弛张筛在我国选煤厂的应用及选择建议

卫玉花

(国能经济技术研究院有限责任公司，北京 102200)

随着采煤机械化程度的不断提高，煤炭开采时，由于井下防尘喷水、煤层渗水等原因，原煤含水量和粉煤量不断增加。由于细粒粘湿煤极难松散、分层，极易堵塞筛孔，会极大降低筛分效率，因此，潮湿细粒煤深度筛分已成为筛分行业的热点和难点[1-2]。

筛分是煤炭洗选过程中的一个重要环节，近年来，针对粘湿细粒煤深度筛分的新型高效筛分机不断问世，弛张筛以其独特的结构具有极强的抛料、防粘附、防堵孔能力等特点存在相对优势，具有广泛的应用前景和市场潜力，在选煤厂干法脱粉技术领域应用前景广阔[3]。

弛张筛在选煤厂中的应用，大大提高了筛分效率，降低了煤泥水系统压力，减少了煤泥产量，提高了企业经济效益。弛张筛以筛体振动强度较小，筛面振动强度大，可靠性较强，且筛分效率高，自清理能力较高等优点，在我国选煤厂细粒级深度筛分的应用越来越多[4-5]。但是，对于弛张筛的筛面层数选取及厂商选择方面，业内不同专家持有不同的意见，基于这点，笔者收集了弛张筛的相关信息，并对不同弛张筛的筛分效率及经济性进行分析。

1 弛张筛的定义及类型

弛张筛最早是在20世纪50年代的德国出现，而后在20世纪80年代初发展起来的一种在倾斜筛箱上安装弹性筛面通过振动源使其弛张运动而抛掷物料的筛分机械。筛面采用高弹性聚氨酯筛板，主要适用于细、粘、湿等难筛分的物料，其主要特点是筛分效率高、处理量大、动负荷小、功耗少、噪声低。

根据筛板层数不同，弛张筛可分为单层、双层和多层，结构常规布置为最下层是弛张筛面，上面层为固定筛面，其主要特点为：

(1)单层弛张筛。常规可用于100 mm以下粒级物料的筛选，较理想的入料粒度为≤50 mm，可适当增至100 mm。单层弛张筛相对多层具有更换筛板容易、价格便宜的优势，但是单层弛张筛对入料粒度上限要求较为严格，主要是防止大块物料砸筛板，影响筛板寿命。

(2)双层和三层弛张筛。可用于相对更大粒级物料的筛选。优点是在相同入料量情况下，筛分效率高于单层，主要原因是多层弛张筛物料经上层分级过滤后，下层入料量及较大颗粒会减少，料层变薄，细颗粒物料透筛无阻碍；缺点是更换下层筛板相对比较困难。

根据生产厂商，弛张筛可分为原装进口、进口组装和国产。

据了解，2005年前我国主要洗选设备采用原装进口，近几年，随着我国煤炭洗选及选煤设备的快速发展，进口组装和国产的洗选设备发展较快。

目前，国内煤炭行业使用的弛张筛生产厂家主要有：利威尔、伯特利、优格玛、奥瑞、凯瑞斯等。其中利威尔产品为原装进口，其他厂家均可提供进口组装的弛张筛。情况如下：

(1)利威尔：是一家代理公司，弛张筛属于荷兰天马集团公司产品。弛张筛生产厂家设置在德国，可提供单层、双层原装进口的弛张筛，是一种非振动源式弛张筛。据介绍，单层6 mm分级的弛张筛，筛分效率90%以上，单位面积处理量为10 t/(m2·h)。

(2)伯特利：是一家民营企业，在美国、中国天津均有工厂，可提供单层、多层原装进口、进口组装的弛张筛。据介绍，单层6 mm分级的弛张筛筛分效率90%以上，单位面积处理量为10 t/(m2·h)。

(3)优格玛：是一家合资公司，在德国、中国秦皇岛均有工厂，可提供单层、多层原装进口、进口组装的弛张筛。据介绍，单层6 mm分级的弛张筛筛分效率90%以上，单位面积处理量为15 t/(m2·h)。

(4)奥瑞：是一家合资公司，采用澳大利亚技术，在中国天津有工厂，可提供单层、多层原装进口、进口组装的弛张筛。据介绍，单层6 mm分级的弛张筛筛分效率90%以上，单位面积处理量为10 t/(m2·h)。

(5)凯瑞斯：是一家代理公司，该公司提供的弛张筛是奥地利“Binder+CO”公司制造的。可提供单层、多层原装进口、进口组装的弛张筛。据介绍，单层6 mm分级的弛张筛筛分效率90%，单位面积处理量为15 t/(m2·h)。

2 弛张筛在我国选煤厂的应用案例

2.1 单层原装进口弛张筛在李家壕选煤厂的应用

李家壕选煤厂2014年技改，共安装了4台利威尔原装进口单层弛张筛(3.0 m×8.82 m)，单台处理量可达550 t/h，折合单位面积处理量为20 t/(m2·h)。单位面积处理量为18 t/(m2·h)时，6 mm筛分的筛分效率平均为89.02%。

2.2 双层原装进口弛张筛在王洼选煤厂的应用

王洼选煤厂共安装了2台利威尔原装进口双层弛张筛(3.0 m×10 m)，上、下层筛孔尺寸分别为13 mm、6 mm，单台处理量可达到650～700 t/h，折合单位面积处理量为21～23.3 t/(m2·h)。据了解，弛张筛的单位面积处理量为22 t/(m2·h)左右时，上层13 mm筛板的筛分效率约为80%，下层6 mm筛板的筛分效率约为70%。

2.3 多层进口组装弛张筛在选煤厂的应用

目前国内使用双层组装弛张筛的选煤厂有红柳选煤厂、枣泉选煤厂、羊场湾选煤厂、晋煤蓝焰集团古书院选煤厂、兖矿集团转龙湾选煤厂、神东洗选中心哈拉沟选煤厂等[7-10]。具体使用情况如下：

(1)宁煤集团红柳选煤厂。2012年和2013年技改，使用1台伯特利(进口组装)和1台宾得(原装进口)的双层弛张筛，用于原煤分级；筛孔尺寸由上至下为25 mm、6 mm，入料上限为200 mm，弛张筛上层采用抗砸的钢质筛板，下层采用高弹性聚氨酯筛板。下层6 mm筛分效率为78%左右。

(2)宁煤集团枣泉选煤厂。2014年技改，使用3台奥瑞(进口组装)和1台宾得(原装进口)的双层弛张筛，用于原煤分级；筛孔尺寸由上至下为30(25) mm、25(13) mm，入料上限为200 mm，弛张筛上层采用抗砸的钢质筛板，下层采用高弹性聚氨酯筛板。奥瑞弛张筛的下层25 mm筛分效率为88%(宾得弛张筛的筛分效率未进行检测)。

(3)宁煤集团羊场湾选煤厂。2015年技改，使用4台伯特利(进口组装)的三层弛张筛，用于原煤分级；入料上限大于200 mm，筛孔尺寸由上至下为200 mm、50 mm、13 mm，弛张筛的上、中层为抗砸的钢质筛板，下层采用高弹性聚氨酯筛板。下层13 mm筛板的筛分效率为80%。

(4)晋煤蓝焰集团古书院选煤厂。2013年前技改，使用伯特利(进口组装)的双层弛张筛，用于原煤分级；筛孔尺寸由上至下为50 mm、13 mm，入料上限为200 mm，弛张筛上层采用抗砸的钢质筛板，下层采用高弹性聚氨酯筛板。下层13 mm筛板的筛分效率为90%以上。

(5)兖矿集团转龙湾选煤厂。2015年技改，使用优格玛(进口组装)的双层弛张筛，用于原煤分级；筛孔尺寸由上至下为25 mm、13(6) mm，入料上限为150 mm，弛张筛上层采用抗砸的钢质筛板，下层采用高弹性聚氨酯筛板。下层6 mm筛板的筛分效率为80%以上。

(6)神东哈拉沟选煤厂。2016年技改，哈拉沟选煤厂共安装了2台伯特利(进口组装)的双层弛张筛(3.0 m×7.3 m)，用于原煤分级。筛孔尺寸由上至下为25(13) mm、13(6) mm，入料上限为150 mm，弛张筛上层、下层均采用高弹性聚氨酯筛板。单位面积处理量为25 t/(m2·h)时，上层25 mm筛板的筛分效率为95%左右，下层6 mm筛板的筛分效率为85%左右。

3 不同弛张筛的筛分效率和经济性比较

3.1 筛分效率比较

弛张筛对于入料量有要求，在接近处理能力极限时，筛分效率会明显降低。从弛张筛的实际应用案例来看，无法仅从厂家或筛板层数去判断弛张筛的筛分效率。经考察和文献记载[5-10]，得出弛张筛在不同选煤厂应用的筛分效率对比，见表1。

弛张筛的筛分效率与筛孔尺寸、筛板开孔率、浮动振幅、单位面积处理量、煤质情况(粒度组成、水分)均有关。在其他条件相同的条件下，筛孔尺寸越小，筛分效率越低；单位面积处理量越大，筛分效率越低。

表1 弛张筛的筛分效率对比

3.2 经济性比较

据了解(2017年询价)，原装进口、进口组装和国产弛张筛的价格，以原装进口最高，大约是进口组装的2倍，以国产的价格最低，国产的价格是进口组装价格的95%左右。双层价格大约是单层价格的1.3倍。近几年来，进口组装弛张筛占有的市场份额较大。

4 选取弛张筛的建议

弛张筛应用于选煤厂，不仅提高了筛分效率，同时重介分选系统的悬浮液粘度明显降低、流动性变好，分流量降低，介耗也有所降低。目前，弛张筛对于处理水分含量高或高粘度细粒物料有着不可替代的优势。弛张筛的选取不能一概而论，不应单纯从筛板层数判断好坏，也不应单纯从设备厂商进行选择。

(1)弛张筛选择应从煤质特性、选煤工艺、厂房布置、经济效益等方面综合考虑，确定选择单层、双层还是三层，不应仅从筛分设备单独入手。

以神东煤炭集团大柳塔选煤厂大井系统改造为例，大柳塔选煤厂为群矿型选煤厂，设有2套独立的洗选系统：大井系统和活井系统，分别洗选大柳塔矿井和活鸡兔矿井的原煤。2套系统的生产能力均为17 Mt/a，选煤厂的总生产能力为34 Mt/a。大井系统的选煤工艺为：200～13 mm块煤重介浅槽分选，13～0 mm末煤不分选(具有末煤至活井末煤洗选车间采用重介旋流器分选的灵活性)，主要产品为块精煤和混煤。由于大井系统原煤入洗率较低，难以保证煤炭产品质量稳定，大柳塔选煤厂进行了提质增效改造。改造后，大井系统的洗选下限由13 mm降低到6 mm，200～6 mm采用重介浅槽分选，小于6 mm粉煤不分选。

改造中，涉及到6 mm脱粉环节，因此，分级筛更换为弛张筛。弛张筛选取时，需考虑弛张筛入料上限对筛板的影响，另一方面，需结合厂房布置条件及改造量等情况综合考虑。由于大井系统主要产品有块精煤，原煤破碎至小于100 mm后，大于25 mm块精煤产率减少约10%，块精煤量减少1.7 Mt/a。若块精煤与末精煤销售单价相差40元/t，选煤厂销售收入每年将减少6 800万元，因此，改造后的入料上限仍为200 mm，采用重介浅漕分选。原厂房已经形成，结合原厂房布置条件和选煤工艺特点，选取上层为抗砸钢质筛板，下层为高弹性聚氨酯筛板的双层弛张筛是改造量最少、改造成本最低、经济效益最优的改造方案。

(2)进口组装与原装进口设备各有利弊，在选择进口组装或原装进口方面，建议从使用效果、投资控制、后期维护等方面综合考虑。

煤质特点、分级粒度等直接影响弛张筛的使用效果，弛张筛的价格直接影响项目投资额，筛板价格和寿命直接影响选煤厂后期维护成本。对于难筛煤，原装进口弛张筛的使用效果相对具有一定优势，对于易筛煤，其差距较小。原装进口弛张筛整机和筛板价格最高，但是寿命最长。国产的价格最低，寿命较短。原装进口弛张筛的价格大约是进口组装的2倍，国产弛张筛的价格是进口组装价格的95%。进口的筛板价格约为国产的4～5倍，寿命约为国产的2倍。在选择时，应从煤质特点、分级粒度，企业自身财力和需求出发，不能一概而论。

5 结 语

弛张筛的应用，解决了选煤厂粘湿细粒煤筛分效率低的问题，大大降低了煤泥水系统的压力，提高了企业经济效益，在我国选煤厂得到了广泛的应用，因此，业内对弛张筛的选取高度重视。在弛张筛选取时，应从煤质、选煤工艺、厂房布置等技术特点及企业自身需求等方面综合考虑，不可就设备而论设备。