煤炭的综合加工利用可提高企业的经济效益、降低环境污染,筛分作业是煤炭加工的重要环节。对于洗煤厂,从原煤中筛除粉、末煤可降低煤泥水的处理费用和环境污染,增加入洗能力;对于氮肥厂,从原煤中筛除粉、末煤可降低入炉含粉率,优化造气炉工艺条件,降低生产成本;对于发电厂,对原煤进行分级得到块煤或末煤以适应不同燃烧炉的特性要求,提高燃烧效率;对于炼焦化工,筛除末煤可降低煤炭的重复破碎,提高破碎机的处理量和寿命。

所有这些都要用到煤炭的干法深度筛分工艺和设备,而原煤干法深度筛分是世界公认的难题,严重制约着煤矿、化工、电力等行业对煤炭的合理应用和效益的提高。

　粘湿原煤干法深度筛分设备

原料煤在露天堆放中水分变化较大,末粉煤遇水后变得粘湿,在筛分过程中粘堵在筛网上,造成筛分效率急剧下降以至末粉煤不能透筛。对于煤质条件差、原煤水分大、末煤含量大、粘度大、泥质页岩含量高、泥化严重的煤炭深度筛分,常规振动筛很难进通过跳线设置,允许对旋式局部通风机一级工作一级备用。

(2)一机多用　一是完成风机倒台、闭锁控制和状态监测;二是实现风电闭锁控制并以电压方式监测被控开关负荷侧状态;三是与监测系统分站配合使用将风机开关和被控开关负荷侧的状态信号传输至地面中心站,同时监测系统能够根据异常情况对装置发出控制指令,如瓦斯电闭锁。

(3)适应性强　装置接受监测系统分站发出的控制信号可以是触点或电压型,装置的控制输出可以是常开型或常闭型;在其它井下工作场所与监测系统配合使用可以单独做断电控制使用,延时时间可调。

(4)当风机配用开关防爆型式为“ExdI”时,该装置开停及断电控制板必须由监测系统KDW-2A型电源箱提供电源;如果风机配用开关防爆型式为“ExdibII”时,装置的AC36V可取自磁力启动器控制变压器副端。制变压器副端。

　技术经济效果分析

　　KJD11型局部通风机自动切换监控器已于2001年二季度通过国家安全监察局组织的专家鉴定
。该装置将掘进工作面的安全监测技术应用集于一身,功能齐全,可有效防止因局部通风机停风造
成的瓦斯超限,促进了安全生产,具有较好的社会效益。

使用该装置,可以取代掘进工作面原配备的投入近4000元的3台设备开停传感器和1台断电控
制器。其优点是功能更加完善合理,安装使用便利,投入费用并未增加。。这方面的研究和发展主要集中在两个方面:一是振动筛的结构形式和运动形式;二是筛网(板)的结构设计和材质选用。

　弹性振杆筛的工作原理

针对粘湿细粒级原煤干法深度筛分技术领域存在的诸多问题,我们对振动筛的振动形式、筛 体结构、筛网结构作了大量的调查研究。在用普通筛网进行深度筛分的过程中发现:压装不牢的筛
网和能够随意跳动的筛丝周围,粘性物料透筛较为顺利。为此,对其机理进行了研究,并用平板车辐
条制作了早期的振动杆筛板,进行了工业性实验,使用效果令人振奋。经过不断的改进、深入的理
论研究以及诸多工业应用,到现在振杆筛整机以及弹性杆筛板结构、工装夹具已经设计完善,成为
粘湿物料深度筛分的定型产品。

综采设备的应用使原煤中的末煤、水分含量增加,末煤与煤泥的含水量在7%～15%时粘性最大
,水分子与粘性煤泥之间相互链接形成粘性链条,粘性链接向空间发展形成粘性料团。要打破料团
的粘性链接,筛网必须具有很强的自身清理能力。弹性振杆筛采用振动碰撞型筛板,振动杆和筛板
框架壁采用少约束的大孔隙配合,因而振动杆在一定空间内可活动自如。当筛板随筛体主振频率和
振幅振动时,具有较大刚度,一定质量和惯性的振动杆与筛板框架在振动方向发生碰撞,并随着物料
的冲刷作用产生旋转运动。

由于碰撞作用使筛杆具有比振动筛更大的振动强度,无阻尼装配和振动 杆的弹性变形使其具有更大的振动幅度,其旋转作用又防止了粘结料团的堆积增大,振动杆的弹性 变形势能在碰撞结束后转化为加速物料运动的动能,所有这些功能打破了粘结物料之间的粘性链接 ,物料受到的振动力大于粘附筛杆的粘附力,振动杆碰撞、旋转产生的能量转化为筛丝挤压、切割 粘性料团的加速度,使粘湿物料能够松散、分层并顺利透筛,筛分运动得以正常进行。振杆筛具有 以下特点:

(1)振动杆筛板具有很强的自身清理作用,防止了筛网的粘堵,有效地解决了粘湿原煤深度筛分难 题,3mm原煤深度筛分已在山西煤炭进出口公司成功运行半年。

(2)对各种物料适应性强、筛分效率高,通常在85%以上。处理能力强,在同等筛分条件下处理能力 是普通筛机的两倍左右。

(3)振动杆筛之所以具有很强的自清理作用,是因为弹性杆筛丝除随筛体主振频率振动外,还做附 加的碰撞振荡、弹性弯曲变形和自身旋转运动,这4种运动的复杂合成赋予了振动杆筛很强的自清 理能力,这是振动杆筛能够进行粘湿物料深度筛分的实质。

(4)振动杆采用优质高碳合金钢材并经热处理加工,具有较大的刚性,变形较小,筛分精度比琴弦筛 、梯流棒条筛高,通常限上率(或限下率)小于6%(可调),能够满足化工、电力等部门使用。

(5)振动杆在筛板孔中处于自由梁状态,不受附加外力的弯曲和拉伸,因而寿命成倍提高,约为半年 左右。振动杆筛丝更换方便,筛框可重复使用,大大降低维护工作量和使用成本。

(6)振动杆筛板不仅可以配套系列振杆筛主机,而且可以对用户原有振动筛进行配套改造。振动杆 筛板为块状结构,有利于振杆筛的大型化发展,适合当今振动筛大型化的趋势。

　结语

经过不断改进和优化设计,振杆筛已形成系列化,振杆筛板的掉杆、卡杆故障得到了解决。振
杆筛板适用于以圆振动和直线振动为主体的分级筛的改造,而针对现场设计的振杆筛整机更能发挥
出其优良的性能。实践证明,弹性振杆筛是粘湿细粒级原煤进行深度筛分的新一代筛机。