块煤分选技术的应用现状及问题分析
摘要：一直以来，选煤厂都特别关注块煤质量和块煤率。在过去几十年来，不管是研究院、设计院还是各大高校都在有关块煤分选方面做了不少研究。目前，国内外选煤厂在块煤分选中使用较多的是动筛跳汰机、浅槽分选机、斜轮分选机和立轮分选机等，各种分选技术都有其各自的优势，但也存在一定的问题。现在块煤分选技术的研究仍在继续，其中也包括中国矿业大学的深型流化床块煤选矸研究。
关键词：块煤分选；动筛跳汰分选；斜轮分选；立轮分选；浅槽分选；深型流化床分选
1.概述
目前，我国选煤厂常用的块煤分选技术有动筛跳汰、浅槽分选机分选、斜轮分选和立轮分选，还有许多研究院、设计院和各大高校仍然在进行块煤分选技术的研究。比如，中国矿业大学的深型流化床块煤选矸研究。虽然目前常用的几种块煤分选技术都得到较好的应用，效果也不错，每一种都有其优势，但应用中仍然存在一定的问题有待解决。
2.块煤分选技术的应用现状与问题分析
2.1动筛跳汰分选
2.1.1动筛跳汰机简介
动筛跳汰机是近年来才推广使用的洗选设备，适用于处理400-25mm块煤，块煤排矸效果较好。它具有结构紧凑、处理能力大、工艺简单、操作简单、分选精度高、节水、运行成本低、分选效果好、技术成熟，以及工作可靠等优点。广泛被用在动力块煤的分选中，可以起到降低灰分的作用；也可用来替代重介排矸和人工捡矸等。自开始在我国应用以来，已经出现了多种型号产品，既用于动力选煤厂，也用于炼焦选煤厂。
2.1.2动筛跳汰机应用现状
动筛跳汰机从在我国应用以来，在炼焦选煤厂主要用于预排矸，在动力选煤厂常作为主要洗选设备。应用效果不错，经济效益明显。
目前国内实际使用的动筛跳汰机主要有三种： ROMJIG型液压式动筛跳汰机、国产液压式动筛跳汰机、国产机械式动筛跳汰机。从布置来看，为使分选效果稳定，国产动筛跳汰机一般在前面设置缓冲仓，而德国产动筛跳汰机可不设缓冲仓，这样可使工艺布置简单；从使用效果来看，德国产动筛跳汰机性能和分选指标都比国产动筛跳汰机好。但不论是进口还是国产的动筛跳汰机都能够满足生产需要，即代替人工拣矸，提高劳动效率。
2.1.3动筛跳汰技术存在的问题分析
（1）动筛跳汰机从双层溜槽下层排出矸石，矸石排出情况不易观察。为尽可能减少煤的损失，应把矸石溜槽设计在易于观察的位置，并在溜槽上开一些观察孔。
（2）如果跳汰机排料堰条缝过大，在分选中由于碰撞等原因破碎的煤可能会穿过排料堰进入矸石中，发生跑煤现象。为解决这个问题，可以加密排料堰条缝。
（3）排矸轮和驱动链位于槽体中，槽体内空间狭小，因此这些部位检修和维护比较困难。
2.2斜轮分选
2.2.1斜轮分选机简介与应用
斜轮分选机是法国在20世纪50年代初研制的，从60年代初在我国开始使用，用于块煤分选，处理粒度上限约为300mm，最大可达1200mm,下限为13mm。该分选机兼有水平介质流和上升介质流，选出两种产物，具有生产能力大、处理粒度范围宽、悬浮液需要量少等优点，分选过程基本不受原煤质量波动的影响，这对难选、特别是极难选煤效果尤为明显。
在生产中，斜轮分选机可以代替人工捡矸，减少了体力劳动，消除了人工捡矸可能发生的质量事故，使得生产更加稳定。因此斜轮分选机目前在我国选煤厂的块煤分选中得到广泛应用。目前国产斜轮重介质分选机已经有了多种规格，可满足生产的需要。
2.2.2生产过程中的问题分析
（1）排矸轮与槽底之间易存积小块矸石，使斜轮底部磨损严重；另外，分选槽内悬浮液会产生涡流现象，影响分选精度。
（2）在停机放空分选槽中介质时，可能会有少量矸石回到合介桶，使得下次开机时合介泵堵塞。可以在回流管入合介桶处加一个带孔的收集箱，并定期清理来解决这个问题。
（3）由于水平流介质入口处易堵，水平介质流量小，物料在水平方向流动缓慢，轻产物只能靠排煤轮拨出，因此会一定程度影响分选效果和处理量。
2.3立轮分选
立轮分选机和斜轮分选机一样，是目前国内外块煤分选应用广泛的一种设备。其工作过程与分选原理基本和斜轮相同，只是槽体型式和排矸轮安放位置等机械结构略有不同。立轮和斜轮各有其优点，立轮分选槽内产生的涡流流动方向与沉物的沉降方向一致，较立轮的分选过程影响小，传动机构简单。但也存在加工工艺要求高，造价高，增加厂方高度等缺点。
2.4浅槽分选
2.4.1浅槽分选机的应用现状
我国从20世纪50年代开始研究浅槽分选机，但进展缓慢。最早大规模使用是20世纪90年代在平朔安太堡选煤厂。浅槽分选机依靠其结构简单、运转可靠、易操作维护、处理能力大、处理粒度范围宽、低投资和高效率等优点，很快得到认可。此前我国选煤厂用于块煤分选的重介质分选机多为斜轮、立轮分选机，现在随着重介选取代跳汰选，动力煤分选比例越来越高，很多选煤厂都已经开始用浅槽分选机作为主选设备，处理粒度为100-13mm的块煤。浅槽分选机凭借其众多优点已经逐渐有取代斜轮和立轮的趋势，得到了广泛的应用，并取得很好的效果。
2.4.2浅槽分选存在的问题分析
浅槽分选机虽然优点很多，得到了广泛应用，但其也存在悬浮液循环量过大；更换链子、滑道和衬板较频繁；分选槽磨损严重等一些缺点，在生产中仍然存在不少问题：
（1）如果入料矸石量大，会加重刮板负荷，一定时间后，槽内矸石就会增加，一旦超过刮板处理能力，有可能会造成停机处理，甚至使刮板变弯。此外矸石量大，刮板处理不过来，沉积在槽底，会对上升流形成很大阻力，致使上升流来料不畅，对精煤的分选与回收会造成影响，使产品质量不稳定，影响选煤厂经济效益。
（2）如果原煤粒度过大，超过一定的分选粒度，超限粒度物料由于自重较大，仅靠浮力和水平流推力不能顺利随溢流排出，使该物料会悬浮于槽内，一定时间后会越积越多，影响正常粒度精煤的顺利分选与排出。
（3）如果是上升流不足，会影响来料均匀分层；如果是水平流不足，会导致精煤不能及时浮出。两者均会造成精煤损失，甚至会发生压槽或停机事故。
3.结语
目前，我国选煤厂中重介选已经基本取代了跳汰选，随着动力煤分选比例的提高，各选煤厂对于块煤的分选基本都用斜轮、立轮以及浅槽等分选机作为主选设备，也得到了一定的效果。而各设计院、研究院和各高校对于块煤分选技术的研究仍在继续，不仅使以前分选中存在的一些问题得到解决，同时还进行研究了一些新的块煤分选技术。如中国矿业大学进行的深型流化床块煤选矸研究。该项研究是在深型高密度浓相流化床特性参数研究的基础上，分析床层高度对气泡、密度的均匀稳定性、功率消耗的影响，对50～300mm粒级的大块煤进行了实验室分选试验。结果表明：分选精度较高，可能偏差为0.02～0.03；随床层高度增加，所需风压及功率增大，膨胀率有所降低，而床层密度稳定性和起始流化气速几乎不变。深床型空气重介流化床分选方法为块煤排矸提供了一条新途径。说明我国的块煤分选技术有着较为美好的前景，有待继续研究。
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