FX型风选机的运行特征及故障处理方法

胡丙升，赵环帅，岳世松，贾金鑫，宋俊超，张洪超

(1.中煤科工集团 唐山研究院有限公司；2.河北省煤炭洗选工程技术研究中心；3.中国冶金矿山细粒筛分机械工程技术研究中心，河北 唐山 063020)

近几年，虽然我国对能源格局进行了不断调整，但煤炭在我国一次能源中仍占据主导地位，尤其煤炭资源的清洁高效利用已成为国家的发展重点。2016年12月，国家煤炭工业发展“十三五”规划出台，提出了“积极推进千万吨级先进洗选技术装备研发应用，降低洗选过程中的能耗、介耗和污染物排放，大力发展高精度煤炭洗选加工，尤其应用推广干法选煤工艺技术，实现煤炭深度提质和分质分级。”因此，干法选煤技术已成为未来选煤领域的重要发展趋势。风选机作为干法选煤的主要设备，具有处理量大、分选效果好、耗风量小、操作容易、维护检修方便及使用寿命长等多种优点，在未来的选煤领域中具有很大的发展空间。然而，通过多次现场调研发现，由于现场用户对风选机相关知识缺乏深入了解，在使用中经常出现各种问题，以致影响到生产的正常进行。笔者结合FX型风选机，介绍其主体结构及零部件的运行特征与各种故障处理方法，为选煤用户的合理采用提供借鉴与参考。

1 FX型风选机的结构、技术特征及应用范围

1.1 FX型风选机的结构特点

FX型风选机主要由支座、铰支撑、驱动装置等部件组成[1-2](图1)。该设备具有如下特点：

1—支座；2—铰支撑；3—驱动装置；4—吸尘罩；5—帆布帘；6—分选床；7—矸石溜槽；8—铰支撑；9—转动架；10—提升机构；11—橡胶软管；12—支座；13—进风分配管图1 FX系列风选机结构示意

(1)采用变频调速器，使分选床振动频率在300～400次/min连续可调。

(2)采用弹性连杆激振器及偏心块激振力抵消装置，确保分选床在高达20 mm的恒定振幅下稳定工作的同时，也大大降低了主机对基础的冲击。

(3)采用托架、转动架、弹性铰接支撑等可调机构，不仅使分选床的横向、纵向倾角可在较大范围内调节，而且还可通过调节分选床入料端和出料端铰支撑的角度来调节驱动装置的振动方向角。在保证了风选机处理能力的同时，提高了对各种煤质的适应能力和分选精度。

(4)采用矩形床面做纵向运动，物料在床面的长度方向上进行分选，物料在床面上的停留时间长、分层效果好、分选精度高。

(5)采用高耐磨、变孔径、带阶梯的橡胶筛板，大大提高了物料与床面的摩擦系数，不仅能使物料更好的进行分层，而且大大提高了风选机的处理能力。

(6)采用特殊结构的产品溜槽，充分考虑不同粒级物料的灰分差异，使其分别进入对应产品溜槽，并可根据用户需求分选多个等级产品。

(7)整个系统采用负压操作，极大地减少了煤尘污染空气现象。

1.2 技术特征

目前，FX型风选机主要有5种型号，其主要技术参数见表1。

1.3 应用范围

目前，FX型风选机主要用于分选120～0 mm粒级的易选和中等可选性的褐煤和烟煤，可分选出二种、三种或多种产品。该设备既可用于新建厂的工艺流程，也可用于老厂的改造。主要应用范围为：① 从动力煤中去除煤矸石，提高洁净煤的发热量；② 不粘煤、褐煤等易泥化煤的分选；③ 从高硫煤中除去大量黄铁矿；④ 保证电厂或煤炭配送中心的煤质和稳定性；⑤ 干旱和寒冷地区煤炭的排矸、提质。

2 运行特征

2.1 主体运行特征

FX型风选机的主要工作机构是床体，整个分选过程是在床体的床面上进行。床体借助于支撑装在转动架上，并从传动机械装置(也装在转动架上)的偏心轴连杆获得往复运动。床体的振动频率通过变频调速器进行调整。风选机机架下装有风管，用以输送和分配上升风流。床面纵向倾角由提升装置调节[3-4]。

主要分选过程：原料煤经给料口进入床体的床面上，在床体的强力振动和上升气流的作用下，煤层松散并按密度分层，获得精煤、矸石和中煤产品(中煤也可循环再选)。最轻的精煤集中在上层，中煤在中层，矸石则在床层最底层。

床层在床面上的运动由床体振动特性和其倾角来确定。处于上层的精煤比下层的物料运动较快，且不受床面格板阻滞，在床面的横向倾角和气流的作用下，横向流入精煤溜槽中；中煤处于床层的中层，并因其颗粒受上下层的阻力及受床面格板的阻滞作用，运动速度比精煤慢，在中煤卸料段卸入中煤溜槽；矸石处于床面的最底层，位于中煤产品和筛板之间，因受床面格板和筛板的阻滞作用，其运动速度比中煤还要慢，在床面的端部排入矸石溜槽中。

床面的床层厚度由其端部挡板来调节。透筛物通过卸灰法兰从风管中排卸。鼓风机的风流通过风选机床面下方的风管进入风选机，并通过煤层后进入吸尘罩。吸尘罩上方有两个通风管道，大的通风管道连接旋风除尘器，小的连接布袋除尘器。大部分风(75%～80%)在旋风除尘器进行除尘后作为循环风，通过鼓风机重新进入风选机床面下，剩余部分(20%～25%)至布袋除尘器集尘，并用引风机经布袋除尘器后将洁净空气排入大气。

为防止煤尘扩散到厂房内，同时提高负压效果，设置了侧板和挡帘，以封闭风选机。在侧板上设有观察孔用来观察风选机的工作情况。在风选机矸石端部设有观察门以便维护检修。

2.2 零部件运行特性

床体是由框架、床面(由框架和渐扩器制成的焊接件)、床面提升装置、月牙板、卸料溜槽等主要零部件组成。床体侧帮由侧板和卸料溜槽组成。在每个渐扩器中装有4个风门以分别调节床层各部分的进风量。在床面各段装有橡胶筛板和格板，格板用螺栓固定在床面的框架上。床面的提升装置是一个焊在床面框架与床体框架之间撑杆上的丝扣装置，用来改变横向倾角变化范围(4°～11°)，改变倾角前必须松开双头螺杆的M20螺母(双头螺杆靠螺母固定在框架上)。月牙板是一条弧形齿板，用螺栓固定在框架上，并用齿板定位。月牙板用于调节床面横向倾角，选定床面横向倾角后定位。

风选机的风管由壳体、卸灰法兰等部件组成。风管装在风选机下面的基础上或框架上，用橡胶软管与床体相连。风管用来给风选机料层供风。通过橡胶筛板漏入风管中的物料，用卸灰法兰外排。为检修方便，在风管体侧面设有检查孔。

风选机转动架由框架，前后支撑，提升器，立柱，门闩及隔震块组成。为改变风选机纵向倾角，必须借助于提升器提升框架，从立柱中取出门闩，将框架置于要求的位置，然后再置入门闩和放下框架。为能缓慢地改变框架倾角，立柱中置放门闩的插空布置呈交替状，使插空有各种高度。提升器可以采用液压千斤顶，也可以采用其他提升装置。为便于驱动装置的拆卸和安装，托架和框架用角钢相联，驱动装置可沿着角钢移动(如同沿着导轨)。为减少楼板的动负荷，框架一端置于橡胶隔震块上。

风选机驱动装置是双轴齿轮箱，两根轴装在齿轮箱的机体中，轴上设有偏心块，使风选机达到动平衡。驱动装置装在转动架上，并通过连杆与床体的框架相联。驱动装置通过三角带由电动机带动，通过传动轴传递给连杆，同时通过齿轮传给平衡轴，连杆则使床体作往复运动。齿轮则置于注有机油的油箱中，机油的油位可由油标检查。

风选机床体的支撑装置由支撑、十字头、托架、铰接件、终端伞齿轮、伞齿轮及连接轴组成。床体的支撑作用是使床体振动和调节床层沿床面的运动速度。如需风选机全长度床层运动速度一致，则前、后支撑的角度应一致。但在不同的支撑倾角时，能获得较好的分选结果。风选机卸料端的倾角应比入料端大些，这时大部分矸石在床面端部排出，并在尾部加以阻滞，以利于分离出混入的煤炭。支撑倾角的改变靠人工转动连接轴实现，轴的转动通过齿轮组，传给螺杆，螺杆的转动使十字头产生移动。支撑水平方向的倾角在入料端较小、排料端较大时能获得最佳的分选指标。床体、支撑运行时，靠特殊的铰接件达到运转平稳并减少噪声的目的。

风选机溜槽由角钢和钢板制成；受料溜槽把精煤和中煤排入相应的溜槽中。为了把中煤按溜槽分配，在中煤溜槽中设有分割板。其他溜槽用以排卸矸石产品，与中煤溜槽相似，在这些溜槽中也设有分割板，使产品按溜槽分配。

3 常见故障及处理方法

FX型风选机运行中常见的故障及处理方法列于表2。

4 结 语

FX型风选机具有投资小、见效快、不用水、不产生煤泥等特点，没有煤泥水处理系统，节省了生产管理成本，近年来在国内得到了广泛应用。对该设备的合理使用与维护对于保证选煤厂的正常生产具有重要意义。通过深入了解其主体结构及零部件的运行特征，可以更加有效的使用该设备，同时能及时处理出现的故障，从而极大提高其使用性能，延长其使用寿命。