汪才飛,周建方
(山東博選礦物資源技術(shù)開發(fā)有限公司,山東 濟寧 272173)
新河選煤廠隸屬于魯西礦業(yè)有限公司,是一座年生產(chǎn)能力1.2 Mt的礦井型煉焦煤選煤廠。選煤工藝為:原煤準備至50 mm以下后,50~0 mm采用無壓三產(chǎn)品重介旋流器分選,1~0.25 mm粗煤泥采用FBS分選機分選+疊層高頻細篩回收,細煤泥經(jīng)濃縮、壓濾、干燥后回收。其中,重介旋流器溢流經(jīng)弧形篩、精煤脫介篩、離心機進行脫水脫介后成為精煤。重介質(zhì)(俗稱“磁鐵礦粉”)用于重介旋流器分選精煤,是選煤廠主要投入的選煤用材料。新河礦業(yè)屬于高沖擊地壓礦井,隨著礦井工作面的延伸,工作面壓力大,造成入洗原煤細粒級煤泥占比增加,精煤脫介篩脫介困難,介耗持續(xù)增加,增加了選煤廠的材料成本。但由于廠房空間所限,無法更換更大篩面的脫介篩,如何降低精煤帶介量成為亟需解決的難題。
新河選煤廠精煤脫介弧形篩型號為FH3400-60,弧形篩篩板尺寸為2270mm×1670mm,篩縫0.75 mm。精煤脫介篩型號為AHS3661,篩板尺寸為610mm×305mm,篩縫1.0 mm,采用的是聚氨酯包邊不銹鋼篩板,在洗煤生產(chǎn)過程中,主要存在以下問題:
(1)不銹鋼篩板在生產(chǎn)過程中容易掛毛,堵塞篩孔,導(dǎo)致篩板不透篩,造成脫介篩精煤帶介嚴重。
(2)原煤細粒級煤泥占比高,脫介篩不透篩,造成脫介篩精煤帶介嚴重。
(1)篩板 (網(wǎng)) 的發(fā)展沿革。篩板(網(wǎng))是篩分機械中十分關(guān)鍵的部件之一,用于物料的分級、脫水、脫介、脫泥等篩選作業(yè)。隨著我國洗選行業(yè)的技術(shù)進步,篩板(網(wǎng))也得到了高速發(fā)展。篩板的發(fā)展經(jīng)歷了多個發(fā)展階段。起初,篩板的材質(zhì)是金屬材料,加工工藝采用機械加工方式,如鋼板沖孔、鋼絲編織、鋼絲焊接等方式。隨著新材料的發(fā)展,不銹鋼篩板開始在洗選行業(yè)逐步應(yīng)用,替代了耐磨性較差的普通鋼材。由于金屬篩板在使用過程中存在著耐磨性差、噪聲大、維修工作繁重等缺點,后來又用耐磨性極佳的聚氨酯彈性體來制作各種用途和結(jié)構(gòu)的篩板,克服了金屬篩板的缺點。又由于聚氨酯彈性體屬于高聚物材料,其模量與金屬相差較大,所以由聚氨酯性體制作的篩板存在著開孔率低的問題。之后又開發(fā)了兼具金屬篩板開孔率高、減振效果好的金屬和聚氨酯彈性體的復(fù)合篩板,目前該種篩板和聚氨酯篩板已成為篩板中的重要品種,在洗選行業(yè)得到較為廣泛的應(yīng)用。
(2)新型軌座式山形高透篩TP篩板的結(jié)構(gòu)和安裝方式。南非莫圖泰克公司生產(chǎn)的新型軌座式山形高透篩TP篩板不是普通的平面結(jié)構(gòu),而是立體的山形結(jié)構(gòu),這樣脫介面積會大大增加,但其應(yīng)用于南非的進口篩機上,安裝方式為銷孔配合,無法應(yīng)用到新河選煤廠軌座式篩機上。為解決這一問題,經(jīng)技術(shù)人員重新設(shè)計,篩框使用聚氨酯包邊,軌座式安裝,篩面分為8組山形聚氨酯篩面組合,成功安裝到軌座式脫介篩上。篩板改造前后對照如圖1所示。脫介面積的變化示意如圖2所示。
圖1 篩板改造前后對照
圖2 脫介面積的變化示意
如圖2所示,篩面面積由平面變成2個斜面,山形夾角為90°。根據(jù)勾股定理,設(shè)2個斜面邊為a、b,平面邊為c,則a=c×sin45°,b=c×sin45°,a+b=2c×sin45°=1.414c,即脫介面積增大到原來的1.4倍左右。
(3)新型軌座式山形高透篩TP篩板的優(yōu)點。新河選煤廠使用的新型軌座式山形高透篩TP篩板具有開孔率高,篩面面積增大,高透篩性等特點,不易堵孔,使用壽命長。
新河選煤廠脫介篩使用新型軌座式山形高透篩TP篩板前后脫介效果對比見表1。
表1 新型軌座式山形高透篩TP篩板使用前后對比
結(jié)合表1數(shù)據(jù)分析,改造后精煤脫介篩帶介量降低0.24 kg/t,比改造前降低42%左右。選煤廠噸煤介耗降低0.27 kg/t,新河選煤廠按年入洗90 萬t,介質(zhì)每噸單價731元計算,年可節(jié)省介質(zhì)材料費17.76萬元。
精煤脫介篩篩板數(shù)量為120塊,聚氨酯包邊不銹鋼篩板使用周期為3個月,單價為966.65元,新型軌座式山形高透篩TP篩板使用周期為6個月,單價為1 504.7元。以1 a為周期計算,投入聚氨酯包邊不銹鋼篩板480 塊,投入材料費用46.40萬元;投入新型軌座式山形高透篩TP篩板240塊,投入材料費用36.11萬元。年可以減少篩板投入費用10.29萬元。
綜上,每年可以節(jié)省材料投入=節(jié)省介質(zhì)材料費+減少篩板投入費用=17.76+10.29=28.05(萬元)。
新河選煤廠使用南非莫圖泰克公司生產(chǎn)的新型軌座式山形高透篩TP篩板,增加了篩面的面積,避免了篩孔堵塞,保持篩板高透性,降低了精煤帶介量,減少磁鐵礦粉的使用量,達到降低介耗,節(jié)省材料投入的目的。并減少了篩板使用數(shù)量,減少篩板更換頻次,降低維修工的勞動強度。