高頻振動篩在選煤廠的應用是選煤行業在粗煤泥回收技術上的一大進步。目前，在國內高頻振動篩因其投資和運行成本較低,使得國內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行回收,粗煤泥的回收不僅能夠提高產品價值，更有利于煤泥水處理，以便于實現洗水閉路循環,改善選煤廠的環境,有利于環境保護。選煤廠采用高頻振動篩回收煤泥,具有明顯的經濟效益和社會效益。

近年來 , 粗煤泥分選成為選煤工藝發展的一個重要分支 , 越來越受到選煤同行們的關注。目前 , 常用的粗煤泥分選設備螺旋分選機、煤泥重介質旋流器+高頻篩、TBS（干擾床分選機）、RC (逆流機 )等。

螺旋分選機的優點是: 無運動部件 , 維修工作量小 , 運行費用低; 占地面積小 , 易于布置 ,可用雙頭甚至三頭螺旋提高單臺設備的處理能力。缺點是: 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 ) ; 產品質量易波動。

煤泥重介質旋流器從現場生產實踐看，采用此工藝后，精煤產率的提高相當有限，而且還暴露出諸多無法克服的問題，，分選密度難以控制、穩定性差等。

有所不同。RC結構較 TBS復雜，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，現如今，設備老化嚴重，生產效率低，隨著礦井原煤產量的萎縮和張小樓洗煤廠的建設，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，洗煤廠精煤計劃產量較高，洗煤生產的壓力非常大，同時入洗原煤的粒度較細，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%，集團公司要求龐莊洗煤廠的精煤指標在>8.5%，因此部分末精煤必須分離出去進入洗混煤，才能保證精煤質量，致使產品價值降低，精煤回收率較低，基本維持在40～47%，因此，龐莊井原煤效益遠遠沒有達到最大化。

龐莊井洗煤廠只有一臺板式XMZ750和一臺XM500壓濾機，每月處理煤泥能力在1.2 萬噸左右，煤泥水負擔較重，因此，如何降低末精煤灰份，提高精煤回收率，減少煤泥量，提高產品價值是龐莊洗煤廠技術人員需要解決的課題。

 

經過現場勘察與分析，同時，我們結合龐莊井洗煤廠現在的實際情況，目前由于龐莊井洗煤廠已經老化非常嚴重，并且不可預測的因素太多，主要有井下原煤狀況和鄰近的華美電廠改擴建工程項目的影響，龐莊井是否在近期內要拆除不可預測，因此進行大規模的改造和擴建已經不可能，集團公司已經于2010年就停止了龐莊井洗煤廠每年的維檢計劃，所以購置新型的設備，大規模的工藝改造無法實施，因此我們充分利用現有設備(高頻篩)的基礎上，自主創新，降低成本，有效地解決生產過程中存在的問題，在保證精煤灰分的同時大幅提高精煤產率。

通過技術改造，精煤產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，創造了更好的經濟效益。此次工藝技術改造，工藝結構簡單靈活，便于操作，性能可靠，設計合理，成本低廉是一種較為理想的實用技術，為高頻篩在其它洗煤廠的應用提供了理論上的支持。

3．1項目方案的確定

龐莊洗煤廠成建于1975年，生產線長，設備老化，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年共完成精煤產量86萬噸，2011年龐莊洗煤廠計劃精煤產量109萬噸，力爭115萬噸，是近幾年來最高的計劃精煤產量。近幾年龐莊井洗煤廠年精煤生產量基本維持在25～30萬噸左右，年要完成2011年的計劃精煤產量，洗煤生產的壓力非常大。龐莊井入洗原煤粒度較細，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%，集團公司要求龐莊洗煤廠的精煤指標在>8.5%，精煤指標完成難度較大，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，進入洗混煤，降低了產品價值，2011年之前，煤泥量較大，精煤回收率較低，基本維持在40%左右，洗煤廠創收能力沒有得到充分發揮。

另外，由于龐莊井洗煤廠只有一臺板式XMZ750壓濾機，每月處理煤泥能力在1.2 萬噸左右，煤泥水負擔較重，煤泥水系統已經滿負荷運轉，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，充分利用現有設備設施，提高產品價值是龐莊洗煤廠技術人員必須解決的課題。

3.1.1系統中精煤回收率低的主要原因有幾個方面：

綜合精煤 （粒度）	產率 （%）	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入洗原煤質量較差。

③設備老化嚴重，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。

 

3.1.2提高精煤產率的方案

由于集團公司已經停止洗煤廠維檢計劃，大規模工藝改造已經行不通，龐莊洗煤廠技術人員經過現場研究與分析決定, 結合現在實際情況，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節，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，提高產品價值。

 

3．2 項目實施情況

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, 篩機作高頻和高振動強度往復運動。按作用不同, 沿篩面全長分預脫水區、濾層形成區和過濾脫水區三個工作區域, 如圖1所示。

圖1　高頻振動篩工作區域劃分圖

3.2.2　預脫水區

通過給料箱進入該區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動, 在篩機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, 并沿篩面弧線運動, 在此過程中, 可脫除絕大部分的水, 為濾層形成作好準備。

3.2.3　濾層形成區

由于篩面的特殊結構, 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”, 來自預脫水區糊狀物進入“水池”后, 在合適的振動參數作用下, 較粗顆粒快速沉降而接近篩面, 形成一層薄濾層, 它在過濾脫水區起阻擋細顆粒透篩的作用。

3.2.4　過濾脫水區

由于礦漿的連續給入和篩機的振動輸送作用,“水池”里的濾層及其上部糊狀物被一起送進過濾脫水區, 由于篩面負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動速度依次遞減, 形成物料層內部間的擠壓, 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　項目工藝選型原則

 

目前, 我國選煤行業應用比較廣泛的高頻振動篩有國外引進和國產兩種產品，國外產品一般質量較好, 但價格較高；國產系列產品應用更加廣泛,國產系列產品以GZ系列和GPS系列居多，我們通過分析最終采用了國產價格較低的GZT1431高頻脫水篩。

入料濃度對工藝效果有較大影響, 正常入料濃度應在40%以上, 以保證快速形成過濾層,提高篩上產品回收率, 推薦的入料濃度在50%以上。為了達到入料濃度需求, 國內多數洗煤廠在設計中通常采取下列兩種辦法: 一是洗選過程產生的煤泥水進煤泥濃縮機, 濃縮機底流再入濃縮旋流器二次濃縮, 濃縮旋流器底流進入高頻振動篩脫水。二是洗選過程產生的煤泥水用泵送到濃縮旋流器, 濃縮旋流器底流經過振動弧形篩預先脫水, 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建立并投入使用，因此，龐莊井洗煤廠沒有必要進行大規模改造，我們根據自身情況的不同，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入洗混煤，提高了龐莊煤礦的產品價值。

3．3實施中出現的問題及采取措施

在系統實施過程中，出現了高頻篩不出料，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，加裝后物料產出正常，故障排除。

 

綜合精煤 （粒度）	產率 （%）	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，綜合精煤達到礦下達的指標，精煤產率得到了大幅地提高，改造取得了良好地效果。

 

主要研究、試驗內容：如何實現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孔網的濾布，通過增加噴水對末精煤進行再次沖洗，實現降灰的目的，從而實現提高精煤回收率，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，達到提高產品價值的目的。

主要技術經濟指標。1、有效篩面面積。2、振動頻率。3、預脫水。4、濾層形成。5、過濾脫水。項目完成后，系統滿足了龐莊洗煤廠生產的需要，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入洗混煤，提高了龐莊煤礦的產品價值。

工作原理：通過對末精煤篩篩板的改造，及噴水裝置的使用，首先對末精煤進行加強透篩處理和噴水降灰處理，透篩后的物料隨著篩下水進入高頻篩，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, 篩機作高頻和高振動強度往復運動。按作用不同, 沿篩面全長分預脫水區、濾層形成區和過濾脫水區三個工作區域,脫水后的物料進入洗混煤產品，降灰后的末精煤全部進入精煤產品，使精煤產率得到了大大地提高。

該技術是根據調研目前國內普遍使用粗煤泥回收技術的現狀及高頻篩在選煤廠的應用，并結合我廠的實際情況，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，同時高頻篩在系統中的應用有效地降低了系統中煤泥過多的問題，減輕了煤泥水處理的負擔，提高了產品價值，有效地做到了提質提效，使我礦原煤效益最大化。

本系統與2011年6月完成后，充分提高了精煤質量與產率，保證了我礦精煤市場的銷售，同時部分煤泥直接進入洗混，即減輕了煤泥水處理的壓力，又提高了產品價值。