3个实例告诉您，弛张筛如何锦上添花
近年来，在我国选煤厂设计中使用弛张筛进行细粒级深度分级筛分和选前预脱粉的设计实例越来越多。其独特的工作原理、优越的性能、突出的效果逐渐被人们所认识。弛张筛对黏湿物料和粉末物料进行筛分的特殊优势，是其他筛分设备所不可比拟的。
一、弛张筛的工作原理
弛张筛工作运转的独特之处在于筛子具有双重振动原理和弹性筛板，即由主筛体的线性振动和浮动筛框的附加振动组成的双重振动系统，产生相对运动。而且在振动过程中，具有弹性的聚氨酯筛板以每分钟800次的频率反复做张紧、松弛运动来抛掷物料，使筛上物料产生的加速度达到50g，不仅可有效防止黏湿物料黏滞筛板，而且可以防止细粒物料堵塞筛孔，显著提高了筛分效率。
二、弛张筛的种类
弛张筛种类很多，有直线运动水平筛面，直线运动倾斜筛面，直线运动香蕉形筛面；各类弛张筛均有单层或双层之分。双层弛张筛又可分为两种类型：
一是上层筛板为刚性筛面，下层筛板为弹性弛张筛面（多用于利用上层固定筛面来控制下层筛面的入料粒度上限，以保护下层弹性弛张筛面不受损伤）。
二是上、下层筛板均为弹性弛张筛面（多用于同时进行细粒物料分级与脱粉双重功能的筛分）。
三、弛张筛使用的技术条件
1.影响弛张筛筛分效率的因素
（1）入料粒度组成—物料中最难分级的粒级为接近筛孔大小的粒级，因此入料粒度越大，相同处理量范围内接近筛孔尺寸的物料粒级相对比例就越小，分级效率越高。
（2）物料水分—在一定水分范围内（一般指外水<15%)，水分越大，物料越黏，越容易堵塞筛孔，分级效率越低。
（3）处理能力—相同煤质情况下，处理能力越大，分级效率越低。
实践证明，弛张筛的深度分级（脱粉）粒度可降至3mm，筛分效率仍可达85%左右。
2.弛张筛入料粒度要求
（1）单层弛张筛要求入料粒度上限一般为50(80)mm；当入料中筛下物含量>50%时，可考虑使用香蕉型弛张筛。
（2）双层弛张筛上下层筛板均为弹性弛张筛面时，当上层筛板筛孔为25mm,一般要求入料粒度上限<150mm;当上层筛板筛孔为13mm，一般要求入料粒度上限<80-100mm。
四、弛张筛的规格性能
仅就收集到的部分弛张筛的技术规格、处理能力及实际使用效果资料，摘录其中一部分，仅供参考。
(1)淮南矿业集团是国内煤炭行业最早引进弛张筛用于原煤深度筛分的企业，分别在谢桥选煤厂和张集北选煤厂安装使用。谢桥选煤厂使用美国凯瑞斯-宾得强力弛张筛，用于块煤重介分选入料的8mm分级筛分；张集北选煤厂同样使用美国凯瑞斯-宾得强力弛张筛，用于块煤重介分选入料的6mm分级筛分。以上2个选煤厂的弛张筛使用效果均很好，重介浅槽分选效果良好，设备运行可靠。
(2)美国凯瑞斯-宾得强力弛张筛技术规格(见下表)。
注：1.如果物料中筛下物含量>50%，可考虑使用香蕉型弛张筛。
2.筛分效率可达85%-95%。
(3)凯瑞斯-宾得强力弛张筛在红柳选煤厂试验结果表
注：表内数据摘自神华宁煤集团宁东红柳选煤厂编制的《驰张筛适用鉴定报告》，该厂使用美国凯瑞斯-宾得30100型双层弛张筛（上、下层均为弹性弛张筛面），上层筛孔为25mm,下层筛孔6mm。
(3)宁夏王洼选煤厂使用荷兰天马公司提供的德国海茵雷曼公司生产的利威尔（Liwell)双层弛张筛3090型（宽3.0m×长9.0m)2台，上、下层筛板均为弹性弛张筛板。上层筛孔13mm,入料上限150mm；下层筛孔6mm。单台处理能力650t/h。
五、弛张筛的合理应用
【实例1】陕西永陇矿区麟游区XXX选煤厂（8.00Mt/a)
1.煤质条件及产品方向
该厂分选的不黏煤，尽管存在内水较高（7.73%)、较低-中等煤灰软化温度（1250OC左右）、较难-中等可磨性（HGI=60左右）等不太理想的动力电煤煤质指标。但同时也具有低灰、低硫、特低氯、中高挥发分、高热值等诸多优良燃煤特性。特别需要指出的是，本矿煤灰成分中碱性氧化物含量虽然不低（34.78%)，但是Na2O含量不高（0.91％)，经计算煤灰沾污性指数仅为0.54,基本接近中等沾污级别，在燃烧过程中，对锅炉虽有一定程度沾污，但这在普遍具有严重煤灰沾污特性的侏罗系煤炭中沾污程度还是比较轻的。所以，xxx选煤厂煤炭产品方向比较适宜而且比较现实的用途是作动力电煤。
设计预测前期生产原煤平均灰分为26.53%。根据确定的上述产品方向，设计推荐的选煤工艺及分选上下限如下。
2.选煤工艺
选前釆用8mm深度筛分，150-8mm块煤釆用重介浅槽排矸分选，8-1mm末煤采用选前脱泥两产品重介旋流器分选，1-0.25mm粗煤泥采用螺旋分选机分选，<0.25mm细煤泥采用浓缩+快开隔膜压滤机脱水回收。
设计采用了高效弛张筛进行8mm深度筛分，以便降低块煤入选下限，是合理可行的。但设计在合理应用弛张筛优势的同时也存在不尽合理的地方，具体分析如下：
（1）利用高效弛张筛适宜深度筛分的优势将块煤入选下限降至8mm有以下好处：
降低块煤入选下限，扩大重介浅槽入选范围，减少末煤入选量，可以充分发挥重介浅槽分选机处理量大、生产成本相对较低的优势；
考虑到本矿<13mm末原煤灰分20.24%，发热量>20.93MJ/kg，即便掺进粗、细煤泥，发热量也>20.30MJ/kg，已能满足主要目标用户宝鸡二电厂设计煤种对燃煤发热量要求的实际情况，现阶段末原煤特别是粗煤泥完全有条件可以不经分选直接作动力电煤产品供应电厂用户。但是为了保险起见，设计采取降低浅槽入选下限至8mm,尽量扩大重介浅槽入选范围的同时，还为在末煤、粗煤泥不入选的条件下，仍能保留一定数量的末精煤（13-8mm)，用于调节、提升电煤产品的发热量，增加市场的适应性，提供了可行的条件。
(2)设计在合理利用弛张筛优势的同时，相应的配套工艺也存在考虑欠周的地方：
——设计根据国家要求煤炭矿山企业的原煤入选率原则上应达到75%以上的规定为依据。认为本矿采用弛张筛脱粉工艺，如果只分选块煤，入选率只能达到54.97%，因此从国家政策层面考虑，设计认为本厂末煤也应该进行分选。
但不问具体煤质条件，笼统硬性规定原煤入选率原则上应达到75%以上，是不科学、不合理的。本矿末煤不分选其热值完全能够满足目标用户电厂的要求。客观地讲，本矿末煤应该以旁路不分选为主，预留末煤入选灵活性即可。
——即使末煤要分选，设计也宜考虑利用已设置的弛张筛在进行8mm深度分级筛分的同时进行预脱粉。因为选前预脱粉的一个重要目的，是使脱出的粉煤尽量不沾水，既可减少末煤入洗量，又可减少煤泥水系统的负担，降低生产成本。尤其是对于本井田各主采煤层的顶底板及夹矸层均为极易泥化的泥质岩类而言，尽量避免末、粉煤沾水分选尤为重要。
优化建议：如果本项目把弛张筛变成双层弹性弛张筛面，在上层筛面进行8mm深度分级筛分的同时，下层筛面进行3mm预脱粉，一举两得。这样螺旋分选机分选粗煤泥环节就完全可以取消了。根据设计提供的筛分资料可以看出，即便进行3mm预脱粉，入洗率也基本上能达到75%。
【实例2】山西晋城矿区XX选煤厂（4.00Mt/a)
1.煤质条件
入选的无烟煤属国家划定的特殊稀缺煤类范围，且具有低灰、低硫、低磷、低氯、高发热量、较高煤灰软化温度、弱结渣性、弱沾污性、煤中钾和钠总量低等诸多适合高炉喷吹的优良煤质特性。
2.产品方向
《可研报告》将本矿煤炭产品方向确定为以生产煤化工造气用煤、高炉喷吹用煤和动力发电用煤为主是适宜的。
3.选煤工艺
《可研报告》推荐的选煤工艺：选前采用弛张筛进行13/3mm深度分级筛分和预脱粉，80-3mm重介浅槽分选机分选、13-3mm有压入料三产品重介旋流器分选、部分3-0mm末原煤脱粉直接作产品、1.0-0.15mm螺旋分选机分选、<0.15mm压滤回收联合工艺。
《可研报告》推荐的选前采用弛张筛进行13/3mm深度分级筛分和预脱粉，原煤分粒级采用不同的选煤方法分选的工艺原则基本上合理可行，尚存在以下值得商榷的地方：
（1）为提高分级筛分效率，设计利用双层弛张筛在进行3mm预脱粉的同时又进行13mm分级筛分，一举两得。弛张筛效率高，本是用于细粒级深度筛分的设备，当筛孔为3mm时筛分效率就可达85%，若利用弛张筛进行13mm分级筛分，其筛分效率一定在90%以上，甚至达到95%，所以，在弛张筛筛上物中所谓的限下率已经很低了。但是，设计并没有充分发挥、利用这一举两得的优势，反而在浅槽前又增设了脱泥筛环节，其必要性不大。而且块煤脱泥筛筛孔取3mm也不合理。这样会使残存的3-13mm低于浅槽有效分选下限的细粒煤也进入重介浅槽分选机，哪怕数量很少，理论上也是站不住脚的。
（2）既然已经经过效率较高的弛张筛预脱粉处理，<3mm粉煤大部分已经脱去，末原煤选前是否还需要脱泥，《可研报告》缺乏必要的量化论证做依据。设计仍然设置了末原煤选前脱泥环节。考虑到末煤分选采用三产品重介旋流器，其循环介质密度低，允许循环介质中非磁性物（煤泥）含量应该比较多的实际情况，取消末原煤选前脱泥环节应该是可能的。
（3）尽管采用弛张筛3mm脱粉的筛分效率较高（约85%)，但毕竟筛分效率不是100%，事实上还是会剩余一小部分粉煤随筛上物一同进入末煤重介旋流器分选系统。不过其中1-0.25mm粗煤泥量已经很少了。为了这一点点剩余的沾水粗煤泥，设计专门增设了螺旋分选机环节，就明显不合理了。如果说这一点点剩余的1-0.25mm粗煤泥还需要分选的话，则被选前预脱粉脱出的<3mm粉煤数量更多，更应该入选。仅分选沾了水的那一点点粗煤泥是站不住脚的，有画蛇添足之虞。取消螺旋分选机粗煤泥分选环节，才与设置选前脱粉的工艺原则和目的相一致。
况且螺旋分选机的分选效率极低,远达不到煤炭行业标准规定重力分选有效分选下限判断指标的要求。为此建议，取消螺旋分选机环节后，作为稳定动力电煤质量的调节措施，可考虑用适量的末精煤掺入电煤产品，以替代螺旋精煤。
【实例3】山西晋城矿区沁水xx群矿选煤厂（2.40Mt/a)
1.煤质条件
该选煤厂入选的无烟煤属国家划定的特殊稀缺煤类范围，首采的2号煤为低-中灰、特低硫-中硫、特低磷、高-特高热值之无烟煤，煤对二氧化碳反应差，精煤回收率良，热稳定性高，为良好的动力用煤和一级合成氨气化用煤。
主采的15号煤层为低灰一高灰、中硫一高硫、低热值一特高热值、较高软化温度灰、高强度之无烟煤，对该煤层进行分选加工和配煤后，为良好的动力用煤和一级合成氨气化用煤。
入选原煤筛分特性具有以下特点：
原煤粒度组成的特点是块煤含量少，粉末煤含量多。其中：2号和15号煤<13mm末煤量分别占到原煤的64.49%、73.53%，特别是<3mm粉煤量分别占到原煤的33.18%、35.55%。充分说明在选煤厂产品方向以动力煤为主的条件下，末煤宜尽量少入洗或不入洗或采用预脱粉工艺，尽量减少沾水煤泥量。
2.产品方向
根据多年的销售经验：100-13mm的洗块煤作为合成氨气化用煤，销售价格颇高，市场供不应求，<13mm的洗末煤也是较为理想的动力用煤。其中，2号煤储量较少，主要开采洗选煤雇均为15号。但15号原煤硫分高为3.22%，不适合生产喷吹用煤。结合周边选煤厂的生产实际情况，设计认为本选煤厂产品应定位于生产化工及动力用煤。根据市场需要，预留后期增加13-6mm粒煤产品的可能性。
3.选煤工艺
（1）分选工艺影响因素分析
结合公司销售情况，硫分是制约产品价格的主要因素，灰分是次要因素。
鉴于入厂原煤中>13mm粒级块原煤硫分及灰分均较高，不经分选难以满足用户的要求；而<13mm各粒级末原煤的硫分、灰分则有所差别，其中：
——2号煤<13mm各粒级灰分相对较低，硫分St<0.5%属特低硫煤，发热量可以达到23.03MJ/kg,所以2号末煤可以不分选；
——15号煤属中高硫和高硫煤，最高达3.22%，经过分选后可有效降低硫分，分选后为1.8%左右，选后发热量也可以达到22.61-23.03MJ/kg,所以15号煤末煤宜全部入选。
（2）原则选煤工艺
——块、末原煤分级入选，入选原煤采用香蕉筛按13mm分级；
——100-13mm块原煤采用重介浅槽分选机排矸分选；
——<13mm末原煤可根据需要采取全部入选、部分入选或不入选等3种方式。需入选的末原煤通过双层驰张筛按6/3mm分级、预脱粉后，筛上13-3mm末粒煤再经脱泥筛脱泥后，采用有压入料两产品重介旋流器排矸分选；被脱除的<3mm粉煤直接掺入洗混煤产品，以降低末煤入选量及煤泥水系统负担。根据市场需要，预留增加13-6mm粒煤产品通道。
——粗细煤泥分别采用煤泥离心机和快开式压滤机分别脱水回收。该选煤厂弛张筛应用的最大特点是，利用双层弹性弛张筛面，为适应市场需要，预留了增加13-6mm粒煤产品可能性。
六、弛张筛应用点评
1、在产品方向以分选动力煤为主的条件下，利用弛张筛进行原煤预脱粉，尽量减少沾水煤泥量，既可减少末煤入洗量，又可减少煤泥水系统的负担，降低生产成本。不失为一种可供选择的好工艺。
2、在完成选前脱粉功能的同时，利用弛张筛（双层弹性弛张筛面）效率高的优势，也可同时进行深度分级筛分。在此基础上可进一步获得诸多利好，例如：提供了取消块煤选前脱泥环节的可能性；可降低块煤分选下限，扩大块煤入选范围，充分发挥重介浅槽处理量大、成本低的优势；增加提供粒煤产品可能性等等。是一举多得的好工艺。
3、在设置选前预脱粉的工艺的条件下，一般不宜再设置粗煤泥分选环节。
4、弛张筛的应用并非是一种孤立的工艺行为，与之密切相关的其他工艺环节并不少，因此弛张筛应用得是否合理、得当，牵涉面相当广，值得设计者重视。