楊偉民，劉利波

(神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司 選煤廠，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300)

神華準(zhǔn)格爾能源有限責(zé)任公司下設(shè)準(zhǔn)能選煤廠及哈爾烏素選煤廠兩個(gè)年生產(chǎn)能力3 000萬t的大型動(dòng)力煤選煤廠，設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝為大于13 mm塊煤淺槽、跳汰洗選，小于13 mm末煤不入洗。為應(yīng)對煤炭市場疲軟，兩選煤廠積極研究提高煤炭質(zhì)量的方案，采取了降低重介淺槽入洗下限，提高原煤入洗率的措施。這就要求分級(jí)篩實(shí)現(xiàn)6 mm深度篩分，原有分級(jí)篩已經(jīng)不能滿足要求，兩選煤廠引進(jìn)弛張篩對分級(jí)篩進(jìn)行改造。改造后弛張篩的性能將成為影響系統(tǒng)正常運(yùn)行的主要因素，經(jīng)過多方論證，形成一套較為完整的檢測方案。對弛張篩的工藝性能進(jìn)行檢測，主要包括處理能力、篩分效率兩個(gè)指標(biāo)。

在篩分過程中，既要求振動(dòng)篩的處理能力大，又要求盡可能多地將小于篩孔的細(xì)粒物料過篩到篩下產(chǎn)物中去。因此，振動(dòng)篩有兩個(gè)重要的工藝指標(biāo)：一是處理能力，它是表明篩分工作的數(shù)量指標(biāo)；另一個(gè)是篩分效率，它是表明篩分工作的質(zhì)量指標(biāo)，顯示篩分效果的好壞和篩分的完全程度。檢測篩分效率的前提，必須是處理能力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。弛張篩改造調(diào)試完畢后，應(yīng)先測試篩分機(jī)的處理能力，滿足設(shè)計(jì)要求后，再檢測篩分效率。

1 弛張篩改造后處理能力及篩分效率檢查存在的問題

選煤廠篩分工藝采用2臺(tái)分級(jí)篩串聯(lián)工藝。其中一次分級(jí)篩采用雙層篩，上層為50 mm篩孔，下層為6 mm弛張篩，上層篩上物料直接落入塊煤膠帶輸送機(jī)進(jìn)入洗選系統(tǒng)，下層篩上物料進(jìn)入二次篩，篩下物進(jìn)入末煤系統(tǒng)；二次篩為6 mm弛張篩，篩上物落塊煤膠帶輸送機(jī)進(jìn)入洗選系統(tǒng)，篩下物進(jìn)入末煤系統(tǒng)。兩臺(tái)分級(jí)篩串聯(lián)布置，空間狹小，無采樣空間，運(yùn)行中采樣存在重大危險(xiǎn)。主要存在問題如下：

(1)一次分級(jí)篩上層物料粒度大，落入塊煤膠帶輸送機(jī)溜槽時(shí)落差大，物料流速快，落至塊煤膠帶輸送機(jī)上與二次篩篩上物混合在一起，無法單獨(dú)采樣。

(2)一次篩下層篩上物料落二次篩溜槽時(shí)高度約1 m，夾在上層溜槽與篩下物溜槽之間，空間狹小，無采樣空間，無法單獨(dú)采樣。

(3)一次篩、二次篩篩下接料漏斗面積大，且兩個(gè)篩子篩下物混合在一起上轉(zhuǎn)載刮板機(jī)，無法單獨(dú)采樣。

綜合以上因素，對一次篩出料、二次篩入料及篩下末煤的采樣困難，因此在測定篩分效率時(shí)存在較大困難。

2 篩分效率檢測情況分析

選煤廠篩分工藝采用兩臺(tái)分級(jí)篩串聯(lián)布置工藝，篩分系統(tǒng)的篩分效率是影響后續(xù)洗選系統(tǒng)的主要因素。鑒于此，選煤廠轉(zhuǎn)變思路，由檢測單臺(tái)篩分機(jī)的篩分效率，轉(zhuǎn)變?yōu)闄z測篩分系統(tǒng)的篩分效率的思路。系統(tǒng)入料采自原煤膠帶輸送機(jī)，系統(tǒng)篩上物采自塊煤膠帶輸送機(jī)，系統(tǒng)篩下物采自末煤膠帶輸送機(jī)。這樣將原來需要在系統(tǒng)運(yùn)行中取樣轉(zhuǎn)變?yōu)橥C(jī)后從膠帶輸送機(jī)斷面取樣的方式，在保證取樣代表性的同時(shí)，降低了取樣的危險(xiǎn)性，保證了對弛張篩性能檢測的安全高效。

3 篩分效率的檢測方案

3.1 處理能力檢測

選煤廠弛張篩改造設(shè)計(jì)單套洗選系統(tǒng)處理能力為1 150 t/h。采用2臺(tái)弛張篩串聯(lián)工藝，6 mm分級(jí)，其中一次弛張篩AHFDS3670T(雙層)，二次弛張篩LF3.0-10.08/32ED(單層)。能力檢測前系統(tǒng)已經(jīng)過重載聯(lián)合試運(yùn)行，且試運(yùn)行系統(tǒng)正常，滿足設(shè)計(jì)要求。可進(jìn)行能力檢測。具體操作步驟如下：

(1)能力檢測前，對系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，確保系統(tǒng)處于正常狀態(tài)，可以帶料運(yùn)行，杜絕設(shè)備“帶病”進(jìn)行能力檢測；

(2)能力檢測前，檢定系統(tǒng)計(jì)量裝置，確保計(jì)量裝置準(zhǔn)確，保證能力檢測數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確；

(3)系統(tǒng)開機(jī)后先空載運(yùn)行，檢查系統(tǒng)正常后，通過給料機(jī)逐漸增加系統(tǒng)的給料量，達(dá)到設(shè)計(jì)量后，組織檢查系統(tǒng)運(yùn)行情況，確定是否達(dá)到正常穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)；

(4)檢查確認(rèn)系統(tǒng)運(yùn)行正常后，可開始能力測試，記錄采樣時(shí)間；

(5)開始能力測試后，集控員及現(xiàn)場崗位人員隨時(shí)查看系統(tǒng)運(yùn)行情況，及時(shí)調(diào)整給料量，確保給料量滿足檢測要求；

(6)系統(tǒng)帶料量在設(shè)計(jì)能力的情況下穩(wěn)定運(yùn)行，間隔1 h記錄系統(tǒng)的瞬時(shí)量及累積量；

(7)能力檢測過程中，每班必須保證系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定帶料運(yùn)轉(zhuǎn)6 h以上，如因故障原因?qū)е聶z測中斷，需要重新開始檢測；

(8)對原煤膠帶、塊煤膠帶和末煤膠帶3個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行能力檢測，記錄檢測時(shí)間和累積量，能力檢測過程按照表1和表2進(jìn)行記錄。

表1 2017年12月5日弛張篩B系統(tǒng)篩分能力檢測方案

表2 各產(chǎn)品數(shù)量記錄表

按照以上數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行8 h，符合檢測方案的穩(wěn)定運(yùn)行6 h的要求，系統(tǒng)達(dá)到設(shè)計(jì)能力后8 h累計(jì)生產(chǎn)量為9 300 t，平均小時(shí)量為1 162.5 t/h，超過設(shè)計(jì)的1 150 t/h的處理量，能力檢測符合設(shè)計(jì)要求?？梢蚤_始組織進(jìn)行篩分效率的檢測。

3.2 篩分效率檢測

篩分效率是分級(jí)篩工作質(zhì)量的一個(gè)指標(biāo)。它表示篩分作業(yè)進(jìn)行的程度和篩分產(chǎn)品的質(zhì)量。篩分效率通常用篩分時(shí)所得到的篩下產(chǎn)物的重量與原物料中所含小于篩孔尺寸的粒級(jí)的重量之比并用百分?jǐn)?shù)來表示。

由于在實(shí)際生產(chǎn)中很難把篩分作業(yè)的產(chǎn)品的重量稱出來。但可以對篩分作業(yè)的各產(chǎn)品進(jìn)行篩析，從而測得篩分作業(yè)給礦、篩下產(chǎn)物和篩上產(chǎn)物所通過篩孔尺寸的細(xì)粒級(jí)重量的百分?jǐn)?shù)。因此，篩分效率可用下式計(jì)算：

式中：α為原料中小于篩孔尺寸粒級(jí)的含量，%；β為篩下產(chǎn)品中小于篩孔尺寸粒級(jí)的含量，%；θ為篩上產(chǎn)品中小于篩孔尺寸粒級(jí)的含量，%。

按照上述計(jì)算篩分效率的公式，需要對系統(tǒng)入料、篩上物、篩下物分別進(jìn)行采樣。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際工藝流程，采樣點(diǎn)主要布置在原煤膠帶、塊煤膠帶及末煤膠帶三條膠帶，分別對應(yīng)原料、篩上物、篩下物。采樣因粒度較大，運(yùn)行中采樣代表性差，危險(xiǎn)性大，所以采用膠帶停機(jī)全斷面采樣的方式進(jìn)行。為保證采樣的代表性，采樣不少于5次，每次間隔不小于24 h。

具體操作步驟如下：

(1)能力檢測完成后將系統(tǒng)的給料量給到設(shè)計(jì)能力，記錄原煤膠帶、塊煤膠帶、末煤膠帶輸送機(jī)此時(shí)皮帶秤量。

(2)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)量的基礎(chǔ)上穩(wěn)定連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)4h后，停機(jī)采樣。記錄此時(shí)原煤膠帶、塊煤膠帶、末煤膠帶輸送機(jī)皮帶秤量。

(3)辦理設(shè)備停電手續(xù)，開始進(jìn)行膠帶機(jī)上全斷面人工取樣，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)確定采樣量為，原煤膠帶：標(biāo)稱最大粒度為200 mm(201膠帶)，采樣量為2 700 kg；塊煤膠帶：標(biāo)稱最大粒度為200 mm(301膠帶)，采樣量為2 700 kg；末煤膠帶：標(biāo)稱最大粒度為6 mm(701膠帶)，采樣量為0.65 kg(為保證樣品的代表性，本樣采樣量調(diào)整為50 kg)。

(4)入料原煤201膠帶取樣(總樣不少于2 700 kg，一次取不夠再取)膠帶機(jī)全斷面截取兩托輥間煤樣作為一個(gè)子樣，取4個(gè)以上，做好標(biāo)記。

(5)篩上塊煤301膠帶取樣(總樣不少于2 700 kg，一次取不夠再取)膠帶機(jī)全斷面截取兩托輥間煤樣作為一個(gè)子樣，取4個(gè)以上，做好標(biāo)記。

(6)篩下末煤取樣(末煤總樣不少于50 kg)，膠帶機(jī)全斷面截取兩托輥間煤樣作為一個(gè)子樣，取4個(gè)以上，做好標(biāo)記。

(7)在3個(gè)取樣點(diǎn)取樣完畢后，對各點(diǎn)樣品進(jìn)行標(biāo)記，運(yùn)輸至篩分試驗(yàn)場地。注意在取樣時(shí)膠帶必須斷面取樣，不得遺留、灑落，搬運(yùn)樣品時(shí)需要輕拿、輕放防止搬運(yùn)的過程造成樣品二次破碎，保證樣品代表性。

(8)煤樣運(yùn)至指定篩分場地后，按類別分別存儲(chǔ)，待煤樣品在自然狀態(tài)下干燥后再稱重，并記下空氣干燥狀態(tài)下煤樣的質(zhì)量。

(9)稱重完成后，將樣品進(jìn)行粒度篩分實(shí)驗(yàn)。篩分前的煤樣總質(zhì)量(以空氣干燥狀態(tài)為基準(zhǔn))與篩分后各粒級(jí)產(chǎn)物質(zhì)量之和的差值，不應(yīng)超過篩分前煤樣質(zhì)量的1%。

(10)將原煤、篩上塊煤、篩下末煤篩分后各個(gè)粒度級(jí)含量填在表單中(表3～表5)。以篩分后各粒級(jí)產(chǎn)物質(zhì)量之和作為100%，分別計(jì)算各粒級(jí)產(chǎn)物的產(chǎn)率。以其中一次采樣數(shù)據(jù)為例計(jì)算篩分系統(tǒng)篩分效率如下：

按照以上數(shù)據(jù)套用公式：

式中：α為原料中小于篩孔尺寸粒級(jí)的含量，%；β為篩下產(chǎn)品中小于篩孔尺寸粒級(jí)的含量，%；θ為篩上產(chǎn)品中小于篩孔尺寸粒級(jí)的含量，%。其中：α=18.50%；β=79.72%；θ=2.22%。

表3 篩分實(shí)驗(yàn)記錄表(原料)采樣地點(diǎn)：201B膠帶

表4 篩分實(shí)驗(yàn)記錄表(篩上產(chǎn)品)采樣地點(diǎn)：301B膠帶

表5 篩分實(shí)驗(yàn)記錄表(篩下產(chǎn)品)采樣地點(diǎn)：701膠帶

計(jì)算本次采樣篩分效率：

=90.52%

根據(jù)本次采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，篩分系統(tǒng)的篩分效率為90.52%，待所有試驗(yàn)全部完成后，匯總分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，出具弛張篩性能檢測報(bào)告。

4 結(jié) 語

本試驗(yàn)方案根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況制定采樣方案，降低采樣危險(xiǎn)性，操作簡單、方便，同時(shí)采用膠帶機(jī)斷面取樣的方式，分次取樣，可以很好的保證樣品的代表性。最終篩分效率檢測能夠真實(shí)反映設(shè)備運(yùn)行情況。可以在相同工藝選煤廠進(jìn)行推廣應(yīng)用。