胡兴伟 战仕发 董长福 陈兆彬 张科

（淄矿集团山东博选矿物资源技术开发有限公司，山东济宁 272173）

0.引言

煤炭资源在我国一次能源消费中占比最高，且长时间保持较高趋势，2020年全国煤炭产量为38.5亿吨，为降低环境压力、减少环境污染，煤炭在使用前的洗选工艺必不可少[1]。随着选煤机械化程度的不断提高，振动筛在煤炭洗选加工作业中得到了广泛应用。一般而言，在煤炭的分级、脱水、脱介和脱泥过程中，各类振动筛约占选煤厂设备总量的1/3～1/4[2]。筛板是振动筛的工作表面，洗煤厂各类振动筛普遍使用的是卡槽式的筛板配合轨座固定在副梁上，材料为聚氨酯包边金属焊接筛板，在工作环境极为恶劣的运行过程中，由于受到物料冲击、摩擦和腐蚀的作用，很容易造成弯曲变形、损坏甚至脱落的情况发生。筛板脱落后不但更换时影响生产时间及产量，而且大块物料入仓还会使洗煤生产过程中管路堵塞[3]。

针对以上问题，计划开发设计一种新型组合式防脱落筛板，新型筛板安装后能达到振动筛正常洗煤、提高洗煤产量、降低成本的目的。

1.新型筛板的设计与优点

（1）新型组合式防脱落筛板设计研发了振动筛筛板的副梁、轨座、筛板（如图1所示）、分煤器（如图2所示）四者同心的结构，实现了降低大块物料对筛板的冲击力、延缓筛板变形的效果。

图1 筛板图

图2 分煤器图

（2）采用自锁防松螺栓螺母紧固的工艺替代现有筛板安装方式，实现了运行过程中筛板不跳筛脱落，安装拆卸方便，洗煤量及生产效率提高，成本降低。

（3）新型筛板选用不锈钢材料为筛面骨架，四周包聚氨酯，有效延长了筛板的使用寿命，预计平均使用寿命至少提高到原来的1.2倍。新型筛板现场安装图（如图3、图4所示）。

图3 新型筛板现场安装图1

图4 新型筛板现场安装图2

2.新型筛板的经济效益

通过调研部分洗煤厂筛板使用情况，发生筛板脱落的情况一般在4次/年/厂，平均每次停机维修及清理时间3h，每厂振动筛平均7台，每台筛子平均需安装70块筛板，新型筛板安装后不存在筛板脱落的情况，并且筛板的平均使用寿命预计提高到1.2倍，原来平均每2月集中批量更换一次筛板，每小时洗煤量按1000t，洗煤价格按平均7元/吨，洗煤净利润价格平均按2.5元/吨，每块筛板平均价格按700元，节省人工费用暂时不计算在内。预计每年能提高洗煤毛利润7×1000×3×4=8.4万元，每年洗煤纯利润2.5×1000×3×4×5=3万元，每年筛板节省材料费用：700×（12/2-12/(2×1.2)）×60×7×5=29.4万元，预计洗煤厂每年至少创利=3+29.4=32.4万元。

3.新型筛板的前景和问题

新型组合式防脱落筛板能有效解决筛板弯曲变形以及脱落的情况，投入运行后使用效果良好。本新型筛板可以推广应用到全国各煤矿、选煤厂和选矿厂等生产环节中，能全面有效的提升整个行业的生产效率和产品质量，为企业创造巨大的经济效益的同时，还可以助推整个选煤产业再次腾飞，具有广阔的应用前景。

新型筛板依旧存在重量大，尺寸变换不灵活，加工工艺复杂、成本高的缺点。根据现场调研情况，提出以下建议：

（1）重量大的问题：摩擦减轻，筛条使用寿命可提高。可以采用小尺寸筛条，从而有利于减轻筛板的质量。同时还可以增大筛板的开孔率，这对于确保可靠的水流特性、提高分选效果十分有益。本设计采用的是不锈钢聚氨酯筛板，不存在筛条刚度较差而不能选用宽度较小的筛条的情况，因此可以减小筛条尺寸[4]。

（2）尺寸变换不灵活的问题：可以考虑把筛板的穿条板改为可装拆的活动端，从而可以快速方便改变尺寸。

（3）加工工艺复杂、成本高的问题：目前不锈钢聚氨酯筛板在国内许多生产厂家都有比较成熟的加工工艺，已得到普遍推广应用，在以后的研究中，可以设计研发具有高耐磨性的新型功能材料，减少磨损消耗，降低企业成本。

4.总结

我国的煤炭资源越来越少，更加需要提高煤炭资源利用率，选煤设备的优化改造是十分必要的[5]。通过对新型组合式防脱落筛板的优化设计能够有效地降低设备损耗，减少了废弃筛板的产生，而且不锈钢聚氨酯组合筛板有很好的吸音效果，可以减少现场企业的噪音污染，净化企业生产环境。