动筛跳汰机分选效果研究
王俊洋
【摘? 要】为使KHD-3型动筛跳汰机能更好地适应煤矿生产，找出影响动筛分选效果的原因，论文对筛板运行的频率、振幅等进行分析研究，总结其对动筛的影响以及改进方案，使动筛在不同生产条件达到较好的分选效果，得以正常稳定运行。
【Abstract】In order to make the KHD-3 type moving screen jig can better adapt to the coal mine production， and find out the reasons that affect the sorting effect of moving screen， this paper analyzes and studies the frequency and amplitude of the screen plate operation， summarizes its influence on the moving screen and the improvement scheme， so that the moving screen in different production conditions to achieve better sorting effect， to operate normally and stably.
【关键词】沉降运动;分选效果;铸造筛板;透水率
【Keywords】settlement movement; sorting effect; casting screen plate; water permeability
【中图分类号】TD94? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2020）11-0189-02
1 引言
KHD-3型动筛跳汰机（以下简称动筛）是利用水流使物料松散并按物料密度不同进行分层的选煤设备，作为提高分选效率，替代人工拣矸的理想选煤设备，动筛筛板的运行参数在分选过程中非常重要，筛板运行的频率、振幅、筛板角度等各参数的不同均影响动筛的分选效果[1]。
2 简介
动筛主要用于原煤分选，此型号动筛的处理量300t/h，物料粒度25～300mm，筛板面积为2m×2m，由Q235b钢材焊接而成的直条形筛板。
动筛实现物料分层原理：筛板上升时，原煤随筛板提升而上升，没有相对运动;筛板下降时，水介质形成相对于筛板的上升流使物料于筛板分离，并在水中做干扰沉降运动，实现按密度的分层。
动筛有自动化程度高、机械故障率低等优点，可以块煤含矸率达到3%以下，较传统选煤效率提高10%左右。但在使用过程中由于物料的不规律性，造成动筛分选效果差别很大，尤其筛板运行控制影响尤其较大，本文就针对筛板各运行参数对动筛分选效果的影响进行分析，找出最佳参数设定方案，以供提高动筛分选效率，节省资源。
3 筛板运行各参数对分选效果影响分析
3.1 频率对动筛分选效果的影响
运行频率是筛板在主液压缸的作用下提升和自重下降的频率，运行频率的快慢主要决定筛板脱离物料速度和物料是否有充足时间进行沉降。当频率过慢时，透过筛板形成的上升水流过小，造成物料与筛板脱离不能脱离或脱离速度较小，致使物料之间的散度不够，物料分散不均，块煤与矸石之间分散情况较差。频率过快时，虽然物料与筛板脱离速度较高，但留给物料的自行沉降时间较少，便不能使物料松散，块煤与矸石没有足够时间进行分散及分层，同样造成块煤、矸石分层不均，总之运行频率过低、过高都会造成物料分散度不足，造成物料分选效果差。
3.2 振幅对动筛分选效果的影响
振幅是動筛筛板的最高、最低位置之差，动筛设计振幅为0～500mm无极可调。由于筛板是绕销轴做往复运动，振幅使物料在垂直和水平方向均有一定的位移，振幅越大，物料在下降时的垂直、水平的尺度就越大，垂直方向高度即是物料的松散空间，此值较大时，不但物料的分散空间变大，同时处理的物料量也增多;水平方向长度变大，可使物料前进速度加快，动筛处理量增加，但物料在筛板的沉降运动次数相应减少，不利于分选效果[2]。
3.3 筛板角度对分选效果的影响
动筛筛板的运动方式是筛板随摇臂绕销轴做一定幅度的往复运动。筛板的往复运动不但使物料具有垂直方向的沉降运动，还有水平方向的前移运动。筛板角度有两个：①筛板往复运动时最下位置时筛板的初始角度;②筛板往复运行的摆角。
初始角度、摆角均影响物料排放速度及在筛板上进行沉降运动的次数，进而影响动筛整体处理量、分选效果。
相同条件下，初始角度增大时，物料在筛板上的运行时间减小，物料的筛分效果变差，动筛的处理量增加。相同条件下，摆角增大时，物料在筛板的运行时间减小，物料处理量增加。
为获得较好的分选效果，就要确保物料有足够的空间、时间进行沉降运动，频率、振幅以及筛板角度必须均在一定范围内。
3.4 运行参数现场试验总结
在东庞矿洗煤准备队动筛运行试验中，保持其他参数不变情况下进行单个运行参数测试，得出以下结论。无论别的参数如何调整，当筛板运行频率低于35次/min或者高于50次/min时，动筛的分选效果均较差，不能正常分选。在测试中，振幅较小时，物料不能进行分散，排出的物料没有任何分选效果，当振幅较大时，筛板运行频率就不能调到很高，分选的块煤内含矸石较多，经测试，振幅在240～380mm时，动筛的分选效果较好。在测试中，筛板角度影响较小，且筛板摆角与振幅相关，振幅增大，筛板摆角增大，经测试筛板运行角度在6～15°时，物料的分选效果最好。
4 筛板结构、构造分析
筛板透水率是筛孔占整个筛板的面积百分比。新的筛板透水率计算值均在55%左右，运行过程由于筛缝卡堵等原因造成实际透水率较小，但只要保证透水率在40%以上均可正常筛分。
4.1 原筛板结构简介
原动筛筛板为长方孔直条孔，筛孔尺寸为15mm×95mm，筛板结构为下侧δ12钢板支架，支架上焊接12根40mm高δ20钢板作为篦条，篦条间距为160mm，每2根篦条之间均匀铺设3根筛条，筛条为倒三角形规格，边长10mm，三角形的1个顶角焊接与底部支架焊接。由于焊接面积较小，筛条较细，经常出现磨损严重后断裂，筛板寿命较短，仅仅能维持3个月正常使用，然后就会出现大面积筛条断裂，现场修复困难，焊接工艺麻烦，且焊接后影响筛板透水率，影响筛分效果。
4.2 新型铸造筛板
筛板的损坏主要由磨损造成，为提高筛板寿命，改造后筛板采用高耐磨、耐腐蚀性的铸钢工艺制作整体筛板，材质为ZG40Mn2，筛孔尺寸为25～95mm，篦條高度为60mm，宽度为120mm，数量为17根，筛条16mm拔模铸造厚度为20mm，每块筛板重量约为750kg，较原来重250kg。
铸钢筛板透水率经计算为57%>40%，满足正常分选使用要求;透筛孔尺寸由15mm变为20mm，使筛分物料中的粒度在20mm以下物料直接成为筛下物，减轻动筛筛板对小块物料分选效果差，小块物料直接随矸石排出的情况;筛板重量较重，可通过调整筛板设置压力值来确保筛分效果，压力值提高约2bar;铸造筛板耐磨性能提高，篦条高度增加，有效地减少大块矸石对筛条的磨损，有利于提高筛板寿命。
铸造筛板较原焊接筛板的优势有：①实现无缝连接，各筛条、筋板连接处尺寸较大，筛板强度增加;②铸钢件筛板更耐磨;③篦条高度增加，宽度减少，较少较大物料与筋条的接触，提高筛条使用寿命;④筛板更易修复[3]。
4.3 铸造筛板运行试验
铸造筛板在东庞矿洗煤准备队进行了试运行试验，并对筛板各运行参数进行调整，筛板运行频率调整为45次/min，振幅调整为325mm，筛板初始角度为7°，摆角约为5°。试验结果表明：动筛在处理量300t/h以下，最大物料粒度不超过300mm情况下，筛板排矸压力值约为102bar。筛板的运行参数可适应大部分生产情况，分选后矸石中含煤量小于2%，煤块中含矸石量小于1%，铸造筛板使用寿命在18个月左右。
5 结语
频率、振幅、筛板角度作为动筛筛板运行重要参数，影响动筛整体分选效果，必须切实了解物料情况，结合动筛排料情况，调定符合现场情况的参数，方能保证动筛正常稳定运行。
【参考文献】
【1】中国煤炭加工利用协会.选煤实用技术手册[M].徐州：中国矿业大学出版社，2008.
【2】张丽萍，王东.动筛跳汰机筛板的改造设计及技术分析[J].山西大同大学学报（自然科学版），2014，30（05）：65-66+69.
【3】韩会军，翟红，王多琎，等.机械动筛跳汰机筛体的运动学分析[J].矿山机械，2009，37（19）：85-88.
