摘要：本文介紹了選礦廠細(xì)粒礦物篩分分級(jí)設(shè)備—Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩引入選煤行業(yè)的使用情況，闡述了Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的結(jié)構(gòu)和篩分分級(jí)原理。選煤廠的應(yīng)用實(shí)踐表明：Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩是細(xì)粒煤篩分分級(jí)的有效設(shè)備，能夠嚴(yán)格控制篩分粒度；篩分效率高達(dá)80.40%，可高效的脫除粗精煤中的高灰細(xì)泥，保證了粗精煤的質(zhì)量，提高了精煤的產(chǎn)量，給企業(yè)創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益，是選煤廠細(xì)粒煤篩分分級(jí)的把關(guān)設(shè)備，在選煤行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景。

         Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩；振動(dòng)弧形篩；篩分效率；分級(jí)粒度

         隨著采煤機(jī)械化的提高，原煤入洗比例中細(xì)粒煤含量不斷增加,為了提高精煤產(chǎn)量和質(zhì)量，選煤廠都紛紛增設(shè)了螺旋分選機(jī)、煤泥重介質(zhì)旋流器和TBS干擾床等粗煤泥分選設(shè)備來提高這部分物料的分選精度，但是它們都有一定的分選下限，造成高灰細(xì)泥污染粗精煤的現(xiàn)象，影響粗精煤的質(zhì)量。因此，這就需要高效的細(xì)粒煤篩分設(shè)備脫除粗精煤中的高灰細(xì)泥，提高精煤質(zhì)量。而目前常用的粗精煤篩分設(shè)備主要是：Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩和振動(dòng)弧形篩?？墒乾F(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐表明： Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩處理細(xì)粒煤泥的分級(jí)效率明顯高于振動(dòng)弧形篩。在細(xì)粒煤處理方面，如果說粗煤泥分選設(shè)備解決了細(xì)粒煤回收的問題，而Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的引進(jìn)則從根本上消除了粗精煤分級(jí)的瓶頸問題。

          1 Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩篩分分級(jí)原理 

         Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩為重疊式高頻振動(dòng)細(xì)篩[1]，主要有礦漿分配器、振動(dòng)電機(jī)、給礦箱、篩網(wǎng)、機(jī)體和支撐平臺(tái)六部分構(gòu)成（見圖1）。它是利用持續(xù)水流和高頻振動(dòng)的綜合作用實(shí)現(xiàn)細(xì)粒物料的分級(jí)。在兩片篩網(wǎng)之間配置有耐磨橡膠的洗礦槽，每臺(tái)篩面根據(jù)需要配置1～3 個(gè)洗礦槽[2]。為使前一篩網(wǎng)已脫水的篩上產(chǎn)品在洗礦槽再造漿，噴淋裝置直接向洗礦槽噴水，可以使篩上物在洗礦槽中重新造漿，固體顆粒徹底翻轉(zhuǎn)和碎散，再經(jīng)篩分使粗、細(xì)物料分離。通過多次洗礦、篩分和重復(fù)造漿，高頻振動(dòng)細(xì)篩的篩上產(chǎn)品完全滿足所需的粒度規(guī)格。

1-礦漿分配器；2-給礦箱；3-機(jī)體；4-振動(dòng)電機(jī)；5-篩網(wǎng)；6-支撐平臺(tái)
圖 1  Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩工作原理示意圖 50
Fig. 1   Schematic diagram of operational principle of Derrick high frequency vibrating fine screen

圖 2  粗煤泥回收工藝流程圖 60
Fig. 2   Flow sheet of coarse slime recovery
 

         3 篩分分級(jí)效果評(píng)價(jià)

         現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)踐表明，螺旋分選機(jī)和TBS干擾床等粗煤泥分選設(shè)備對(duì)于0.20mm或0.125mm以下0.125mm以下的物料分選精度較差，因此在實(shí)際的生產(chǎn)中Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的篩孔尺寸一般選用0.18mm脫泥；而振動(dòng)弧形篩由于曲率的原因，往往采用0.35mm 的篩孔進(jìn)行脫泥分級(jí)。表1是現(xiàn)場(chǎng)對(duì)Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的入料采樣后進(jìn)行的篩分試驗(yàn)；表2是現(xiàn)場(chǎng)對(duì)振動(dòng)弧形篩的入料采樣后進(jìn)行的篩分試驗(yàn)。

表1  Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩入料粒度組成
Tab. 1  Feed particle size distribution of Derrick high frequency vibrating fine screen
粒級(jí)/mm       入料/%     篩上物/%     篩下物/%
>0.25          40.01       82.26       0.22 
0.25～0.18     4.88         6.41       1.44 
0.18～0.125    17.01        8.55       24.11 
0.125～0.074    9.02        1.50       15.86 
<0.074          29.09       1.28       58.37 
合計(jì) 100.00 100.00 100.00

表2  振動(dòng)弧形篩入料粒度組成
Tab. 2  Feed particle size distribution of Vibrating arc screen  80
粒級(jí)/mm       入料/%        篩上物/%       篩下物/%
>0.5          14.94          41.38          2.31 
0.5～0.25     15.04          29.08          6.46 
0.25～0.125   23.37          21.57          22.04 
0.125～0.074   7.18          2.22           10.43 
0.074～0.045   9.63          1.43           12.68 
<0.045         29.83         4.32           46.08 
合計(jì) 100.00  100.00  100.00

        由表1和表2可以看出，Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的篩上物中大于0.18mm的物料占本級(jí)的88.67%，小于0.18mm的細(xì)粒物料占本級(jí)的11.33%；而振動(dòng)弧形篩篩上物中大于0.25mm的物料占到本級(jí)的70.46%，小于0.25mm的細(xì)粒物料占本級(jí)的29.54%，由此可以看出振動(dòng)弧形篩的篩分效率較低。

        3.1 分級(jí)粒度

        根據(jù)表1和表2，通過格氏法計(jì)算這兩種設(shè)備處理細(xì)粒物料的分配率，然后繪制它們各自的粒度分配曲線見圖3。

圖3  設(shè)備配曲線 
Fig. 3   Distribution curve of the two equipments

        由圖3 可以看出，當(dāng)分配率為50%時(shí)，Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的分級(jí)粒度為0.178mm，十分接近篩孔尺寸0.18mm；振動(dòng)弧形篩的分級(jí)粒度為0.245mm，小于0.35mm；說明Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩可以嚴(yán)格控制物料的篩分粒度，使接近篩孔尺寸的顆粒能夠高效的透篩，從而能夠最大限度的回收粗精煤，不僅保證了粗精煤的質(zhì)量而且還提高了粗精煤的產(chǎn)量。

        3.2 篩分效率
        篩分效率是評(píng)定篩分過程進(jìn)行的完全程度的技術(shù)指標(biāo)[5]。理想的篩分效果是，比篩孔小的顆粒全部透篩而成為篩下產(chǎn)物，比篩孔大的顆粒全部不透篩而成為篩上產(chǎn)物，這時(shí)篩分效率就是率就是100%[6]。但是由于各種各樣的原因，篩分效率很難達(dá)到100%。篩分效率的公式由（1）、（2）和（3）計(jì)算。

         根據(jù)公式（1）、（2）和（2）計(jì)算，得到Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩和振動(dòng)弧形篩的篩分效果評(píng)定指標(biāo)，見表3。

         表3  篩分效果評(píng)定指標(biāo)

         由表3可以看出，Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的篩分效率高達(dá)80.40%。而振動(dòng)弧形篩的篩分效率僅為41.15%，篩分效率遠(yuǎn)低于Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩。因此Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩是細(xì)粒煤篩分分級(jí)的高效設(shè)備，它可以有效的脫除高灰細(xì)泥，從而使粗精煤的質(zhì)量得到保障。

         3.3 總錯(cuò)配物含量

         根據(jù)公式（4）、（5）和（6）計(jì)算，得到Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩和振動(dòng)弧形篩總錯(cuò)配物含量，見表4。      

         表4  錯(cuò)配物含量比較

              由表4可以看出，Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的總錯(cuò)配物含量為55.41%，振動(dòng)弧形篩的總錯(cuò)配物含量為77.81%，比Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的總錯(cuò)配物含量高出22.40個(gè)百分點(diǎn)，由此看出采用Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩處理細(xì)粒物料時(shí)，粗細(xì)顆粒物料的錯(cuò)配低。

    4 結(jié)論

    由以上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出：
（1）由顆粒的分配曲線可以看出，Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的篩分粒度0.178mm與實(shí)際的篩孔尺寸0.18mm十分接近，有利于顆粒的透篩，能很好的控制篩分粒度。而振動(dòng)弧形篩的篩分粒度為0.245mm，使一部分低灰的精煤損失到篩下產(chǎn)物中，增加了下一分選環(huán)節(jié)的負(fù)擔(dān)。
（2）Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的篩分效率高達(dá)80.40%，而振動(dòng)弧形篩的篩分效率僅達(dá)41.15%，遠(yuǎn)低于Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的篩分效率。
（3）Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩的總錯(cuò)配物含量為55.41%，而振動(dòng)弧形篩的總錯(cuò)配物含量為77.81%；采用Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩處理細(xì)粒煤時(shí)物料的錯(cuò)配率低于振動(dòng)弧形篩。

    綜上可以看出，采用Derrick高頻振動(dòng)細(xì)篩處理細(xì)粒煤，分級(jí)效率高，物料的錯(cuò)配率低，是選煤廠細(xì)粒煤分級(jí)的有效設(shè)備，具有廣闊的使用前景。

[1] 孫偉，沈麗娟，陳建中等.粗煤泥分選回收新技術(shù)集成在神火煤電股份有限公司選煤廠的應(yīng)用[J].選煤技術(shù)，2010(1)：33-35.
[2] 沈麗娟，陳建中，胡言鳳.細(xì)粒礦物分級(jí)設(shè)備的研究現(xiàn)狀及進(jìn)展[J].選煤技術(shù)，2010(3)：65-69.
[3] 周洪林.德瑞克高頻振動(dòng)細(xì)篩在礦物分級(jí)和脫水中的應(yīng)用 [J].金屬礦山，2002(7)：44-47.
[4] 張高峰.三產(chǎn)品旋流分級(jí)篩參數(shù)耦合規(guī)律的研究[D].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，2011.
[5] 郝鳳印.選煤手冊(cè)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，1993.
[6] 謝廣元.選礦學(xué)[M].徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社，2005.
[7] 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局，GB/T15716-1995.煤用篩分設(shè)備工藝性能評(píng)定辦法[S].

[中國(guó)礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇徐州 221008]   常發(fā)軍   沈麗娟   孫再征

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