高频振动筛在选煤厂煤泥水处理中的应用.pdf

第 5期 2 0 0 6年 1 O 月 选 煤 技 术 COAL PREPARATl ON TEEHNOLOGY NO ． 5 Oe t ． 2 00 6 文章编号 1 0 0 1 3 5 7 1 2 0 0 6 0 5 0 0 7 6 0 3 高频振动筛在选煤厂煤泥水处理 中的应用 李梦昆，陆宝成 中煤 国 际工程 集 团 南京 设计 研 究 院，江 苏 南京2 1 0 0 3 1 摘 要 介 绍 了高频振 动 筛的 用途 、主要技 术特 点 、工 作原 理 、选型 原 则和布 置要 求 ，为 高频振 动 筛的推广应用提供 了参考依据。 关键词 高频振 动 筛 ；脱 水 ；应 用 中图分 类号 T D 4 5 2 ；T D 9 4 6 ． 2 文献 标识 码 A 普通振动筛的振动频率一般 不超过 1 6 H z ，振 动频率高于 2 4 H z的振动筛被称为高频振动筛。 目 前 ，我 国选煤行业应 用 比较广泛 的高频振动筛 以 G Z系列和 G P S系列居多，D Z S系列高频振动电磁 细筛也有所应用 。文章仅对筛面为负倾角的高频振 动筛加 以介绍和分析。 l 用途 高频振动筛主要适用于选煤厂煤泥的脱水 ，可 回收入料 中 5 0 ％ 一8 0 ％ 的干煤量 ，与板框压滤机 联合使用 ，可减少压滤机工作面积和台数 ，可在大 大降低煤泥水处理系统投资和生产成本 的前提下 ， 实现洗水闭路循环。若用于地方 、乡镇小型选煤厂 回收煤泥 ，可减少煤泥沉淀池面积。 收稿日期 2 0 0 50 81 2 作者简 介李梦 昆 1 9 6 3一 ，男，山东荏平人 ，教 授级高级工 程 师，1 9 8 3年毕业于黑龙江矿 业学院 ，现 任中 煤 国际工程集 团南 京 设计研究院副 总工程师 。电话 0 2 5 8 5 0 4 6 4 1 8 。 2 主要技 术特点 1 振动参数较 高。高频振动 筛的工作频率 在 2 4 Hz 及以上 ，振动强度 57 g 。筛上产 品水分 低 2 5 ％左右 ，处理能力和固体 回收率高。 2 采用 自同步液体 润滑振动器 激振，筛框 采用特殊降噪材料 ，高强度螺栓联接 ，结构简单 ， 确保筛机工作可靠和工作噪声较低 ，整机工作噪声 8 5 d B A 以下 。 3 预脱水段设置弧形 筛面 ，有 利于脱水和 滤层 形成 。 4 筛前设 置给料箱 ，保证物料 均匀地全宽 度给入筛面 ，提高筛面的利用率 。 5 带有整体底架 ，便于搬运和安装。 3 工作原理 高频振动筛采用 自同步液体润滑振动器激振 ， 在激振力作用下 ，筛机作高频和高振动强度往复运 ”⋯” ” ’ ”⋯” ” 十”十。 十 十‘ 计算 ，每年浮选成本增加 7 8 ． 7 5万元。因而，采用l m m 浮选 工 艺 的成本会 增加 。 虽然采 用 1 m m 浮 选 工 艺 会 增 加 成 本 ，但 不 容忽视采用这一工艺使精煤产率提高对企业带来 的 经济效益。细粒煤采用 目前国内普遍采用的方法精 煤产率在 5 0 ％ 一6 0 ％，而采用该方法精煤产率一 般可达 7 5 ％ 一8 0 ％ ，增加 的精煤产量 的销售收益 远 远 大于成 本 的增加 。 参 考文献 [ 1 ] 刘 峰 ．重 介 质 旋 流 器 选 煤 新 工 艺 及 设 备 的 研 究 [ A] ，第 十届全 国煤炭 分选及 加工 学术研 讨会 论 文 集 [ c ]．太原 太原理工大学 出版社 ，2 0 0 4 ． [ 2 ] 董 连平 ．大锥角水介质旋流器应用研究 [ A] ，第十 届 全国煤 炭 分选 及 加工 学 术研 讨会 论 文集[ c]． 太原 太原理工大学 出版社 。2 0 0 4 ． 浮选所增加的浮选药剂消耗量比较即可。 目前，多数选煤厂都设置分级旋流器组对细粒 煤进行分级 ，目的是要满足螺旋分选机的人料条件 和尽量减少去浮选机的物料 。以 1 2 0 0 k t ／ a处理能 力的选煤厂 为例 ，分级旋流器组 人料泵 的功 率为 1 6 0 k W，每年电耗 8 4 ． 4 8万 k W h ，电费按 0 ． 5 6 元／ k W h 计 ，年电费为 4 7 ． 3 1万元。 采用 1 mm浮选工艺时 ，可省去旋 流器 分级 环节 ，但增加 了去浮选 的处理量 ，比 0 ． 3 ra m 浮 选工艺 的干煤量增加 3 0 ％ 一5 0 ％。干煤量的增加 会提高人浮浓度 ，不会引起浮选机体积的增加 ，所 以不会 增加 浮选 的动 力 消耗 而 只增 加 了耗 油量 。以 1 2 0 0 k t ／ a能力 的选 煤 厂为 例 按 干煤 量净 增 加 5 0 ％计 ，浮选人料量会增加 2 0 t ／ h左右 。以每吨 干煤消耗 1 ． 5 k g浮选药剂 ，每吨药剂平均 5 0 0 0元 7 6 维普资讯 笪三 L ． r兰 蔓 笙 垦 』 堕 塑 亟 查 堡主 丝 生 旦 9 6 年l 。 月 2 5 日 动。按作用不同，沿筛面全长分预脱水区 、滤 层 成区和过滤脱水 区三个工作 区域 ，如 图 1 所 示 。 筛 入料 离 瞄 二 _ 堡 ． 滤 层 形 成 区 彤 由于矿浆 的连续给入和筛机的振动输送作用 。 “ 水池 ”里 的滤层及其上部糊状物被 一起送进过滤 脱水 区，由于筛面负倾角和物料沉降脱水作用 ，沿 排料端方 向筛上物料沿筛面运动速度依次递减 ，形 成物料层内部间的挤压 ，物料层表面的薄游离水层 返流 回 “ 水池” ，而物料层下部水透过过滤层 和筛 筛下水 图 1 高频振 动筛 工作区域划分图 3 ． 1 预脱 水 区 通过给料箱进入该区的矿浆沿着弧形筛面切线 给入，在离心力作用下矿浆 紧贴筛面运动 ，在筛机 振动力 和 离心力 作用 下 ，靠近筛面的水和部分小于 筛缝的细颗粒被筛缝切割而透筛 ，而 较粗颗 粒 被隔 在筛面上 ，并沿筛面弧线运动 ，在此过程中，可脱 除绝大部分的水 ，为滤层形成作好准备 。 3 ． 2滤层形成区 由于筛面的特殊结构，矿浆在弧形和直段筛面 的过 渡处 的速 度 突然 变 慢 ，形成特殊“ 水池 ” ，来 自预脱水区糊状物进 入‘ ‘ 水池 ”后 ，在合适 的振 动参数作用下，较粗颗粒快速沉降而接近筛面 ，形 成一层薄滤层 ，它在过滤脱水 区起阻挡细颗粒透筛 的作 用 。 3 ． 3过滤 脱水 4工艺选型原则 目前，我 国选煤行业应用比较广泛的高频振动 筛有国外引进和国产 两种产 品 ，国外 产 品一般 质 量 较好， 但价格较高；国产系列产品应用更加广泛 ． 国产 系列产 品 以 G Z系列 和 G P S系 列 居 多 ，G Z 系 列和 G P S系列高频振 动筛 系列型谱如表 1 。GZ 系 列 亭 频 振 动 筛 技 术 特 征 见 表2 。 鉴 于高 频 振 动 筛 依 靠滤层截 留细粒 ，利用较大筛缝 回收细颗粒和对细 颗粒的脱水 ，在使用上要求有合适 的入料条件和操 表 1 G Z系列和 G P S系列高频振动 筛系列型 谱 G Z系列 G P S系列 表 2 G Z系列高频振动筛技术特征表 技术参数 蕊 ～ 筛面规格 宽 长 工作 面积／ m 。 筛缝尺寸 条缝筛 面／ 筛面层 数 工作频率／ H z 工作振幅／ ra m 抛射角／ 。 筛面倾 角／ 。 处理能力 干煤量 ／ t ． h 一 ， 电 型号 动 功率／ k W 机 转速／ ．m i n t 外形尺寸 长 X宽 X高 设备总重／ k g 堕塞点工作动负荷／ N GZ1 0 31 GZ1 2 31 一 ≥ 4 0 l O0 0mm X 31 00ram 1 25 0mm 31 00 mm 2． 8 3 ．5 0 ．2 5 0 ．3 0． 5 1 2 4 2～3 5 0 ～ 5 l 0一l 4 1 4 ～1 7 Y11 2M 一4 Y1 3 2S 一 4 2 X4 2 5 ，5 1 4 40 1 4 40 30 48mm X 1 9 43mm 3 06 3mm 2 2 48 m m 1 9 7 0ram 1 9 7 0mm 2 70 0 3 30 0 2 7 9 3 7 2 1 50 0ram 3l O Omm 4． 2 1 72l Yl 3 2M 一4 2 X7． 5 1 44 0 30 67 mr a25 4 0mm 1 9 7 0ram 4 00 0 1 入料 浓 度 对 工 艺 效 果 有 较 大 影 响 ，正 常 人料 浓度 应在 4 0 ％ 以上 ，以保证快速形成过 滤层 ， 提高筛上产品 回收率 ，推荐 的人料 浓度在 5 0 ％ 上。为了达到人料浓度需求 ，设计中通常采取下列 7 7 一 O 。 ～ ． m ～ 砌 啪 啪 G m 2 加 ～ 一 ～ ～ 一 ～ 姗 一 h Y H ～ ～ 一 3 维普资讯 第 5期 选 煤 技 术 2 0 0 6年 1 0月 2 5 日 两种办法 一是洗选过程产生的煤泥水进煤泥浓缩 机 ，浓缩机底 流再 人 浓缩旋 流器 二次 浓缩 ，浓 缩旋 流器底流进入高频振动筛脱水。实践表明，采用普 通 浓 缩 旋 流 器 处 理 浓 缩 机 底 流 浓 度 2 0 0 ～ 3 0 0 g ／ L 达 到 以上 浓度 并 不 困难 。 当采 用 浓 缩 旋 流 器供料时，各规格高频筛推荐配套旋流器型号及数 量见表 3 ；二是 洗选过程产生的煤泥水泵送到浓缩 旋流器 ，浓缩旋流器底流经过振 动弧形筛 预先 脱 水 ，弧形筛筛上物再人高频振动筛脱水。仅仅采用 浓缩旋流器或振动弧形筛一次浓缩 ，保证不了高频 振动筛的人料浓度要求。 表 3 G Z系列高频振动筛配套旋流器型号 及数量 2 人料的干煤泥量选在 3～5 t ／ m h 范 围内较好，建议尽可能接近最大值 ，这样可保证较 厚的筛上料层 ，增加料层问的挤压力 ，以获得较低 的筛上产品水分 ，避免在设备选型时追求设备处理 能力 的富裕量 。当人料 干煤泥 量 小 于 3 t ／ m h 时 ，可调高排料 口的堰板 或者增大偏 心块 问的夹 角 ，以便取得较理想的筛上产品水分。 3 筛缝尺寸常用的有 0 ． 2 5 、0 ． 3 、0 ． 5 ra m三 种 ，在选用时应特别说 明筛缝尺寸。高频振动筛用 作 0 ． 5 ra m级煤泥、尾煤脱水时 ，宜采用 0 ． 3 m m 筛缝尺寸。当需要提高固体 回收率或人料粒度较细 时 ，也可采用 0 ． 2 5 ram筛缝尺寸 。当人料粒度 比较 粗 0～3 ra m时，可采用 0 ． 5 m m筛缝尺寸。 5 工艺效 果 振动筛回收煤泥需要 和板框压滤机联合使用 ， 才能 实现煤泥厂内全部 回收， 洗水闭路循环。 2 G Z 1 0 3 1型高 频振动筛 工业性试 验的人料 、 筛上、 筛下粒度组成情况参见表 5 。 表 5 高频筛入料 、 筛上 、 筛下粒度组成参考 从表 5可以看出， 高频振动筛在工作过程 中， 由 于在滤层形成区形成 了一层薄滤层 ， 使得细颗粒 的 煤泥得到了回收， 筛上产品 中 6 0 ％0 ． 1 2 5 mm级 6 0 ％ 推荐筛缝尺寸／ ra m 0 ． 2 5 0 ． 3 人料浓度／ ％ 4 0 5 0 5 0 4 0 5 0 5 0 单位处理能力 干煤量 ,I． ． 1 t m 2 ． xJ-I 3-4 4-5 3-4 4-5 ／h 预定 达 筛上水分／ ％2 8 3 0 2 7 2 8 2 5 2 6 2 3 2 4 到的_T 筛下浓度／ ％2 5 3 0 3 5 4 0 2 5 3 0 3 5 4 0 艺效 果固体 回收／ ％5 0 7 0 7 0 8 0 5 0 7 0 7 0 8 0 从表 4可 以看 出， 高频振动筛只能回收入料 的 5 0 ％ ～ 8 0 ％的干煤量 ， 其余的进人 筛下 ， 因此 ， 高频 78 5 筛上应有起重设施 ， 当设置起重梁时 ， 按整 机重量的一半考虑起重吨位 。 7 结束语 高频振动筛在选煤厂的应用是选煤行业在煤泥 回收技术上 的一大进 步。因其投 资和运行成本 较 低 ， 使得中小型选煤厂和简易选煤厂也有能力采用 高频振动筛 回收煤泥 ， 以利于实现洗水闭路循环 ， 改 善选煤厂的环境 ， 有利于环境保 护。选煤厂采用高 频振动筛回收煤泥 ， 具 有明显 的经济效益和社会效 益 。 维普资讯