上安裝一部高頻篩，且在高頻上加裝一層80孔網(wǎng)的濾布，通過增加噴水對(duì)末精煤進(jìn)行再次沖洗，實(shí)現(xiàn)降灰的目的，從而實(shí)現(xiàn)提高精煤回收率，篩下水中的粗煤泥直接通過增加的高頻振動(dòng)篩回收至洗混煤中，達(dá)到提高產(chǎn)品價(jià)值的目的。

主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。1、有效篩面面積。2、振動(dòng)頻率。3、預(yù)脫水。4、濾層形成。5、過濾脫水。項(xiàng)目完成后，系統(tǒng)滿足了龐莊洗煤廠生產(chǎn)的需要，降低了末精煤灰份，提高了精煤回收率，同時(shí)還減少了煤泥量，并把一部分煤泥回收進(jìn)入洗混煤，提高了龐莊煤礦的產(chǎn)品價(jià)值。

工作原理：通過對(duì)末精煤篩篩板的改造，及噴水裝置的使用，首先對(duì)末精煤進(jìn)行加強(qiáng)透篩處理和噴水降灰處理，透篩后的物料隨著篩下水進(jìn)入高頻篩，高頻振動(dòng)篩采用自同步液體潤(rùn)滑振動(dòng)器激振,在激振力作用下, 篩機(jī)作高頻和高振動(dòng)強(qiáng)度往復(fù)運(yùn)動(dòng)。按作用不同, 沿篩面全長(zhǎng)分預(yù)脫水區(qū)、濾層形成區(qū)和過濾脫水區(qū)三個(gè)工作區(qū)域,脫水后的物料進(jìn)入洗混煤產(chǎn)品，降灰后的末精煤全部進(jìn)入精煤產(chǎn)品，使精煤產(chǎn)率得到了大大地提高。

該技術(shù)是根據(jù)調(diào)研目前國(guó)內(nèi)普遍使用粗煤泥回收技術(shù)的現(xiàn)狀及高頻篩在選煤廠的應(yīng)用，并結(jié)合我廠的實(shí)際情況，通過對(duì)末精煤篩篩板的改造，及噴水裝置的使用，對(duì)末精煤的降灰處理取得了很好地效果，同時(shí)高頻篩在系統(tǒng)中的應(yīng)用有效地降低了系統(tǒng)中煤泥過多的問題，減輕了煤泥水處理的負(fù)擔(dān)，提高了產(chǎn)品價(jià)值，有效地做到了提質(zhì)提效，使我礦原煤效益最大化。

本系統(tǒng)與2011年6月完成后，充分提高了精煤質(zhì)量與產(chǎn)率，保證了我礦精煤市場(chǎng)的銷售，同時(shí)部分煤泥直接進(jìn)入洗混，即減輕了煤泥水處理的壓力，又提高了產(chǎn)品價(jià)值。