胡丙升，趙環(huán)帥，岳世松，賈金鑫，宋俊超，張洪超

(1.中煤科工集團 唐山研究院有限公司；2.河北省煤炭洗選工程技術研究中心；3.中國冶金礦山細粒篩分機械工程技術研究中心，河北 唐山 063020)

近幾年，雖然我國對能源格局進行了不斷調整，但煤炭在我國一次能源中仍占據主導地位，尤其煤炭資源的清潔高效利用已成為國家的發(fā)展重點。2016年12月，國家煤炭工業(yè)發(fā)展“十三五”規(guī)劃出臺，提出了“積極推進千萬噸級先進洗選技術裝備研發(fā)應用，降低洗選過程中的能耗、介耗和污染物排放，大力發(fā)展高精度煤炭洗選加工，尤其應用推廣干法選煤工藝技術，實現煤炭深度提質和分質分級。”因此，干法選煤技術已成為未來選煤領域的重要發(fā)展趨勢。風選機作為干法選煤的主要設備，具有處理量大、分選效果好、耗風量小、操作容易、維護檢修方便及使用壽命長等多種優(yōu)點，在未來的選煤領域中具有很大的發(fā)展空間。然而，通過多次現場調研發(fā)現，由于現場用戶對風選機相關知識缺乏深入了解，在使用中經常出現各種問題，以致影響到生產的正常進行。筆者結合FX型風選機，介紹其主體結構及零部件的運行特征與各種故障處理方法，為選煤用戶的合理采用提供借鑒與參考。

1 FX型風選機的結構、技術特征及應用范圍

1.1 FX型風選機的結構特點

FX型風選機主要由支座、鉸支撐、驅動裝置等部件組成[1-2](圖1)。該設備具有如下特點：

1—支座；2—鉸支撐；3—驅動裝置；4—吸塵罩；5—帆布簾；6—分選床；7—矸石溜槽；8—鉸支撐；9—轉動架；10—提升機構；11—橡膠軟管；12—支座；13—進風分配管圖1 FX系列風選機結構示意

(1)采用變頻調速器，使分選床振動頻率在300～400次/min連續(xù)可調。

(2)采用彈性連桿激振器及偏心塊激振力抵消裝置，確保分選床在高達20 mm的恒定振幅下穩(wěn)定工作的同時，也大大降低了主機對基礎的沖擊。

(3)采用托架、轉動架、彈性鉸接支撐等可調機構，不僅使分選床的橫向、縱向傾角可在較大范圍內調節(jié)，而且還可通過調節(jié)分選床入料端和出料端鉸支撐的角度來調節(jié)驅動裝置的振動方向角。在保證了風選機處理能力的同時，提高了對各種煤質的適應能力和分選精度。

(4)采用矩形床面做縱向運動，物料在床面的長度方向上進行分選，物料在床面上的停留時間長、分層效果好、分選精度高。

(5)采用高耐磨、變孔徑、帶階梯的橡膠篩板，大大提高了物料與床面的摩擦系數，不僅能使物料更好的進行分層，而且大大提高了風選機的處理能力。

(6)采用特殊結構的產品溜槽，充分考慮不同粒級物料的灰分差異，使其分別進入對應產品溜槽，并可根據用戶需求分選多個等級產品。

(7)整個系統(tǒng)采用負壓操作，極大地減少了煤塵污染空氣現象。

1.2 技術特征

目前，FX型風選機主要有5種型號，其主要技術參數見表1。

1.3 應用范圍

目前，FX型風選機主要用于分選120～0 mm粒級的易選和中等可選性的褐煤和煙煤，可分選出二種、三種或多種產品。該設備既可用于新建廠的工藝流程，也可用于老廠的改造。主要應用范圍為：① 從動力煤中去除煤矸石，提高潔凈煤的發(fā)熱量；② 不粘煤、褐煤等易泥化煤的分選；③ 從高硫煤中除去大量黃鐵礦；④ 保證電廠或煤炭配送中心的煤質和穩(wěn)定性；⑤ 干旱和寒冷地區(qū)煤炭的排矸、提質。

2 運行特征

2.1 主體運行特征

FX型風選機的主要工作機構是床體，整個分選過程是在床體的床面上進行。床體借助于支撐裝在轉動架上，并從傳動機械裝置(也裝在轉動架上)的偏心軸連桿獲得往復運動。床體的振動頻率通過變頻調速器進行調整。風選機機架下裝有風管，用以輸送和分配上升風流。床面縱向傾角由提升裝置調節(jié)[3-4]。

主要分選過程：原料煤經給料口進入床體的床面上，在床體的強力振動和上升氣流的作用下，煤層松散并按密度分層，獲得精煤、矸石和中煤產品(中煤也可循環(huán)再選)。最輕的精煤集中在上層，中煤在中層，矸石則在床層最底層。

床層在床面上的運動由床體振動特性和其傾角來確定。處于上層的精煤比下層的物料運動較快，且不受床面格板阻滯，在床面的橫向傾角和氣流的作用下，橫向流入精煤溜槽中；中煤處于床層的中層，并因其顆粒受上下層的阻力及受床面格板的阻滯作用，運動速度比精煤慢，在中煤卸料段卸入中煤溜槽；矸石處于床面的最底層，位于中煤產品和篩板之間，因受床面格板和篩板的阻滯作用，其運動速度比中煤還要慢，在床面的端部排入矸石溜槽中。

床面的床層厚度由其端部擋板來調節(jié)。透篩物通過卸灰法蘭從風管中排卸。鼓風機的風流通過風選機床面下方的風管進入風選機，并通過煤層后進入吸塵罩。吸塵罩上方有兩個通風管道，大的通風管道連接旋風除塵器，小的連接布袋除塵器。大部分風(75%～80%)在旋風除塵器進行除塵后作為循環(huán)風，通過鼓風機重新進入風選機床面下，剩余部分(20%～25%)至布袋除塵器集塵，并用引風機經布袋除塵器后將潔凈空氣排入大氣。

為防止煤塵擴散到廠房內，同時提高負壓效果，設置了側板和擋簾，以封閉風選機。在側板上設有觀察孔用來觀察風選機的工作情況。在風選機矸石端部設有觀察門以便維護檢修。

2.2 零部件運行特性

床體是由框架、床面(由框架和漸擴器制成的焊接件)、床面提升裝置、月牙板、卸料溜槽等主要零部件組成。床體側幫由側板和卸料溜槽組成。在每個漸擴器中裝有4個風門以分別調節(jié)床層各部分的進風量。在床面各段裝有橡膠篩板和格板，格板用螺栓固定在床面的框架上。床面的提升裝置是一個焊在床面框架與床體框架之間撐桿上的絲扣裝置，用來改變橫向傾角變化范圍(4°～11°)，改變傾角前必須松開雙頭螺桿的M20螺母(雙頭螺桿靠螺母固定在框架上)。月牙板是一條弧形齒板，用螺栓固定在框架上，并用齒板定位。月牙板用于調節(jié)床面橫向傾角，選定床面橫向傾角后定位。

風選機的風管由殼體、卸灰法蘭等部件組成。風管裝在風選機下面的基礎上或框架上，用橡膠軟管與床體相連。風管用來給風選機料層供風。通過橡膠篩板漏入風管中的物料，用卸灰法蘭外排。為檢修方便，在風管體側面設有檢查孔。

風選機轉動架由框架，前后支撐，提升器，立柱，門閂及隔震塊組成。為改變風選機縱向傾角，必須借助于提升器提升框架，從立柱中取出門閂，將框架置于要求的位置，然后再置入門閂和放下框架。為能緩慢地改變框架傾角，立柱中置放門閂的插空布置呈交替狀，使插空有各種高度。提升器可以采用液壓千斤頂，也可以采用其他提升裝置。為便于驅動裝置的拆卸和安裝，托架和框架用角鋼相聯，驅動裝置可沿著角鋼移動(如同沿著導軌)。為減少樓板的動負荷，框架一端置于橡膠隔震塊上。

風選機驅動裝置是雙軸齒輪箱，兩根軸裝在齒輪箱的機體中，軸上設有偏心塊，使風選機達到動平衡。驅動裝置裝在轉動架上，并通過連桿與床體的框架相聯。驅動裝置通過三角帶由電動機帶動，通過傳動軸傳遞給連桿，同時通過齒輪傳給平衡軸，連桿則使床體作往復運動。齒輪則置于注有機油的油箱中，機油的油位可由油標檢查。

風選機床體的支撐裝置由支撐、十字頭、托架、鉸接件、終端傘齒輪、傘齒輪及連接軸組成。床體的支撐作用是使床體振動和調節(jié)床層沿床面的運動速度。如需風選機全長度床層運動速度一致，則前、后支撐的角度應一致。但在不同的支撐傾角時，能獲得較好的分選結果。風選機卸料端的傾角應比入料端大些，這時大部分矸石在床面端部排出，并在尾部加以阻滯，以利于分離出混入的煤炭。支撐傾角的改變靠人工轉動連接軸實現，軸的轉動通過齒輪組，傳給螺桿，螺桿的轉動使十字頭產生移動。支撐水平方向的傾角在入料端較小、排料端較大時能獲得最佳的分選指標。床體、支撐運行時，靠特殊的鉸接件達到運轉平穩(wěn)并減少噪聲的目的。

風選機溜槽由角鋼和鋼板制成；受料溜槽把精煤和中煤排入相應的溜槽中。為了把中煤按溜槽分配，在中煤溜槽中設有分割板。其他溜槽用以排卸矸石產品，與中煤溜槽相似，在這些溜槽中也設有分割板，使產品按溜槽分配。

3 常見故障及處理方法

FX型風選機運行中常見的故障及處理方法列于表2。

4 結 語

FX型風選機具有投資小、見效快、不用水、不產生煤泥等特點，沒有煤泥水處理系統(tǒng)，節(jié)省了生產管理成本，近年來在國內得到了廣泛應用。對該設備的合理使用與維護對于保證選煤廠的正常生產具有重要意義。通過深入了解其主體結構及零部件的運行特征，可以更加有效的使用該設備，同時能及時處理出現的故障，從而極大提高其使用性能，延長其使用壽命。