原煤分级筛更型改造的实践

关云建

(新疆龙煤能源有限责任公司黑眼泉煤矿，哈密 839200)

0 引 言

黑眼泉煤矿洗煤厂于2013年8月16日投产，是年处理能力为180万吨的矿井型选煤厂，采用无压给料三产品重介旋流器主选、煤泥直接浮选的生产工艺。原煤准备分级工艺采用 YK2445单层方孔分级筛。存在问题主要有：

(1)我厂现有原煤分级筛，已使用7年，由于原分级筛筛篦子磨损严重、部分筛面损坏，并经过多次反复修补，筛孔不规则，频繁出现卡大块原煤现象，分级效率低，只能通过降低台时量，才能保证正常生产。

(2)由于黑眼泉煤矿井下原煤水分较大，尤其是煤泥量大时，经常出现分级筛原煤“糊筛篦子”、“不分级”现象，需停车处理，且处理时间过长，严重影响了正常生产。

(3)由于原煤分级过程中易产生大量煤尘，故原分级筛采用全封闭式管理，日常检修空间有限，赶上大型检修，需破壁进行，然后再恢复上，员工劳动强度大。

1 考察与研究

1.1 考察情况

螺旋筛与直线分级筛对比分析：

(1)螺旋筛的筛面是由一组一排平行排列的螺旋轴构成。螺旋轴又分为大导程右旋螺纹和左旋螺纹两种。它们各占筛面一半，分别处于筛面一边。当该设备启动时，进入筛面的物料为靠螺旋轴叶片的推力使其强制前进。又通过物料的相邻螺旋轴叶片之间怕设计的筛孔获得筛下产品。由于螺旋轴转速较高，筛面上物料的移动速度快(0.5～1 m/s)，所以该机处理量大。同时当块状物料贴着螺旋轴叶片滑动时，便能将沾附在螺旋轴上的细物料清洗掉。因此，无论多大水分的物料，经筛分后筛面总是清洁的，其开孔率部是100%，不会有堵筛孔现象产生。另外，在筛分物料时，物料总是处于螺旋轴径向不同位置上，当螺旋轴旋转时，由于物料的线速度各不相同，从而使物料松散透筛。再加上各段筛子间有落差，物料在一段筛子进入另一段筛子时，物料翻落滚动使其充分松散。

(2)原分级筛是靠振动筛面使物料抛起，再加上筛面自身的倾斜，使物料分层透筛分级，属于被动筛分。

(3)螺旋筛是靠螺旋轴的旋转，强制物料前进的，属于主动筛分。

(4)构成筛孔的相邻两根螺旋杆在形成筛孔投影方向的线速度是相反的，物料受一对力偶作用成滚动成滚动移动，而不是爱挤轧力作用，因此不会有新的煤块破碎情况产生。

1.2 研究结果

通过现场考察，发现螺旋筛，对处理无法分级的湿煤、粘煤效果很好，且分级效率高，应用可靠，很适合我厂原煤特点。故决定将用螺旋筛(两段)SL-U250/2-A用为原煤分级设备，替代现有 YK2445原煤分级筛。

2 技改实施及工作量

2.1 技改实施

(1)拆除原煤分级筛周围封闭防尘墙，之前用铁板密封，规格5000×5000×3000；

(2)拆除203原分级筛(YK2445型分级筛) 1台；

(3)拆原煤车间外墙6000×4200×240红砖，高空作业；

(4)将原分级筛吊运至原煤车间外场地；

(5)吊运SL-U2型螺旋筛1台套，分两段；

(6)安装螺旋分级筛，分两段安装，阶梯型布置；

(7)利用现有改造条件，将原201#皮带下料溜槽正对高段机组，保证物料的出口方向与螺旋轴推进方向一致；

(8)筛机与给料槽安装位置确定：将高组筛机安装要给料槽下料中心位置，以充分利用筛面为原则，出料口与筛面的距离为300～500 mm。给料槽就用螺栓与前道连接。考虑维修问题，不应焊死；

(9)按低段机组下料位置，在整台筛子下重新设计筛上物下料溜槽规格为127*150*60(20 mm和8 mm钢板)；

(10)砌原煤墙6 000*4 200*240，红砖砌筑，高空作业；

(11)制作螺旋筛周围安全护栏1 700*2 000*1 050及平台。

2.2 技改工作量

技改工作量详见表1。

表1 原煤分级筛更型改造工作量

3 技改投入

总投入51.296 9万元，其中：设备投入45万元，非标材料15 935元(详见表2)，非标制作及人工47 034元。

表2 原煤分级筛更型改造非标制作材料消耗

4 应用效果

改造后：

(1)由于螺旋筛为组合筛即两段机组筛面，筛面得到了充分利用，并使筛分效率最大化；

(2)可以加大给料粒度；

(3)由于物料推进速度快，单位面积处理量提高，是同等条件下的两倍，原煤处理能力大幅度提高，台时量由改前的372 t/h提高到443 t/h提高了71 t/h；

(4)原煤湿不分级得到解决，分级效率由70%～80%提高95%以上；

(5)分级筛卡块次数明显下降，实现了设备自动保护功能，每逢螺旋筛卡大块时设备自动停下，待现场手选工处理完后即可通知调度开车，既起到警示作用又为卡块处理节省了时间；

(6)分级筛由全封闭式改为开放式，不仅美观，而且实现了现场可视化管理；

(7)解决了环保问题，一是减少了煤尘；二是设备运转平稳，无动负荷，噪音相对降低。

5 效益分析

5.1 经济效益

改造后，原煤台时量由372 t/h提高到423 t/h提高了51 t/h，生产时间每天按18小时、全年按330天计算，全年多入洗原煤51 t/h×18 h/d×330 d=30.29万t

如精煤产率按43%，售价400元/t；中煤产率按30%，售价170元/t(税后)计算，吨煤售价为223.00元/t，吨原煤成本按150.00元/t、吨煤加工费20.00元/t计算

(1)新增销售额=30.29×223.00=6 754.67万元；

(2)新增成本30.29×(150.00+20.00)=5 149.30万元

螺旋筛4台7.5 kW电机，原分级筛1台22 kW电机，装机容量增加4×7.5-22=8 kW，年增支8 kW*20 h/d*330 d*0.45元/kW=23 760元；

新增成本合计5 149.30+2.38=5 151.68万元

(3)新增利润=新增销售额÷1.13-新增成本=6 754.67÷1.13-5 151.68=825.90万元；2019～2021年新增利润=3×828.28=2 477.71万元

(4)新增税收=新增销售额×(1-1÷1.13)=6 754.67×(1-1÷1.13)=777.09万元

(5)投资回报

项目投资总额51.30万元

回收期=项目投资总额÷新增利润=51.30÷828.28=0.06(年)，即不到一个月就可回收全部投入成本。

5.2 社会效益

改造后经过一年多的应用，一是解决了湿煤不分级影响生产的问题；二是运转过程中不产生煤尘，噪声小，具有较好的环境效益；三是工人劳动强度大幅度降低；四是资源得到合理利用，实现了节能降耗的目的。