本文由王海生發(fā)表在《煤炭加工與綜合利用》期刊上，原標題為“ＺＭ礦物高效分離機除塵工藝的應用實(shí)踐”。本平臺選用時(shí)內容有刪減，配圖根據內容斟酌選取。在此，對文章作者表示感謝。

東歡坨礦井隸屬于開(kāi)灤（集團）有限責任公司，是車(chē)軸山煤田開(kāi)發(fā)建設的一對礦井。目前礦井生產(chǎn)能力達到4.5Mt/a。東歡坨選煤廠(chǎng)原有復合式干選系統建于2014年3月，主要分選大于50mm粒級原煤。由于礦井生產(chǎn)能力加大，原干選系統的除塵系統出現了處理能力低、除塵效果減弱等問(wèn)題，為此，在充分調研的基礎上，引進(jìn)了ZM600礦物高效分離機。

1、ZM600礦物高效分離機

ZM600礦物高效分離機主要包括煤流系統和風(fēng)力系統，工藝流程如下圖。

原煤通過(guò)入料膠帶進(jìn)入給煤機，給煤機給入風(fēng)選床進(jìn)行分選，分選出精煤、中煤、矸石3種產(chǎn)品；精煤與原煤分級篩的篩下物混合調控煤質(zhì)，精煤包含風(fēng)選床直接分選出的精煤產(chǎn)品和除塵器收集的煤粉，摻入精煤提高回收率，中煤則可根據煤質(zhì)變化，通過(guò)中煤膠帶輸送機機頭刮板運輸機卸料孔的開(kāi)閉選擇中煤回摻或回選，矸石通過(guò)排矸口進(jìn)入矸石膠帶直接運輸至矸石棚落地。

2、ZM600礦物高效分離機循環(huán)風(fēng)系統

ZM600礦物高效分離機循環(huán)風(fēng)系統由鼓風(fēng)機、重力沉降室、旋風(fēng)除塵器、螺旋輸送機、壓風(fēng)管路組成，工藝流程如下圖。

循環(huán)風(fēng)系統是閉路循環(huán)，通過(guò)啟動(dòng)鼓風(fēng)機后產(chǎn)生風(fēng)壓；主風(fēng)閥控制保護風(fēng)機啟停，分風(fēng)板調節進(jìn)入篩床下各風(fēng)室的風(fēng)量。循環(huán)風(fēng)透過(guò)分選床板，通過(guò)吸風(fēng)罩進(jìn)入重力沉降室預先除塵，然后進(jìn)入旋風(fēng)除塵器二次除塵。旋風(fēng)除塵器的出風(fēng)管與鼓風(fēng)機進(jìn)風(fēng)管相連，形成閉路循環(huán)。風(fēng)力系統的另一路為外排風(fēng)系統，通過(guò)啟動(dòng)引風(fēng)機產(chǎn)生負壓，外排風(fēng)通過(guò)吸風(fēng)罩進(jìn)入重力沉降室，然后均勻進(jìn)入2臺布袋除塵器進(jìn)行除塵，經(jīng)過(guò)除塵器凈化后的外排風(fēng)排至車(chē)間外大氣中。

3、重力沉降室

重力沉降室是原理簡(jiǎn)單且效果良好的除塵設備，由室體、進(jìn)氣口、出氣口、收集槽及粉塵螺旋輸送機組成。當含煤塵氣流進(jìn)入沉降室后，因沉降室的截面積遠遠大于進(jìn)氣管道的截面積，在氣體總體積不變的情況下，擴大的截面積使氣體流速降低；流速降低后，提升了粉塵自身重力作用下的自然沉降速度，從而被分離捕集下來(lái)。重力沉降室對于密度大、顆粒大的粉塵沉降效果好，同時(shí)對于除去氣流中的塑料白色垃圾也有一定的作用。其優(yōu)點(diǎn)是設備結構簡(jiǎn)單、造價(jià)低、施工容易、維護管理方便、阻力小（一般為50～150Pa），可處理較高溫氣體（高溫度能達到350～550℃），可回收干灰等；缺點(diǎn)是除塵效率低（約50％），占地面積大，因此，通常作為除塵系統中的預除塵器使用。

東歡坨選煤廠(chǎng)ZM干選系統重力沉降室作為預除塵設備，分別安裝在旋風(fēng)除塵器和布袋除塵器之前，將系統循環(huán)風(fēng)和外排風(fēng)中的粗顆粒粉塵和部分塑料白色垃圾沉降排除，起到預排粉塵和穩定風(fēng)壓、風(fēng)量的作用，同時(shí)也可保護設備，減小粉塵對風(fēng)機葉輪部位等設備的磨損，延長(cháng)設備使用壽命。

為提高沉降室除塵效率，ZM600礦物高效分離機在沉降室內加裝了垂直擋板和皮簾，在保證沉降室氣體流速的前提下，通過(guò)改變氣流方向，迫使慣性較大的粉塵，來(lái)不及同氣體一起改變方向，而與擋板和皮簾接觸，失去繼續飛行的動(dòng)能，從而沉降到收集槽中，同時(shí)延長(cháng)了粉塵的通行路程，使粉塵氣流在重力作用下的沉降時(shí)間變長(cháng)，提高了沉降效果，并且氣體在改變方向的角落位置會(huì )產(chǎn)生一些小股渦旋流，塵粒受到離心作用會(huì )被富集，且與氣體分開(kāi)，沉降下來(lái)。

ZM600礦物高效分離機通過(guò)加裝重力沉降室，可以起到預先除塵的作用，降低旋風(fēng)除塵器的入風(fēng)粉塵濃度。實(shí)踐證明：ZM600干選系統使用重力沉降室之后，預除塵效率為60％，降低了進(jìn)入旋風(fēng)除塵器和布袋除塵器的粉塵濃度，減輕了旋風(fēng)除塵、布袋除塵的除塵壓力。

通過(guò)對比，ZM600礦物高效分離機重力沉降室的預先除塵可以有效降低進(jìn)入除塵器的入風(fēng)粉塵濃度及白色污染物，減少風(fēng)選床板開(kāi)孔堵塞次數，降低循環(huán)風(fēng)對鼓風(fēng)機葉輪及風(fēng)道的磨損程度，保證干選機正常運轉，使外排風(fēng)更符合環(huán)保要求。

4、布袋除塵系統

原有的FGX－24型復合式干選機每個(gè)系統僅有一套布袋除塵器，在生產(chǎn)過(guò)程中布袋除塵器定時(shí)反吹除塵卸料。由于布袋除塵器處理能力有限，系統負壓并不能始終滿(mǎn)足工藝要求，有時(shí)會(huì )出現系統為正壓風(fēng)，分選車(chē)間產(chǎn)生大量粉塵，污染環(huán)境，并且不能達到環(huán)保要求。

ZM600礦物高效分離機在每個(gè)單元增加一套布袋除塵器，采用雙布袋除塵器，捕獲粉塵微粒可達0.1μm，并且加大了布袋除塵器的處理能力，使系統風(fēng)壓始終處于穩定的負壓狀態(tài)，車(chē)間內無(wú)溢風(fēng)現象，保證了外排風(fēng)粉塵指標小于2mg/m3，滿(mǎn)足了環(huán)保要求。

為充分利用布袋除塵器的處理能力，在矸石膠帶卸料點(diǎn)增加了吸風(fēng)裝置。經(jīng)管路將卸料點(diǎn)次生粉塵收集至外排風(fēng)沉降室進(jìn)行沉降，在引風(fēng)機產(chǎn)生的負壓風(fēng)作用下，次生細顆粒粉塵通過(guò)布袋除塵器集中處理，從而進(jìn)一步降低了干選車(chē)間的粉塵濃度，提高了車(chē)間環(huán)境質(zhì)量（空氣粉塵指標要求小于10 mg/m3），消除了粉塵爆炸的危險性。下表為干選主廠(chǎng)房各點(diǎn)粉塵濃度實(shí)測結果。

5、ZM600礦物高效分離機粉塵反吹及加濕攪拌排料系統

布袋除塵器反吹卸料產(chǎn)出粉塵的處理和運輸是關(guān)鍵問(wèn)題。因為粉塵顆粒小、密度低，在轉載過(guò)程中極易產(chǎn)生大量揚塵，導致整個(gè)生產(chǎn)流程都會(huì )受到次生粉塵的影響。因此，如何從源頭上解決次生粉塵污染問(wèn)題是重中之重。

通過(guò)實(shí)驗發(fā)現，煤粉塵顆粒小，密度低，有疏水性，但疏水性不強，通過(guò)充分加濕攪拌后可消除揚塵現象。為此，在布袋除塵器的螺旋卸料器下方加裝雙軸攪拌機，對煤粉進(jìn)行加濕攪拌。此系統分為雙軸攪拌機和清水噴霧兩個(gè)部分。清水噴霧部分主要由接管、接頭及噴嘴組成，噴嘴采用不銹鋼霧化錐噴嘴，布置在攪拌機機殼內部上方，沿螺旋軸軸向排列，使噴出的水霧形成霧簾，以利于物料的充分潤濕。煤粉攪拌機是利用裝有葉片的兩個(gè)呈對稱(chēng)狀的旋轉軸旋轉，攪拌運輸物料。攪拌、清水噴霧與卸料裝置通過(guò)遠程集控系統連鎖運行，開(kāi)啟攪拌裝置連鎖開(kāi)啟的供水管路電磁閥，并且根據煤粉量來(lái)控制噴霧量，使物料水分適中，從而有效降低次生粉塵量。

6、ZM600礦物高效分離機啟動(dòng)程序的優(yōu)化

ZM600礦物高效分離機原設計為啟車(chē)即啟動(dòng)布袋除塵器進(jìn)行清灰，膠帶輸送機在轉運時(shí)只有煤粉一種產(chǎn)品，造成了轉載點(diǎn)次生粉塵爆發(fā)現象。通過(guò)對現場(chǎng)試車(chē)生產(chǎn)的調研，對系統啟車(chē)軟件程序進(jìn)行了優(yōu)化，延時(shí)啟動(dòng)清灰系統，在干選系統帶料運行之后再啟動(dòng)清灰系統，使精煤在運輸和轉載過(guò)程中覆蓋部分粉塵，從而降低次生粉塵濃度對整套運輸系統的影響。