高頻振動篩在選煤廠的應(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，在國內(nèi)高頻振動篩因其投資和運(yùn)行成本較低,使得國內(nèi)中小型選煤廠和簡易選煤廠都有能力采用高頻振動篩對粗煤泥進(jìn)行回收,粗煤泥的回收不僅能夠提高產(chǎn)品價值，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篩回收煤泥,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

近年來 , 粗煤泥分選成為選煤工藝發(fā)展的一個重要分支 , 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 , 會影響分選效果 ) ; 產(chǎn)品質(zhì)量易波動。

煤泥重介質(zhì)旋流器從現(xiàn)場生產(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形勢較好，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板式XMZ750和一臺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)場勘察與分析，同時，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，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，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形勢較好，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噴水裝置，同時將篩孔尺寸由0.5mm放寬到2mm，同時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

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

圖1　高頻振動篩工作區(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, 在篩機(jī)振動力和離心力作用下, 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, 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, 在合適的振動參數(shù)作用下, 較粗顆粒快速沉降而接近篩面, 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, 我國選煤行業(yè)應(yīng)用比較廣泛的高頻振動篩有國外引進(jìn)和國產(chǎn)兩種產(chǎn)品，國外產(chǎn)品一般質(zhì)量較好, 但價格較高；國產(chǎn)系列產(chǎn)品應(yīng)用更加廣泛,國產(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產(chǎn)價格較低的GZT1431高頻脫水篩。

入料濃度對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)過振動弧形篩預(yù)先脫水, 弧形篩篩上物再入高頻振動篩脫水。僅僅采用濃縮旋流器或振動弧形篩一次濃縮, 保證不了高頻振動篩的入料濃度要求。

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，因此我們在高頻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篩回收至洗混煤中，達(dá)到提高產(chǎn)品價值的目的。

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)品價值。

工作原理：通過對末精煤篩篩板的改造，及噴水裝置的使用，首先對末精煤進(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，高頻振動篩采用自同步液體潤滑振動器激振,在激振力作用下, 篩機(jī)作高頻和高振動強(qiáng)度往復(fù)運(yùn)動。按作用不同, 沿篩面全長分預(yù)脫水區(qū)、濾層形成區(qū)和過濾脫水區(qū)三個工作區(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，通過對末精煤篩篩板的改造，及噴水裝置的使用，對末精煤的降灰處理取得了很好地效果，同時高頻篩在系統(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的銷售，同時部分煤泥直接進(jìn)入洗混，即減輕了煤泥水處理的壓力，又提高了產(chǎn)品價值。