《煤矿总工技术手册》第2章 煤的筛分和破碎.docx
《《煤矿总工技术手册》第2章 煤的筛分和破碎.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《煤矿总工技术手册》第2章 煤的筛分和破碎.docx（30页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
《煤矿总工技术手册》第2章煤的筛分和破碎
（第十篇洗选加工）
2煤的筛分和破碎
2．1筛分
在带孔的筛面上使物料按粒度大小进行分级的过程叫做筛分，筛分所得产物称为粒级，每一种粒级以该产物的最大粒度和最小粒度来表示，如50~25mm、25~13mm等。
筛分所用的机械叫做筛分机（或称筛子），筛分机的种类很多，按照工作原理可将其分为：
固定筛、滚轴筛、摇动筛、转动筛（圆筒筛）、振动筛等。
筛分机上的工作部件称为筛面，物料沿筛面连续向前运动的过程中，粒度小于筛孔的部分物料透过筛孔成为筛下物；而粒度大于筛孔的部分物料则留在筛上，最终从筛分机排出而成为筛上物。
在筛分机入料中所含粒度大于筛孔的称为筛上粒级，小于筛孔的称为筛下粒级。
煤炭粒度分级根据国家标准分为6级，如表10-2-1所示。
表10-2-1煤炭粒度分级
粒度名称
粒度符号
粒度尺寸/mm
特大块
大块
中块
小块
粒煤
粉煤
T
D
Z
X
L
F
>100
50~100
25~50
13~25
6~13
<6
2．1．1筛分试验
筛分试验就是用不同孔径的筛子将煤炭分成不同的粒度级别,并分别测定各粒级的数量和质量。
1）粗粒（+0.5mm）物料的筛分试验
根据国家标准（GB477—87）规定的方法,将煤样由大到小分别通过下列筛孔的筛面:
150、100、50、25、13、6、3和0.5mm，筛分后得到以下粒级产物:
+150、150~100、100~50、50~25、25~13、13~6、6~3、3~0.5和-0.5mm（根据试验目的可取消或增加某些级别），然后分别测定各粒级的数量和质量,并将结果填入筛分试验报告表（见表10-2-2）。
筛分试验煤样的采取方法应符合国家标准GB481—93。
表10-2-2筛分试验报告表
生产煤样编号：
筛分试验编号：
试验日期：
年月日
矿层工作面采样说明：
筛分总样化验结果
化验项目
煤样
Mad/%
Ad/%
Vdaf/%
Ｓt,d/%
Qgr,d/MJ·kg-1
胶质层Y/mm
黏结性
指数
毛煤
5.56
19.50
37.73
0.64
25.686
浮煤（-1.4）
5.48
10.73
37.28
0.62
71
筛分前煤样总量：
19459.5kg
最大粒度：
730mm×380mm×220mm
粒级/mm
产物名称
产率
指标
质量/kg
占全样/%
筛上累计/%
Mad/%
Ad/%
St,d/%
Qgr,d
/MJ·kg-1
＞100
手
选
煤
2616.5
13.479
3.57
11.41
1.10
28.680
夹矸煤
102.6
0.528
2.86
31.21
1.43
20.871
矸石
162.9
0.839
0.85
80.93
0.11
硫铁矿
小计
2882.0
14.846
14.846
3.39
16.04
1.06
100~50
手
选
煤
2870.4
14.787
4.08
13.72
0.78
28.119
夹矸煤
80.6
0.415
3.09
34.47
0.95
19.674
矸石
348.7
1.796
0.92
80.81
0.13
硫铁矿
小计
3299.7
16.998
31.844
3.72
21.32
0.72
＞50合计
6181.7
31.844
31.844
3.57
18.86
0.88
50～25
煤
2467.1
12.709
44.553
3.73
24.08
0.54
23.133
25～13
煤
3556.7
18.322
62.875
2.56
22.42
0.61
24.133
13～6
煤
2624.2
13.518
76.393
2.40
23.85
0.55
23.484
6～3
煤
2399.4
12.360
88.753
4.04
19.51
0.74
24.803
3～0.5
煤
1320.5
6.803
95.556
2.94
16.74
0.74
26.289
＜0.5
煤
862.6
4.444
100.000
2.98
17.82
0.89
25.447
50～0合计
13230.5
68.156
3.08
21.62
0.64
毛煤总计
19412.2
100.00
3.24
20.74
0.72
原煤总计（除去大于
50mm级矸石和硫铁矿）
18900.6
97.365
3.30
19.11
0.74
2）细粒（-0.5mm）物料的筛分试验
粒度小于0.5mm级细煤粉的筛分试验按国家标准GB/T19093—2003,采用标准筛进行。
通常,试验选用的筛号为32网目（0.5mm）、60网目（0.25mm）、115网目（0.125mm）、200网目（0.075mm）和325网目（0.045mm）等。
试验结果按表10-2-3格式填写。
表10-2-3煤粉筛分试验结果表
煤样名称：
煤样粒度：
mm煤样质量：
g
试验编号：
采样地点：
煤样灰分：
%
试验日期：
粒度
质量
产率
灰分
累计
/mm
/g
/%
/%
产率/%
灰分／%
＞0.500
0.500~0.250
0.250~0.125
0.125~0.075
0.075~0.045
＜0.045
合计
试验负责人：
核对：
计算：
2．1．2粒度特性曲线
粒度特性曲线是煤炭粒度特性的一种图示方法。
横坐标表示物料的粒度,纵坐标表示筛上物的累计出量。
图10-2-1是根据表10-2-2中的第1、5栏的数据，在直角坐标纸上分别定出各点,再连成平滑曲线,即为煤的粒度特性曲线。
图10-2-1煤的粒度特性曲线
粒度特性曲线能醒目地表示出物料中各种粒度级别的含量。
凹形曲线表示物料中细粒级含量较多;凸形曲线则表示粗粒级居多;如果接近直线,则表示粗细粒度分布比较均匀。
利用粒度特性曲线,还可以方便地确定筛分试验结果表中没有表示出的任何一个中间粒度级别的出量。
2．1．3筛分效果评定
根据国家标准GB/T15716—2005《煤用筛分设备工艺性能评定方法》规定,筛分效率按下式计算
η=[100（α-θ）（β-α）]/[α（β-θ）（100-α）]×100%
式中α、β、θ——分别为入料、筛下物及筛上物中小于筛孔尺寸物料的含量，%。
物料的形状会影响筛分效率和生产率。
采用方孔筛和圆孔筛时，呈球体、立方体和多面体的物料就比呈条状、扁平状和板状的物料容易透筛。
物料颗粒表面水分增加，筛分效率和生产率都降低。
当筛分含水分高的末煤时，为防止筛孔堵塞，可采用电热筛或其它高效筛分机械。
2、1、4筛分机械
工业上使用的筛分机种类很多，根据其运动特征可分为固定筛、滚轴筛、摇动筛、转动筛（圆筒筛）和振动筛。
振动筛是目前应用最广泛的筛分机械。
将振动筛按筛面工作时运动轨迹的特点，分为圆运动振动筛（简称圆振动筛）和直线运动振动筛（简称直线振动筛）两大类；按支撑装置安装位置不同，可分为座式振动筛和吊式振动筛；按筛箱与水平面是否成一定角度安装，可分为水平筛和倾斜筛；按工作频率的高低，可分为高频振动筛和低频振动筛。
1）圆振动筛
该筛分机产生振动仅靠一根回转轴转动，筛箱运动轨迹接近圆形运动，所以又叫单轴振动筛，它适用于大块煤的筛分。
圆振动筛分吊式（D）和座式（Z）两种，如图10-2-2和图10-2-3所示。
图10-2-2DD—1740圆振动筛
1——筛箱；2——激振器；3——钢丝绳；4——螺旋弹簧；5——防摆配重；6——偏心轴；7——偏心配重轮；8——偏心皮带轮
图10-2-3ZD—1740圆振动筛
吊式圆振动筛由筛箱1、激振器2和弹簧吊挂装置等组成。
筛箱用弹簧吊挂装置悬吊在筛架上，弹簧吊挂装置由钢丝绳3、隔振螺旋弹簧4和防摆配重5组成。
钢丝绳的长度可以根据情况适当调节，并通过它来调节筛箱的倾角。
激振器装设在筛箱的中部，它包括偏心轴6、偏心配重轮7和偏心皮带轮8，利用滚动轴承将偏心轴装设在筛箱上，偏心皮带轮由电动机通过三角皮带带动。
当筛分机工作时，激振器使筛箱做接近圆形的逆时针运动。
国产DD、ZD型圆振动筛的技术特征见表10-2-4。
表10-2-4DD、ZD型圆振动筛技术性能
型号
处理能力/t·h-1
最大
入料
粒度
/mm
筛面
面积
/m2
筛
网
层
数
筛孔尺寸
/mm
双
振
幅
/mm
频率
/min-1
电动机
外形尺寸机器
质量
/kg
型号
功率
/kW
长
/mm
宽
/mm
高
/mm
DD1235
150~210
400
3.5
1
50,100
6
920
Y132S—4
5.5
3500
2166
2034
2113
ZD1740
240~360
400
6
1
50,100
6
920
Y132M—4
7.5
4000
2649
2054
3324
DD1556
225~450
400
7.5
1
25,100
7
920
Y160M—4
11
5600
2466
2105
3376
ZD1756
270~540
400
9
1
25,100
7
920
Y160L—4
15
5600
2783
2176
4207
DD2056
300~1000
400
10
1
25~125
7
920
Y180M—4.
18．5
5262
3132
4469
4600
2ZD1556
上层90~450
下层30~90
400
7.5
2
上层25~125
下层6~25
7
1000
Y180M—4
18.5
5500
3016
2988
5347
2DD2056
上层120~600
下层40~120
400
10
2
上层25~100
下层6~25
7
1000
Y180M—4
18.5
5500
3516
2988
5650
2DD918
10~30
≤60
1.6
2
1~25
5~6
1000
Y100L—4
2.2
2200
1418
630
600
ZD918
10~30
≤60
1.6
1
1~25
6
1000
Y100L—4
2.2
2152
1418
575
553
2ZD1224
70~210
≤100
2.9
2
6~40
7
850
Y112M—4
4
2600
2200
1780
1545
2ZD1224J
70~210
≤100
2.9
2
6~40
3.5
800
Y112M—4
4
2600
2200
1780
1637
2ZD1530
90~270
≤100
4.5
2
6~50
6~7
850
Y132S—4
5.5
3200
2690
1570
2260
ZD1530J
90~270
≤100
4.5
1
11×42
7
850
Y132S—4
5.5
3100
2690
1570
2260
2ZD1530J
90~270
≤100
4.5
2
13×42
7
850
Y132S—4
5.5
3200
2690
2250
2653
2ZD1540
90~270
≤100
6
2
6~50
7
850
Y132M—4
7.5
4200
2600
2660
2850
ZD1836
100~300
≤150
6.5
1
6~50
7
850
Y160M—4
11
3670
2990
1807
1960
ZD2160
200~400
≤150
12.5
1
10~50
8
920
Y180L—4
22
6676
2420
1600
6529
2）直线振动筛
直线振动筛的构造如图10-2-4和图10-2-5所示。
图10-2-42DS—1256直线振动筛
1——筛箱；2——激振器；3——钢丝绳；4——隔振螺旋弹簧；5——防摆配重；6——电动机
图10-2-52ZS—1756直线振动筛
振动筛的激振器由两根带有偏心重块的轴组成,所以也称双轴振动筛。
两根轴做反向同步运转时所产生的离心力使筛箱产生振动。
直线振动筛的筛箱运动有固定的抛射角,一般为30°、45°和60°。
物料在筛面上运动主要靠筛箱运动时给予抛射方向的力,而不是依靠筛子的倾角,因此,筛箱可以水平安装或呈缓倾斜安装。
由于筛箱的运动有很大的加速度,所以特别适合于煤炭的脱水、脱介和脱泥,也可以用在分级筛分上。
部分国产DS、ZS型直线振动筛技术特征见表10-2-5。
表10-2-5DS、ZS型直线振动筛技术性能
型号
处理能力
/t·h-1
入料
粒度
/mm
筛面
面积
/m2
筛
网
层
数
筛孔尺寸
/mm
双
振
幅/mm
频率
/min-1
电动机
外形尺寸
机器
质量/kg
型号
功率
/kW
长
/mm
宽
/mm
高
/mm
ZS1556A
60
300
7.5
1
0.25
11
800
Y160L—4
15
5850
2675
1707
4497
ZS1756A
50~80
300
9
1
0.5，1
10
800
Y160L—4
15
5850
2925
1703
4953
ZS2065A
70~100
300
12
1
10，13
9
800
Y180M—4
18.5
6750
3208
1885
6399
ZS2570B
90～150
300
16
1
10，13
10
750
Y160L—4
15
7200
4056
2213
9700
2ZS1556A
60
300
7.5
2
0.25,0.5
13,15
11
800
Y160L—4
15
5850
2527
2023
5504
2ZS1756A
50~80
300
9
2
0.25,0.5
13,15
10
800
Y160L—4
15
5850
2777
2020
5960
2ZS2065A
70~100
300
12
2
1,6,8
10,13
9
800
Y180M—4
18.5
6750
3428
2185
7768
2ZS2570B
90~150
300
16
2
1,6,8
10,13
10
750
Y160L—4
15
7217
4056
2563
11864
ZS1856
50～80
300
9
1
0.25,0.5,
1,6,8,10
11
800
Y160M—4
11
5660
2778
1577
4580
DS1555
30～50
300
8
1
0.5~13
10~50
9
800
Y160M—4
11
5650
1626
1780
4647
3）ZKP系列大型直线振动筛
ZKP型直线振动筛最大宽度为3.6m，最小宽度为3.0m，分单层和双层产品，适用于煤炭的脱水、脱介、脱泥、分级作业。
ZKP型直线振动筛主要由筛箱、振动器、传动装置、万向传动轴、支撑装置、电动机及电机架等部件组成，见图10-2-6。
图10-2-6ZKP型直线振动筛
1——筛箱;2——支撑装置;3——振动器;4——万向传动轴（内）;5——万向传动轴（外）;6——传动装置;7——三角带
ZKP系列大型直线振动筛主要技术参数见表10-2-6。
表10-2-6ZKP系列直线振动筛主要技术参数
型号
筛箱规格
面积
/m2
频率
/Hz
振幅
/mm
入料粒度
/mm
筛孔尺寸
/mm
电动机
外形尺寸
质量
/kg
宽/m
长/m
长/mm
宽/mm
高/mm
ZKP3052
3.0
5.25
15.7
15
4.5
~
5
0~300
0.5~50
Y225S—4
37kW
6090
4473
2225
10676
ZKP3060
3.0
6.0
18
Y225S—4
37kW
6840
4575
2290
12240
ZKP3660
3.6
6.0
21.6
Y225M—4
45kW
6880
5198
2500
14688
2ZKP3052
3.0
5.25
15.7
Y225M—4
6090
4636
2835
17270
2ZKP3060
3.0
6.0
18
Y250M—4
55kW
6840
4676
2835
19800
2ZKP3660
3.6
6.0
21.6
Y250M—4
6880
5487
2995
23562
4）ZD系列直线等厚筛
ZD系列直线等厚筛是应用等厚筛分原理开发研制的筛分设备，主要用于选煤厂原煤分级作业。
结构示意如图10-2-7所示,技术特征见表10-2-7。
图10-2-7ZD型直线等厚筛
1——筛箱;2——振动器;3——电机架;4——支撑装置;5——挠性联轴器;6——万向传动轴;7——传动装置;8——三角皮带;9——电动机
表10-2-7ZD型等厚筛技术特征
筛子型号
ZD1270
2ZD1270
ZD1870
2ZD1870
ZD1890
ZD2470
2ZD2470
ZD2490
ZD3090
ZD3690
筛面
尺寸/mm
宽
1200
1800
2400
3000
3600
长
7000
9000
7000
9000
筛面层数
1
2
1
2
1
1
2
1
工作面积/m2
7.7
11.9
15.3
16.1
20.7
26.1
31.5
筛孔尺寸/mm
6~25
6~50
6~25
6~50
6~13
16~25
6~50
6~13
振幅/mm
≤5.5
振动次数/min-1
830
筛面
倾角/（°）
α１
27~32
α2
17~22
α3
7~12
入料粒度/mm
≤300
≤150
≤300
≤150
电动机功率/kW
15
18.5
22
30
37
45
55或
2×30
2×37
外形
尺寸
长/mm
7000
7300
7000
7300
8950
7000
7300
9000
宽/mm
2400
2450
3100
3200
3700
4000
5000
5800
高/mm
3300
3700
3300
3700
4100
3300
3700
4100
筛机质量/kg
6000
7000
9000
10500
11500
12800
14800
16500
22000
27000
5）概率筛
概率筛是按不同粒度物料透过筛孔概率的不同来实现物料分级的。
概率筛的结构和普通振动筛一样，由筛箱、激振器和支撑吊挂装置三部分组成（见图10-2-8）。
筛箱由筛框和三层筛面组成。
各层筛面安装倾角自上而下递增,一般采用30°~60°大倾角,其目的是增大筛孔,提高物料的透筛概率,克服物料堵孔现象。
概率筛的筛孔一般比所需要分离的粒度大2~5倍。
激振器为带偏心块的皮带轮,安装在平衡块上,电动机通过三角皮带带动皮带轮以一定的角速度做匀速转动,有一周期性的干扰力F=p·sinωt作用在平衡块上。
平衡块与筛箱之间用一组剪切型橡胶弹簧连接。
概率筛工作时，物料从上方给料口加入，经筛分后可得四种产品。
图10-2-8GS1000×2000Ⅱ型煤用概率筛外形
1—筛箱；2—激振器；3—筛面；4—弹簧
概率筛的特点：
（1）筛面倾角大，筛孔大，物料堵塞筛孔的现象大为减少，即使是对水分高、细泥含量多的细粒物料也有较好的筛分效果。
（2）多层筛面，一次筛分可得多种产品，可满足用户需要，经济效益高。
（3）单位面积生产能力大，比一般振动筛大5~10倍。
（4）筛面短（只有2m长，而一般振动筛面在3.5m以上）,体积小,质量轻,动力消耗低。
我国煤用概率筛的主要技术特征见表10-2-8。
表10-2-8煤用概率筛的主要技术特征
GS—500×2000
GS—1000×2000-Ⅲ
GS—1500×2000
GS—2000×2000
最大入料粒度/mm
50
50
50
50
筛网层数
2~3
2~3
2~3
2~3
工作面积/m2·层-1
0.75~1
1.5~2
2.25~3.0
3~4
筛面型式
不锈钢纺织筛网或条缝筛网
筛面倾角/（°）
30°~60°
振动频率/min-1
940
940
940
940
双振辐/mm
8~11
8~11
8~11
8~11
生产能力/t·h-1
40~60
80~120
120~160
160~200
筛分效率/%
60~90
60~90
60~90
60~90
电动机
型号
ZDS-32-6
ZDS-41-6
ZDS-51-6
ZDS-52-6
转速/r·min-1
940
940
940
940
功率/kW
1.1×2
1.5~2.2×2
3×2
4×2
外形尺寸/mm
2040×716×2510
2040×1216×2510
2040×1716×2510
2040×2216×2510
质量/kg
625
1250
1875
2500
升级会员 