浅析调速筛分粉碎技术的工艺

1筛分粉碎工艺特点

调速筛分粉碎工艺是通过在配合煤粉碎前加设筛分设备，使细颗粒的煤被筛下不再经过粉碎机，而大颗粒的煤经过调速型粉碎机粉碎。这种工艺有利于改善入炉煤粒度分布，提高入炉煤堆比重，稳定提高焦炭质量，有利于炼焦化产工序稳定顺行。

1.1增大煤的堆积密度

室式炼焦理论早有定论，提高装炉煤堆比重有利于提高焦炭质量和产量。散状物料堆积密度相关理论认为:采用多组分可以达到紧密堆积，并认为最大颗粒应小于容器宽度的1/50;粗细颗粒组分分布适当可提高堆积密度，并认为颗粒越小，由于颗粒间的粘聚作用，使空隙率越高。

1.2提高煤的结焦性能

不同粒度配合煤的煤岩特征与结焦性能不同,大颗粒的惰性成分在炼焦过程中会形成焦炭裂纹中心，这是由于大的惰性颗粒和其周围的活性成分颗粒之间在固化时因收缩不同而产生应力的缘故。如果把惰性成分粉碎成相当小的颗粒，只要数量是合适的，可使焦炭气孔壁增厚，致密气孔变小，气孔分布均匀，整个焦块结构均匀，裂纹减少。焦炭强度与煤料的粘结性关系密切，而粘结性与煤中胶质体的流动性和变形颗粒有关，活性成分中粘结性强的中等变质程度的煤(如肥煤、焦煤)一般硬度不大，容易粉碎，在成焦过程中它本身的粒度不会有明显变化，过细粉碎会恶化煤粒间的粘结。通过调速筛分粉碎可以使得大部分中小颗粒的焦煤和肥煤被筛下，只对大颗粒的弱粘结煤与1/3焦煤及部分较大颗粒的焦煤和肥煤加以粉碎，而且可以根据筛上大颗粒的量和粒度组成调整粉碎机转速，也就是调整对煤料的打击力度和次数，从而达到两个目标:一是尽量降低煤料粒度上限，降低焦炭的内应力和裂纹;二是将过细的煤粒减少到最低限度。通过这两个目标的实现，能提高煤的结焦性能，有助于焦炭强度的稳定。

1.3节能降耗、生产顺行

细颗粒(煤粉)减少，必将避免或缓解焦炉上升管结渣快、化产系统发生阻塞的问题，使得炼焦、化产的生产更安全顺行。
筛分后，部分煤不经过6kV高压大功率电机驱动的粉碎机，必将较大幅度降低电耗，减少粉碎机磨损。

2筛分粉碎工艺在韶钢的应用

2.1筛分粉碎工艺需要解决的问题

近年来，由于炼焦煤市场价格上涨，韶钢外购炼焦煤的粒度发生较大变化，主要表现在炼焦煤的粒度分布中粒级小于0?5mm的细煤粉含量显著增加;为了提高焦炭质量，满足大高炉高产的需要，韶钢焦化厂目前的炼焦煤配比中易粉碎的焦煤和肥煤的比例达到70%左右，一般的粉碎工艺会造成易粉碎的活性成分过碎，不易粉碎的惰性成分粉碎不够,因而不利于焦炭质量的进一步提高。按表2分析和对炼焦煤大中小颗粒的粒径设定，韶钢配合煤按常规的先配后粉工艺，粉碎后的大颗粒占33?9%，中颗粒占25?5%，小颗粒占39?6%,离最紧密堆积时每一组分的体积百分比要求还较大。粒径大于8mm的大颗粒占比很好，但粒径分布中大颗粒总含量偏少，小颗粒偏多，远达不到堆比重最大的粒度组成要求;如果不粉碎，9mm粒径的特大颗粒达到14?1%，不但对提高堆比重不利，对焦炭强度也将产生较大影响。因此必须合理粉碎，既降低特大颗粒的含量，又减少细颗粒的增加。
由于环保的需要，韶钢4?3米焦炉系统采用的是焦炉装煤除尘工艺。配套焦炉装煤车采用螺旋给料，比重力装煤时间约长一倍。从运行的经验来看,因细粒度的煤粉含量较多时，装煤时先进入炭化室的煤已经受热，煤气和水蒸气开始产生，由于热浮力的作用向上升起，加上装煤过程对炭化室空间内原有气体的排挤，产生大量夹杂细颗粒煤粉的荒煤气,细颗粒煤粉随着化产系统风机的抽吸作用进一步被带出，导致焦炉上升管结渣快，化产系统发生阻塞,对焦化厂生产的安全稳定构成威胁。因此，也必须尽量减少粒级小于0?5mm的细煤粉含量。

2.2运行中的问题和改进措施

韶钢采用的对称双列式悬臂振动筛(XBSFJ型)配合调速型耦合器驱动粉碎机的配合煤处理工艺于2008年4月11日重载调试及投入生产以后,故障不断，生产逐渐陷入被动。主要表现在，筛条磨损、变形、断裂、脱落，对称两侧筛面布料不均，筛下溜槽堵料频繁等，由此也导致筛分效果不断变化。经过韶钢技术人员的攻关，通过改变筛条直径、材质及其固定方式，科学调整筛条间隙，调整筛条震动频率及幅度，上下溜槽改造，加装电磁振动器等，使生产逐渐理顺，筛分效果接近目标值。

3结语

1)由于初次应用，经验不足，虽经努力改造，筛下粉煤溜槽仍存在堵料现象。虽然一方面由于煤场喷洒脱硫废液，导致煤中粘性物增多，但主要是筛下细煤粉极易粘附在溜槽壁上，尽管加电磁式振动器后，效果不错，但仍需每班清理溜槽。今后对于筛下粉煤溜槽的设计应该采用全不锈钢材质，并尽量采用直段，或至少保证倾角大于70，焊缝打磨光滑,并适当配装振动器，以确保下料顺畅。

2)炼焦煤预处理工艺是国内外焦化行业一直在探索的重大课题。当前的攻关方向是煤调湿、预热或风选调湿等工艺，但应用技术尚未完全成熟，且投资较大。而筛分粉碎工艺投资小，见效快。对称双列式悬臂振动筛(XBSFJ型)，并配备调速型耦合器驱动粉碎机的炼焦煤预处理工艺在韶钢焦化得到了成功应用，具有现实而广泛的推广应用价值。