高频振动筛在选煤厂煤泥水处理中的应用

介绍了高频振动筛的用途、主要技术特点、工作原理、选型原则和布置要求，为高频振动筛的推广应用提供了参考依据。普通振动筛的振动频率一般不超过16Hz，振动频率高于24Hz的振动筛被称为高频振动筛。目前，我国选煤行业应用比较广泛的高频振动筛以GZ系列和GPS系列居多， DZS系列高频振动电磁细筛也有所应用。文章仅对筛面为负倾角的高频振动筛加以介绍和分析。

1、用途

高频振动筛主要适用于选煤厂煤泥的脱水，可回收入料中50%～ 80%的干煤量，与板框压滤机联合使用，可减少压滤机工作面积和台数，可在大大降低煤泥水处理系统投资和生产成本的前提下，实现洗水闭路循环。若用于地方、乡镇小型选煤厂回收煤泥，可减少煤泥沉淀池面积。

2、主要技术特点

(1)、振动参数较高。高频振动筛的工作频率在24Hz及以上，振动强度5～ 7g。筛上产品水分低(25%左右)，处理能力和固体回收率高。

(2)、采用自同步液体润滑振动器激振，筛框采用特殊降噪材料，高强度螺栓联接，结构简单，确保筛机工作可靠和工作噪声较低，整机工作噪声85dB(A)以下。

(3)、预脱水段设置弧形筛面，有利于脱水和滤层形成。

(4)、筛前设置给料箱，保证物料均匀地全宽度给入筛面，提高筛面的利用率。

(5)、带有整体底架，便于搬运和安装。

3、工作原理

高频振动筛采用自同步液体润滑振动器激振，在激振力作用下，筛机作高频和高振动强度往复运动。按作用不同，沿筛面全长分预脱水区、滤层形成区和过滤脱水区三个工作区域，如图1所示。

3、1　预脱水区

通过给料箱进入该区的矿浆沿着弧形筛面切线给入，在离心力作用下矿浆紧贴筛面运动，在筛机振动力和离心力作用下，靠近筛面的水和部分小于筛缝的细颗粒被筛缝切割而透筛，而较粗颗粒被隔在筛面上，并沿筛面弧线运动，在此过程中，可脱除绝大部分的水，为滤层形成作好准备。

3、2　滤层形成区

由于筛面的特殊结构，矿浆在弧形和直段筛面的过渡处的速度突然变慢，形成特殊“水池”，来自预脱水区糊状物进入“水池”后，在合适的振动参数作用下，较粗颗粒快速沉降而接近筛面，形成一层薄滤层,它在过滤脱水区起阻挡细颗粒透筛的作用。

3、3　过滤脱水区

  由于矿浆的连续给入和筛机的振动输送作用，“水池”里的滤层及其上部糊状物被一起送进过滤脱水区，由于筛面负倾角和物料沉降脱水作用，沿排料端方向筛上物料沿筛面运动速度依次递减，形成物料层内部间的挤压，物料层表面的薄游离水层返流回“水池”，而物料层下部水透过过滤层和筛缝而透筛。

4、工艺选型原则

目前,我国选煤行业应用比较广泛的高频振动筛有国外引进和国产两种产品，国外产品一般质量较好，但价格较高;国产系列产品应用更加广泛，国产系列产品以GZ系列和GPS系列居多， GZ系列和GPS系列高频振动筛系列型谱如表1。GZ系列高频振动筛技术特征见表2。鉴于高频振动筛依靠滤层截留细粒，利用较大筛缝回收细颗粒和对细颗粒的脱水，在使用上要求有合适的入料条件和操作方法。

 (1)、入料浓度对工艺效果有较大影响，正常入料浓度应在40%以上，以保证快速形成过滤层，提高筛上产品回收率，推荐的入料浓度在50%以上。为了达到入料浓度需求，设计中通常采取下列两种办法:一是洗选过程产生的煤泥水进煤泥浓缩机，浓缩机底流再入浓缩旋流器二次浓缩，浓缩旋流器底流进入高频振动筛脱水。实践表明,采用普通浓缩旋流器处理浓缩机底流(浓度200～300g /L)达到以上浓度并不困难。当采用浓缩旋流器供料时，各规格高频筛推荐配套旋流器型号及数量见表3；二是洗选过程产生的煤泥水泵送到浓缩旋流器，浓缩旋流器底流经过振动弧形筛预先脱水，弧形筛筛上物再入高频振动筛脱水。仅仅采用浓缩旋流器或振动弧形筛一次浓缩，保证不了高频振动筛的入料浓度要求。

  (2)、入料的干煤泥量选在3～ 5t/(m2  h)范围内较好，建议尽可能接近最大值，这样可保证较厚的筛上料层，增加料层间的挤压力，以获得较低的筛上产品水分，避免在设备选型时追求设备处理能力的富裕量。当入料干煤泥量小于3t/(m2  h)时，可调高排料口的堰板或者增大偏心块间的夹角，以便取得较理想的筛上产品水分。

(3)、筛缝尺寸常用的有0.25、 0.3、 0.5mm三种，在选用时应特别说明筛缝尺寸。高频振动筛用作< 0.5mm级煤泥、尾煤脱水时，宜采用0.3 mm筛缝尺寸。当需要提高固体回收率或入料粒度较细时，也可采用0.25mm筛缝尺寸。当入料粒度比较粗(0～ 3mm)时，可采用0.5mm筛缝尺寸。

5、工艺效果

(1)、GZl031型高频振动筛工业性试验结果见表4。

　从表4可以看出，高频振动筛只能回收入料的50%～ 80%的干煤量，其余的进入筛下，因此，高频振动筛回收煤泥需要和板框压滤机联合使用，才能实现煤泥厂内全部回收，洗水闭路循环。

(2) 、GZl031型高频振动筛工业性试验的入料、筛上、筛下粒度组成情况参见表5。

　　从表5可以看出，高频振动筛在工作过程中，由于在滤层形成区形成了一层薄滤层，使得细颗粒的煤泥得到了回收，筛上产品中< 0.074mm的煤泥达到11.75%以上。同时,高频振动筛还有一定的分选作用，筛上产品比筛下物的灰分明显偏低。

6、布置要求

(1)、当采用浓缩旋流器供料时，如果旋流器布置在高频筛的入料箱前，旋流器底口应插入给料箱100mm左右;如果旋流器布置在高频筛的上层，旋流器的底流进入收集料箱后通过管道给入高频筛给料箱时，给料管道也应插入给料箱100mm左右。

(2)、当采用振动弧形筛给料时，应取消高频振动筛前的给料箱，弧形筛上物料直接给到高频筛上，但要保证弧形筛上的物料沿高频筛入料端的弧线给入。

(3)、筛下漏斗宽度应比筛箱宽度大80mm，即两侧各留40mm净空，筛下漏斗的角度不宜小于18°。

(4)、筛上产品收集溜槽的角度一般不宜小于75°。

(5)、筛上应有起重设施，当设置起重梁时,按整机重量的一半考虑起重吨位。

7、结束语

高频振动筛在选煤厂的应用是选煤行业在煤泥回收技术上的一大进步。因其投资和运行成本较低，使得中小型选煤厂和简易选煤厂也有能力采用高频振动筛回收煤泥，以利于实现洗水闭路循环，改善选煤厂的环境，有利于环境保护。选煤厂采用高频振动筛回收煤泥，具有明显的经济效益和社会效益。