中小港區(qū)煤炭篩分系統(tǒng)的應(yīng)用分析

田冰

摘 要：文章以中小港區(qū)為例，分析如何在中小場所和有限的投資條件下組成一個(gè)功能全面的小型煤炭篩分系統(tǒng)，應(yīng)用煤炭篩分系統(tǒng)能夠進(jìn)一步提升中小港區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：中小港區(qū)；煤炭篩分系統(tǒng)；應(yīng)用效率

中小型港區(qū)的貨運(yùn)量不大，針對(duì)煤炭裝卸作業(yè)，多采用橋式抓斗卸船機(jī)、帶式輸送機(jī)以及堆料機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)。橋式抓斗卸船機(jī)能夠?qū)⒚禾繌拇撝腥〕?，放入帶式輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸，最后由堆料機(jī)進(jìn)行堆垛，再由裝載機(jī)裝車、裝船機(jī)裝船、皮帶機(jī)裝火車等方式運(yùn)輸出港區(qū)。但是由于塊煤和粉煤的市場價(jià)格相差較大，客戶對(duì)于不同類型的煤炭有著不同的需求。筆者認(rèn)為采用煤炭篩分系統(tǒng)能夠更好地滿足客戶的不同需求，提升煤炭運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益。

1 煤炭篩分系統(tǒng)中主要采用的設(shè)備

振動(dòng)篩是一種將物料按直徑大小的不同分成兩種或多種的設(shè)備。隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，振動(dòng)篩設(shè)備也得到了更新與升級(jí)，推出了振動(dòng)篩、直線振動(dòng)篩、圓振動(dòng)篩以及共振篩等類型。振動(dòng)篩的主要結(jié)構(gòu)采用的是彈簧加偏心軸[1]。直線振動(dòng)篩則主要利用振動(dòng)電機(jī)的激振作為動(dòng)力，讓物料在篩網(wǎng)上做直線運(yùn)動(dòng)，物料能夠通過均勻的運(yùn)動(dòng)進(jìn)入篩分機(jī)的進(jìn)料口，通過不同孔徑的篩網(wǎng)過濾從而篩選出不同規(guī)格的物品。該設(shè)備具有能耗低、參量高、結(jié)構(gòu)簡單、易于維修、全封閉結(jié)構(gòu)、無粉塵污染、自動(dòng)排料的優(yōu)勢，比較適合流水線作業(yè)。圓振動(dòng)篩主要采用的是筒體式偏心軸激振器，能夠通過偏塊實(shí)現(xiàn)振動(dòng)幅度的調(diào)節(jié)，物料額篩淌線比較長，篩分的規(guī)格也有很多種，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、篩分效率高、振動(dòng)力強(qiáng)且噪音小的優(yōu)勢。但其運(yùn)動(dòng)曲線導(dǎo)致圓振動(dòng)篩的塞孔問題，且在振動(dòng)篩啟動(dòng)、停機(jī)時(shí)，當(dāng)激振器的振速無限接近于共振速度時(shí)，能夠引發(fā)共振，導(dǎo)致設(shè)備的使用壽命縮短，也導(dǎo)致振動(dòng)篩的穩(wěn)定性會(huì)受到影響。共振篩的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作有一定的難度，限制了其在實(shí)際工作中的應(yīng)用[2]。振動(dòng)篩可分為單級(jí)篩和多級(jí)篩，主要是在相同的條件下，單級(jí)篩的生產(chǎn)率比多級(jí)篩更高，多級(jí)篩的功能又比單級(jí)篩更多，具有功能性強(qiáng)的優(yōu)勢，但是由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在實(shí)際運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)堵料的現(xiàn)象，且生產(chǎn)效率低于單級(jí)篩。

2 煤炭篩分系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 煤炭篩分系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

（1）煤炭篩分流程需要符合煤炭運(yùn)輸流程。由于中小港區(qū)的規(guī)模較小，散貨堆場較小，需要充分利用有限的土地資源合理布局煤炭篩分設(shè)備。同時(shí)，需要從節(jié)能環(huán)保的層面出發(fā)，將篩分流程與煤炭運(yùn)輸流程相結(jié)合，從而最大限度地節(jié)省能耗。（2）煤炭篩分環(huán)節(jié)需要具有獨(dú)立性。根據(jù)客戶的需求，選擇煤炭是否進(jìn)行篩分，對(duì)需求煤炭篩分的客戶，可以將煤炭篩分后再進(jìn)行堆存，而不需要篩分的客戶則可以直接進(jìn)行堆場，從而保障客戶的利益，減少港區(qū)的工作量[3]。（3）篩分系統(tǒng)的效率要符合煤炭卸船的效率。若由于篩分系統(tǒng)而造成卸船效率的下降，不但會(huì)造成運(yùn)行成本的浪費(fèi)，同時(shí)還可能導(dǎo)致港口的通行能力下降。（4）篩分設(shè)備應(yīng)當(dāng)安全可靠、維修便捷。篩分設(shè)備的安全運(yùn)行是保障篩分系統(tǒng)持續(xù)工作的重要前提，且篩分設(shè)備是篩分系統(tǒng)的主要組成部分，具有不可代替性，若在篩分過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障，勢必會(huì)造成港區(qū)工作效率的下降。（5）煤炭篩分工藝需要滿足篩分需求。根據(jù)客戶提出的相關(guān)要求，將煤炭分為四種規(guī)格：煤粉（粒度<13mm）、小煤塊（粒度在13～30mm，俗稱25子）、煤款（粒度在30～80mm，俗稱38塊）以及大塊煤炭（粒度>80mm），因此該篩分系統(tǒng)需要具備多層篩分的功能。

2.2 裝卸設(shè)備的選擇

裝船設(shè)備主要分為固定式和移動(dòng)式，前者是比較不理想的機(jī)型，在裝船幅度較大時(shí)的應(yīng)用效果不佳，而移動(dòng)式是近些年來新研發(fā)出來的機(jī)型，能夠根據(jù)不同布局調(diào)整臂架仰俯、伸縮等結(jié)構(gòu)。卸船設(shè)備主要分為兩種：連續(xù)式卸船機(jī)和間歇式卸船機(jī)。連續(xù)式卸船機(jī)具有技術(shù)先進(jìn)、能耗低且粉塵少的優(yōu)勢，但是對(duì)于煤質(zhì)、船型以及粒度等因素有著較高的要求，且維修和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用昂貴。間歇式卸船機(jī)主要為橋式抓斗卸船機(jī)，其適用范圍廣，且維修和保養(yǎng)便捷，在很多港區(qū)都有應(yīng)用。本組系統(tǒng)采用3臺(tái)額定功率為250t/h的橋式抓斗卸船機(jī)，軌距為12m，外伸距為18m。

2.3 篩分設(shè)備的選擇

目前市場中主要采用的篩分設(shè)備有固定篩、振動(dòng)篩以及滾軸篩，本系統(tǒng)主要采用了復(fù)合正弦篩，是近些年來研發(fā)出來的一種新型滾軸篩，在傳統(tǒng)滾軸篩的區(qū)別在于篩片的形狀，傳統(tǒng)滾軸篩采用的是梅花形篩片，復(fù)合正旋軸是采用的橢圓形篩片。復(fù)合正弦篩是利用相鄰滾軸的橢圓形篩片同步行圓周運(yùn)動(dòng)，切點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡為正弦波形，橢圓形篩片能夠讓篩片上的物料更容易松散開來，并在篩片的運(yùn)動(dòng)下向前翻滾。這種篩分裝備在煤炭篩分中具有較好的應(yīng)用效果，且篩分效率高。

復(fù)合正弦篩雖然能夠應(yīng)用于中小港區(qū)中，但是要想提高篩分效率，需要串聯(lián)1個(gè)或多個(gè)設(shè)備實(shí)現(xiàn)。但若僅通過簡單的串聯(lián)篩分，能夠同時(shí)滿足煤粉和煤塊的篩分，并隨著帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置送往堆場。但這同時(shí)又會(huì)使得篩分步驟過于復(fù)雜，不但增加了作業(yè)時(shí)間同時(shí)也增加了運(yùn)營成本，因此需要對(duì)復(fù)合正弦篩進(jìn)行改造。筆者在進(jìn)行反復(fù)思考后提出了“串聯(lián)設(shè)備多規(guī)格出料”的方法，即在同一復(fù)合正弦篩上安裝不同規(guī)格的篩板，這樣就能夠得到1種篩上物和2種篩下物，從而滿足客戶的需求。

2.4 系統(tǒng)方案

中小型港區(qū)的貨運(yùn)量不大，針對(duì)煤炭裝卸作業(yè)，多采用橋式抓斗卸船機(jī)、帶式輸送機(jī)以及堆料機(jī)等設(shè)備實(shí)現(xiàn)。橋式抓斗卸船機(jī)能夠?qū)⒚禾繌拇撝邪嫒〕?，然后放入帶式輸送機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸，最后由堆料機(jī)進(jìn)行堆垛，再由裝載機(jī)裝車、裝船機(jī)裝船等方式運(yùn)輸出港區(qū)。通過分析煤炭裝卸篩分的流程，在轉(zhuǎn)運(yùn)站安裝篩分設(shè)備是最為合理的，不會(huì)影響取料機(jī)的作業(yè)。本組設(shè)計(jì)中，通過復(fù)合正弦篩和移動(dòng)滾軸篩組成篩分緩環(huán)節(jié)。1號(hào)篩在篩分后，篩下物落于皮帶機(jī)上，而篩上物則運(yùn)輸至串聯(lián)篩分機(jī)上進(jìn)行二次篩分，二級(jí)篩分出來的篩下物經(jīng)過斗翻版轉(zhuǎn)換并由傳輸機(jī)轉(zhuǎn)出，從而將煤炭分為不同規(guī)格，最后進(jìn)行堆放。本次設(shè)計(jì)是對(duì)傳統(tǒng)篩分工藝的改造與升級(jí)，在第一次篩分后進(jìn)行二次篩分，篩分設(shè)備的選擇以及系統(tǒng)設(shè)置是值得思考的問題，需要在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)篩分設(shè)備與其他系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合。例如，復(fù)合正弦篩篩板傾角為15度，但是由于本次改造，分別采用了三種規(guī)格的角度，并通過不同的計(jì)算與分析，通過降低轉(zhuǎn)速比、調(diào)節(jié)振動(dòng)器速率等方法，來彌補(bǔ)后續(xù)的通過能力。復(fù)合正弦篩片是橢圓形，若采用單軸驅(qū)動(dòng)，可能會(huì)由于轉(zhuǎn)速的偏差出現(xiàn)卡死或相干擾的現(xiàn)象，一般采用集中驅(qū)動(dòng)或錯(cuò)位安裝的方式，但是這種方式可能會(huì)出現(xiàn)安裝空間不足的問題。

3 結(jié)束語

文章試圖解決的問題是：如何在中小場所和有限的投資條件下組成一個(gè)功能全面的小型煤炭篩分系統(tǒng)，應(yīng)用煤炭篩分系統(tǒng)能夠進(jìn)一步提升中小港區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益？綜上所述，篩分系統(tǒng)在中小港區(qū)中具有較好的應(yīng)用效果，通過選擇合適的卸船與拆分設(shè)備，設(shè)計(jì)了較為合理的工藝方案，為中小港區(qū)發(fā)展建立了良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志新，閭振華.布袋式除塵在大型煤炭篩分系統(tǒng)中的成功應(yīng)用[J].中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，16（1）：51-53.

[2]魏兵虎.趙家寨煤礦原煤篩分系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)及設(shè)備選型[J].煤炭工程，2015，23（5）：18-20.

[3]黃齊，管敘欣，陳香華，等.煤炭碼頭多級(jí)篩分系統(tǒng)的改造和實(shí)現(xiàn)[J].港口裝卸，2015，34（5）：36-39.