弹性杆筛板在黑岱沟选煤厂的应用效果分析

刘利波，李金山，乔治忠，徐仁锋，柳 骁

(神华准格尔能源有限责任公司选煤厂，内蒙古 鄂尔多斯 010300)

弹性杆筛板在黑岱沟选煤厂的应用效果分析

刘利波，李金山，乔治忠，徐仁锋，柳 骁

(神华准格尔能源有限责任公司选煤厂，内蒙古 鄂尔多斯 010300)

为适应当前的煤炭市场变化，优化商品煤结构，黑岱沟选煤厂引进了弹性杆筛板；根据工艺需要对其结构进行了优化，并采用结构优化后的弹性杆筛板进行了工业性试验。试验结果表明：弹性杆筛板的使用对生产系统几乎没有负面影响，而其能够有效提高准2商品煤的产量。在目前的煤炭市场形势下，准2商品煤的销售空间更大，且价格下降幅度较小，对于提升企业经济效益具有较明显的积极作用。

弹性杆筛板；产品结构；发热量；原煤筛分

神华准格尔能源有限责任公司黑岱沟露天煤矿选煤厂(以下简称“黑岱沟选煤厂”)是一座设计能力为30 Mt/a的特大型动力煤选煤厂，入选原煤来自黑岱沟露天煤矿。该选煤厂于1996年建成跳汰洗选系统，设计能力为12 Mt/a，设计工艺为100～13 mm粒级块煤由跳汰机分选、煤泥由压滤机脱水的联合工艺，其中末煤不入选；为满足实际生产需要，于2005年增设一套洗选能力为8 Mt/a的浅槽重介分选系统(甲生产系统)，洗选工艺为200～13 mm粒级块煤由浅槽重介质分选机分选、煤泥由压滤机脱水的联合工艺，末煤也不入选；2014年进行扩能改造时，增设一套处理能力为10 Mt/a的浅槽重介分选系统(乙生产系统)，采用150～13 mm粒级块煤由浅槽重介质分选机分选、煤泥由压滤机脱水的联合工艺，末煤同样不入选。主导产品为准2(发热量为20.50 MJ/kg)、准4(发热量为18.83 MJ/kg)、准5(发热量为17.99 MJ/kg)、准6(发热量为16.74 MJ/kg)四种产品，作为电煤销往各大电厂。

在目前国家经济进入新常态和煤炭市场供大于求的情况下，用户对煤炭产品的质量要求越来越高。根据环渤海动力煤价格指数和神华准格尔能源有限责任公司的煤炭销售情况来看，发热量高的商品煤销售空间较大，且价格降幅较小。由此来看，在这种严峻的市场形势下，只有提高商品煤发热量，才能更好的适应市场变化[1]。对准格尔地区煤炭特点和选煤厂近些年的生产实践调研表明，提高原煤入选比例对于提升商品煤发热量具有积极影响[2]。黑岱沟选煤厂的振动筛主要用于原煤筛分，原设计采用冲孔筛板，筛孔尺寸为13 mm，筛分效果不是很理想，且筛孔较易堵塞。在对目前的筛分技术进行详细调研的基础上[3]，引进弹性杆筛板，该筛板的筛孔不易堵塞，且原煤以13 mm筛分时效果较好；将其筛孔尺寸适当缩小后用于原煤筛分[4]，不但能够降低分级粒度下限，提高原煤入选比例，而且投资成本较小，使用效果良好。

1 弹性杆筛板

1.1 结构与工作原理

弹性杆筛板(图1)分为普通型和自承重型两种，其结构基本相同，主要由板框、弹性杆、压条等组成。板框是将钢板剪切、钻孔，并通过焊接加固而成的；压条的其中一根直接焊接在板框一侧，另外一根通过螺栓固定在板框的另一侧，以便于更换弹性杆；弹性杆由不同直径的优质弹性圆钢加工而成，其被置于板框的圆孔内，并通过压条固定。

图1 弹性杆筛板结构示意图

由于自身结构和所选材料的特点，工作时在激振力作用下，弹性杆筛板与筛机一起振动，弹性杆不但可以上下振动，而且能够自由转动。弹性杆间的这种上下振动和转动，在无物料通过时彼此相互独立，而有物料通过时相互影响，从而形成多自由度的复杂运动。这种复杂运动与激振力大小、筛板布置方向、筛板倾角、弹性杆直径等因素相关，其运动特性决定物料到达筛板后，筛板的松散作用和自清理能力均增强，且物料运动速度得到提高，从而使筛机的筛分效率和处理能力均提高。

1.2 技术特点

弹性杆筛板的主要技术特点如下:

(1)弹性杆的复合振动使筛板自清理能力强，筛缝不易被堵塞，能够有效解决10 mm粘湿原煤的深度筛分问题；

(2)对物料的适应性强，可替换原冲孔筛板安装在普通筛机上；筛分效率高，一般情况下筛分效率在90%以上；

(3)弹性杆由优质高碳合金钢材热处理加工而成，刚性较大，变形较小；投资成本小，价格仅为普通筛板的一半。

1.3 技术参数

为了了解弹性杆筛板的使用效果[5]，在甲生产系统进行了工业性试验，在试验的基础上对筛板技术参数进行了两次优化；为进一步验证其实用性和筛分效果，在乙生产系统进行了相应试验，并对其技术参数进行了优化[6]。在工业性试验中，优化后的弹性杆筛板筛分效果均较好。排除煤质变化和工艺系统的影响，多次工业性试验结果表明：采用弹性杆筛板以10 mm对原煤进行筛分时，筛分效果较好，可将该粒度作为分级粒度下限[7]。黑岱沟选煤厂的弹性杆筛板主要技术参数如下：

参数

数值

筛孔尺寸/mm

10

弹性杆直径/mm

8

筛杆活动余量/mm

2

筛杆轴向活动余量/mm

5

筛板倾角/(°)

0

筛缝布置方向

顺煤流

筛板厚度/mm

50

2 弹性杆筛板的应用

2.1 分级入选对生产系统的影响

在弹性杆筛板投入使用前，甲乙两套生产系统的生产能力均为1 000 t/h，更换筛板后二者的生产能力也能达到1 000 t/h，且配套系统运行正常，生产效率没有下降。在使用弹性杆筛板后，甲生产系统煤泥量增加了0.30～0.70个百分点，增幅较大，加压过滤机的生产能力基本可以满足生产要求，循环水浓度有所增加；乙生产系统煤泥量增加了1.50个百分点左右，增幅也较大，煤泥水处理系统接近满负荷，但能够满足生产需要[8]。

2.2 甲生产系统商品煤结构变化

为了更合理的反映实际生产情况[9]，在保证入选原煤灰分和数量、准6商品煤产量基本不变的条件下，根据2015年的劣质煤灰分对商品煤结构进行预测。采用弹性杆筛板分别以10、13 mm对原煤进行分级，不同分级粒度时甲生产系统商品煤[10]结构变化情况如表1所示。

表1 甲生产系统商品煤结构变化情况

由表1可知：与以13 mm为筛分粒度进行分级入选相比，以10 mm为筛分粒度进行分级入选时，准2商品煤产率增加10.81个百分点，准5商品煤产率下降11.61个百分点。在准6商品煤产量不变的情况下，准2商品煤产量增加而准5商品煤产量减少，这样更能提升产品对市场的适应性。

2.3 乙生产系统商品煤结构变化

在弹性杆筛板投入使用后，不同分级粒度时乙生产系统商品煤结构变化情况如表2所示。由表2可知：在准6商品煤产量基本不变的情况下，以10 mm作为筛分粒度分级入选时，准2商品煤产率增加7.59个百分点，而准5商品煤产率下降7.67个百分点。在目前的煤炭市场形势下，准2商品煤的销售空间更大，且价格下降幅度较小，对于提升企业经济效益的作用更明显。

表2 乙生产系统商品煤结构变化情况

3 经济效益预测

3.1 成本核算

在工业性试验期间，总共使用筛板492块，筛板的采购成本为442 800元。采用筛孔10 mm的弹性杆筛板后，产品综合回收率由74.92%降至72.19%，折算后每吨原煤的材料成本增加0.13元；排矸率由25.08%增至27.81%，折算后每吨原煤的生产成本增加0.15元。

以甲生产系统为研究对象，采用筛孔10 mm的弹性杆筛板后，每吨原煤的电耗增加0.11 kW·h、水耗增加0.002 m3、介耗增加0.07 kg，折算后每吨原煤生产成本增加0.107元。对甲生产系统来说，工业性试验期间每吨原煤生产成本增加了0.387元，该数据可作为预测经济效益时的参考。

3.2 销售收入预测

(1)依据2015年6月的煤炭产品销售价格(车板价)，对采用弹性杆筛板的甲生产系统销售收入进行预测，结果如表3所示。

表3 甲生产系统销售收入预测结果

由表3可知：与分级粒度13 mm的销售收入相比，分级粒度10 mm的销售收入高475.90万元；扣除增加的原煤生产成本279.38万元，销售收入可提升196.52万元，经济效益较明显。

(2)采用相同的销售价格，对采用弹性杆筛板的乙生产系统销售收入进行预测，结果如表4所示。由于试验时间较短，乙生产系统的成本无法准确评估，故预测经济效益时采用甲生产系统的数据。

由表4可知：与分级粒度13 mm的销售收入相比，分级粒度10 mm的销售收入高1 023.70万元；扣除增加的原煤生产成本336.88万元，销售收入可增加686.82万元，经济成效显著。

表4 乙生产系统销售收入预测结果

4 结语

弹性杆筛板在黑岱沟选煤厂的应用说明，其可以有效降低原煤的分级粒度下限，提高商品煤发热量，但提高幅度有限。对于弹性杆筛板来说，10 mm已是分级粒度极限，要想进一步降低原煤的分级粒度下限，需要考虑其他高效深度分级设备。在确定原煤最佳分级粒度下限时，首先要考虑市场需求，以生产出适销对路的商品煤；其次要考虑经济性，结合市场需求和价格，找出经济效益最大的生产方式。

对于早期建设的选煤厂，在煤质变化较小时，可以采用弹性杆筛板对工艺系统进行改造，以降低原煤分级粒度下限；相对其他筛分设备来说，其改造难度小，投入少，风险低。

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[5] 乔龙旗. 顾北选煤厂香蕉振动筛测评与改造[J]. 华章，2013(27).

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[8] 杨国华. 潮湿煤炭干法深度分级研究新进展[J]. 中国矿业大学学报，2000, 29(2).

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Application of the elastic-rod screenplate at Heidaigou coal preparation plant and analysis of its operating performace

LIU Li-bo, LI Jin-shan, QIAO Zhi-zhong, XU Ren-feng, LIU Xiao

(Shenhua Group Zhungeer Energy Co., Ltd., Coal Cleaning Plant, Erdos, Inner Mongolia 010300, China)

In order to adapt to the change of the current coal market and optimize the structure of the commercial coal, technical upgrading work was made on a kind of elastic-rod screenplate previously used with an aim to optimizing its structure for suiting to the needs of the cleaning process. Result of industrial test made with the structurally optimized screenplate indicates that no negative effect can be observed following the use of the screenplate. Contrarily, the output of the plant's Zhun 2#saleable coal is noticeably increased. This produces an obviously positive effect for the improvement of the plant's economic performance due to the fact that, under the current market situation, Zhun 2#coal product can find a larger marketing space and can be sold at less reduced price.

1001-3571(2016)01-0051-04

TD941+.3

B

Keywordselastic-rod screenplate; product mix; calorific value; raw coal screening

2016-02-12

10.16447/j.cnki.cpt.2016.01.013

刘利波(1985—)，男，内蒙古自治区赤峰市人，工程师，从事选煤厂生产管理方面的工作。

E-mail:290082469@qq.com Tel: 0477-4311433