1给料量和落料高度的影响
筛分过程中煤炭的堆积情况直接影响到筛分的效果,若给料量较多,则会造成煤炭堆积发生卡堵。煤炭颗粒与筛面(孔)接触时的速度与动能与落料高度成正比,难筛煤粒落入筛孔时的动能越大就越易深入筛孔而造成卡堵,所以适当地缩短落料高度有利于降低卡堵率。2.5分级筛工况参数的影响影响煤炭卡堵的分级筛工况参数主要有:振动筛的振幅、频率以及筛面倾角等,它们直接决定着分级筛的工作状态和煤炭在筛机中的运动,需要根据煤炭的实际情况选择合适的工况参数以提高筛分效果。
2煤炭卡堵试验
由于筛分过程受诸多复杂因素的共同影响,很难通过合适的数学模型来进行模拟。目前,引起卡堵的最主要因素是分级筛振幅和工作频率。为此研究了分级筛的工作频率、振幅对煤粒卡堵率的影响。试验设备:以CMG型液压齿轮马达作为分级筛动力源,6层筛网自上而下的筛孔尺寸:50mm×50mm、40mm×30mm、20mm×20mm、10mm×10mm、5mm×5mm、2mm×3mm。以泥煤和煤矸石组成的煤炭进行筛分试验,预先采用标准筛对混合物煤炭进行初筛,选择相对粒度ζ接近1的煤炭用于试验。(1)分级筛激振器工作频率的影响试验方法:设定分级筛的振幅为6mm,振幅测量点固定在进料端上方筛箱最左端。通过调节马达的输出功率及液压泵压力来改变振动筛曲轴转速,实现对分级筛激振器工作频率的调控。用经过筛选的泥煤和煤矸石各100块混合而成煤炭进行多组试验,每组的过筛时间为3min,获得分级筛激振器的工作频率与卡堵率关系曲线,如图3所示。随着激振器工作频率的升高,分级筛煤炭的卡堵率逐渐下降,但降幅逐渐减小。原因在于分级筛工作频率越高,煤炭的振动周期就越短,如此就提高了单位时间内煤炭与筛面、筛孔的碰撞频率,煤炭通过碰撞不断变换方位而便于透筛;同时,高频振动也增大了一些已经卡堵的煤粒跳出筛孔的几率,有助于减少卡堵现象的发生。随着激振器工作频率的升高,卡堵率的下降幅度逐渐减小,原因在于颗粒物透过筛孔需要一定的时间,过高的频率将使得煤炭在筛孔中剧烈振动、与孔壁频发碰撞,延长了煤粒在筛孔中的停留时间,造成过筛不畅,甚至引发颗粒物在筛孔中堆砌、堵塞筛孔。此外,过高的频率对筛机或筛网的结构强度提出了很高的要求。上述问题的客观存在,使得在实际生产中不能一味依靠提高分级筛激振器工作频率来降低煤炭卡堵现象。(2)分级筛振幅的影响试验方法:设定分级筛激振器6的工作频率为19Hz,通过配重来调节筛机振幅(振幅测量位置同上),用经过筛选的泥煤和煤矸石各100块混合而成煤炭进行多组试验,煤炭的过筛时间为3min,获得分级筛振幅与卡堵率关系曲线,如图4所示。可见,随着分级筛筛面振幅的增大,筛面卡堵率在逐渐降低。振幅较小时极易发生卡堵,原因在于:物料在筛面上的抛掷幅度较小,煤粒难以调整到有利的方位顺利透筛、而卡堵在筛孔中的煤粒又难以获得最后的运动惯性而跳出孔口;随着分级筛振幅的增大,煤炭的抛掷高度升高,物料弹跳时有足够的时间完成转向并以最佳的方位顺利透筛,同时卡堵在筛孔中的难筛煤粒也将获得较大的动能从而脱离筛孔,上述作用综合起来将大幅降低卡堵率。但是需要指出的是,不能一味依靠提高振幅来降低卡堵率,原因有2个:①受分级筛结构及筛体强度等因素的限制,非共振筛的允许工作振幅存在上限;②振幅过大会导致筛上煤炭剧烈抛掷,使得大量煤粒跳出筛网,影响到筛分效率。
3结语
煤炭在分级筛中的过筛运动极其复杂,引发煤炭卡堵的因素主要包括:煤炭形状不规则、难筛颗粒含量高、煤炭含水量高、给料量过大、筛机和筛网机械强度不足,筛机运动参数设置不当、筛板过厚、筛网材料缺乏弹性等,这些因素随机、多变,极易受到筛分工况的影响。试验表明:适当提高分级筛激振器工作频率和振幅有助于消除卡堵现象,适宜的工况条件需要实际测试来加以验证。在选择工作频率和振幅时,还需要综合平衡筛分效率与降低卡堵的关系,以获得最佳的经济效益。
作者:冉书明 单位:重庆水利电力职业技术学院